Trocknungs- und Haftungsprobleme vermeiden
Haftungsprobleme werden häufig als durch mangelhafte Durchhärtung verursacht betrachtet. Das ist nur bedingt richtig. Eine schlechte Haftung erklärt sich in zahlreichen Fällen gleichermaßen durch das Substrat, die Chemie der Farben, Lacke und Feuchtmittel sowie das Zusammenspiel von Farbe und Substrat. Als Beispiel sei eine zu geringe Reaktivität von Farbe und Lacken genannt, bedingt durch nicht ausreichende oder unpassende Fotoinitiatoren. Oder auch eine unzureichende Oberflächenspannung bei gealterten Foliensubstraten oder fehlender Coronabehandlung. Auch die Feuchtmitteleinstellung spielt eine Rolle – insofern ist eine perfekte Abstimmung all dieser Faktoren erforderlich. Natürlich ist darüber hinaus eine perfekte Durchhärtung unabdingbar.
Die Haftungsqualität sollte zudem einige Stunden nach dem Druck kontrolliert werden - häufig verschwinden Haftungsschwierigkeiten nach einer gewissen Zeit von allein bedingt durch die Reaktion, die im Stapel weiterverläuft. Ist allerdings eine sofortige Weiterverarbeitung notwendig, kann auf diese Vorgehensweise nicht gesetzt werden. Hier müssen dann unbedingt alle Faktoren sofort stimmen.
Trocknungsprobleme bei Dispersionslacken
Dispersionslack sollte nach 10-15 Sekunden berührungstrocken sein. Auftretende Trocknungsprobleme können sowohl an der Trocknungstechnik als auch am Lack liegen. Wichtig ist, dass Dispersionslacke vorwiegend durch Heißluft – und nicht durch Wärme – getrocknet werden. IR-Strahler spielen hier eine nur untergeordnete Rolle und können in vielen Fällen sogar ganz abgeschaltet werden. Zudem sollte bei den häufig anzutreffenden kombinierten IR-Heißlufttrocknern überprüft werden, ob die Einstellung stimmt, denn nicht selten wird die IR- und Heißlufteinstellung versehentlich vertauscht, wodurch zu viel IR und zu wenig Heißluft gefahren wird.
Eine gut geregelte Abluft ist ebenso wichtig wie die Heißluft für ein gutes Trocknungsergebnis. Denn liegt hier ein Fehler vor, kann der ganze Prozess zusammenbrechen. Fehler begründen sich ebenso durch Abluftstau aufgrund verstopfter Gitter im Außenbereich oder durch einen Ausfall der Gebläse.
Der Einsatz des für das jeweilige Substrat richtigen Lackes ist Voraussetzung für ein gutes Trocknungsergebnis. Die Lackviskosität sollte auch überprüft werden: Denn ist diese zu hoch, wird unter Umständen zu viel Lack übertragen, was wiederum die Trocknung verlangsamt. Eine zu niedrige Viskosität hingegen kann nur schwer die Oberfläche schließen und verhindert nicht, dass Farbe durch den Lack dringen kann und es dadurch zum Ablegen kommt. In diesen Fall spricht man gerne von Trocknungsproblemen, obwohl das eigentliche Problem in Lackmangel liegt. Fährt man dann noch mehr Leistung, wird der Effekt des Ablegens sogar verschlimmert.
Blocken in der Dispersionslackierung
Beim Blocken verkleben die Bogen im Stapel. Das kann verhindert werden, wenn der Lack hinsichtlich Viskosität und Typ kontrolliert, die Temperatur richtig eingestellt und ggf. ergänzend der Stapel nach dem Drucken gelüftet und gut klimatisiert wird. Sollte der Stapel zu hohen Temperaturen ausgesetzt sein, kann der Lack verblocken, selbst wenn die Trocknung einwandfrei ist.
Haftungsprobleme bedingt durch Härtung:
Auslöser für eine schlechte Haftung kann neben anderen Gründen eine unzureichende Leistung der UV-Strahler sein. Es empfiehlt sich deshalb, wiederkehrend zu überprüfen; ob die Leistung der Strahler noch ausreichend ist, wozu die Strahlerleistung gemessen wird. Das kann mittels Messstreifen erfolgen oder aber auch mit einer Sonde, die eingeschoben wird.
Gründe für Leistungseinbußen bei UV-Lampen
Eine Verschmutzung der Lampe oder auch des Reflektors kann zu erheblichen Leistungseinbußen führen. Es sollte immer darauf geachtet werden, dass Lampe und Reflektoren sauber sind, zudem verschleißen Reflektoren und müssen ausgewechselt werden. Eine separate Austauschbarkeit der Reflektoren ist deshalb vorteilhaft.
Puderablagerungen und Vernebelung von Lack & Farbe kann sich auf Reflektoren und Lampe absetzen und einbrennen. Die Lampen bekommen dadurch eine begrenzte Lebensdauer, deshalb sollte Lampenzustand und Laufzeit regelmäßig überprüft werden.
Die Leistung baut sich mit der Lebensdauer der Lampe langsam ab, bis eine unzureichende Leistung entsteht. Die garantierte Lebenserwartung einer Lampe entspricht meist 1500 Stunden. Die Lebenserwartung einer Lampe ist aber nicht gleichzusetzen mit ihrer Leistung. Denn diese baut sich auch in den 1500 Stunden langsam ab. Ist die Leistung bei einer neuen Lampe bei 100% ausreichend, wird nach 500 oder 1000 Stunden diese wohl nicht genügen, deshalb sollte immer eine gewisse Leistungsreserve eingeplant werden. Allerdings kann dieser Leistungsabfall ggf. auch mit sehr reaktionsfreudigen UV-Farben kompensiert werden. Reicht diese Maßnahme nicht aus, muss die Lampe eben früher gewechselt oder die Druckgeschwindigkeit reduziert werden.
Leistungseinbußen kann es auch durch den Einsatz anderer Lampen geben, insbesondere bei einem Herstellerwechsel. Neue Lampen sollten unbedingt von einem Techniker eingemessen werden, da es aufgrund der unterschiedlichen Röhrenfüllung und teilweise auch unterschiedlichen Lampendurchmesser zu einer veränderten Betriebstemperatur kommen kann, die eine neu abgestimmte Leistungsstellung der Kühlgebläse erfordert.
Kratzfestigkeit im UV-Druck
Kratzfestigkeit ist immer wieder ein Problem im UV Druck, denn die eingesetzten Farben sind teilweise kratzempfindlicher als konventionelle Farben. Auch deshalb ist eine sehr gute Durchhärtung zwingend erforderlich. Ein anschließendes Lackieren verhindert zudem die Beschädigung der Farben durch mechanische Einflüsse.
Bei Lacken kann aber auch eine unzureichende Kratzfestigkeit entstehen, wenn zu viel Leistung zum Härten des Lackes eingestellt wird, da dadurch der Lack verspröden kann. Bei unzureichend festgestellter Kratzfestigkeit sollte außerdem überprüft werden, ob nicht das eigentliche Problem in der Haftung liegt. Ein Test sollte aber nur dann durchgeführt werden, wenn der Untergrund trocken ist, denn ist die Druckfarbe noch frisch, kann keine genaue Aussage über die Kratzfestigkeit gemacht werden.
Glanzverlust im UV-Druck
Glanzverlust beim UV-Lack kann entstehen, wenn Lack in die UV-Farbe wegsackt oder aber dessen Verlauf gestört ist. Es sollte beim Lackieren darauf geachtet werden, auch die Farben darunter genügend zu härten oder beim Einsatz konventioneller Farben genügend Trockenzeit einzukalkulieren. Sollte der Verlauf gestört sein, kann man mittels IR-Strahler Wärme in den Lack geben und dadurch das Fließverhalten des Lackes auf dem Substrat positiv beeinflussen. Erst danach härten UV-Strahler den Lack.
Blocken im UV-Druck
Blocken oder Verkleben der UV Farben und Lacke kann entstehen, wenn die Farben nicht durchgehärtet sind. Meistens jedoch verblocken Farben und Lacke, wenn die Stapeltemperatur zu hoch ist oder nach einiger Zeit stark ansteigt – das Risiko steigt hierfür bei Temperaturen ab 60°C rasant an. Doch auch hier spielt die sehr unterschiedliche Farbchemie eine Rolle: Lack A blockt ab 60°C und Lack B noch nicht einmal bei 70°C.
Durch die Reaktivität der Farben & Lacke kann es vorkommen, dass die Stapeltemperatur in den ersten 24 Stunden nach Druck noch deutlich ansteigt. Es ist sehr wichtig die Stapel-Temperaturen auch lange nach dem Druck zu kontrollieren. Gegeben falls muss der Stapel gelüftet werden, um starkes Ansteigen zu verhindern – wofür ein Stapelwender hilfreich ist oder auch ein Pudereinsatz, der zur UV-Härtung selbst keinen Beitrag bringt.
Durch den Einsatz von dichroitischen Reflektoren und bedingt auch Quarzglasfiltern kann der Infrarot-Anteil im Wellenlängenspektrum der UV-Strahler wesentlich verringert werden, wodurch sich das Substrat weniger erhitzt und das Risiko des Blockens sinkt. Wichtig ist außerdem die Wärmeableitung im Modul selbst. Durch eine perfekt abgestimmte Luft- und Wasserkühlung im System wird die überschüssige Wärme gezielt abgeleitet. Entsprechend gut muss das Heatmanagement im System funktionieren. Kühlwasserkreisläufe und Filtersysteme sollten auch deshalb regelmäßig nach Wartungsplan überholt werden. Zusätzlich können bei wärmeempfindlichen Substraten wie Folien noch Kaltluftbläser in die Maschine integriert werden. Diese kühlen im Zwischentrocknerbereich die Zylinder (Gegendruck) und in der Auslage das Substrat selbst.
Grundsätzliches im UV-Druck
Grundsätzlich kann man bei UV-Strahlern sagen: „Weniger ist manchmal mehr“. Denn viele Probleme treten auf, weil zu viel Leistung gefahren wird: Glanzverlust, Aufbau von Farbe auf Gummitüchern, Verspröden des Lackes, Wärmeentwicklung, geringere Lebensdauer oder energetischer Kühlbedarf. Treten Probleme auf, wird oftmals versucht noch mehr Leistung zu fahren, da das Produkt ja offenbar nicht durchgehärtet ist. Auch wenn fast alle Probleme bei sehr gut durchgehärteten Farbe & Lacken entstehen können.
