Výchozí fakta o inkjet tiskárnách a stručně princip tvorby kapičky
Continuous inkjet (CIJ) tiskárny LEIBINGER mají relativně velmi malou velikost trysky, která se pohybuje okolo 60μm což je jak polovina lidského vlasu. Proč jsem řekl okolo? Protože máme trysky v inkjet tiskárnách od velmi malých po relativně velmi velké. V rozměrech je to 35μm, 40μm, 50μm, 55μm, 60μm. 70μm. Každá tryska se hodí na jinou aplikaci, ale všeobecně lze říci, malé písmo = malá tryska = malá spotřeba inkoustu a opačně velká tryska = velké písmo = velká spotřeba.
Jak se počítá spotřeba inkoustu u inkjet tiskárny?
Velmi jednoduše na několika řádcích z průměru kapičky, což je koule.
Jednoduché vysvětlení závislosti velikosti trysky - velikost trysky mění spotřebu inkoustu v krocích o 30% na 10μm průměru trysky. Změna z trysky o velikosti dírky 70μm na 60μm trysku je 30% úspory ředidla nebo i inkoustu.
Kolik mne bude stát jeden tisk?
Dotaz na spotřebu inkoustu pro konkrétní aplikaci je běžnou otázkou při jednání se zákazníky. Správná odpověď závisí na samotných znacích, počtu znaků, zapnutí funkce tučnosti písma a v neposlední řadě na velikosti použité trysky. Nikdo nechce počítat objem a počet kapiček, dnes vše vypočítá inkjet sám. Stačí v menu tiskárny najet na výpočet počtu kapiček na zprávu. Nebo zde je výpočet TCO pro tiskárny LEIBINGER IQJET. Ano umíme vám dát údaje o konkrétním výtisku, ale taky umíme snížit náklady na tisk, více dále v článku.
Chcete snížit spotřebu kapalin ještě více? Velký vliv má okolní teplota.
Vypařování je skupenská přeměna, při které se kapalina mění na plyn pouze z povrchu (ne z celého objemu, jako při varu). K vypařování dochází za jakékoliv teploty, ale čím vyšší teplota, tím rychlejší vypařování. Vliv spotřeby na okolní teplotě, ve fyzikálním vzorci stoupá kvadraticky s teplotou. Jednoduše ve vzorci pro odpar kapalin je teplota na druhou, tedy stoupne-li okolní teplota o 4°C, pak je odpar až 4x4=16x vyšší. Úměra rychlosti odpařování roste s teplotou kvadraticky. Pokud je umístěna tisková hlava vedle extruderu s vyšší teplotou, bude odpar ředidla také mnohem vyšší (kvadraticky s teplotou) a cena za výtisk bude stoupat. Množství tepla, které je při dané teplotě potřebné k přeměně jednoho kilogramu kapalné látky v plynnou fázi, se nazývá skupenské teplo výparné (vypařovací).
Chcete snížit spotřebu kapalin ještě více? Volte vhodně typ ředidla.
Použitím solventu / ředidla a tedy inkoustu, které se odpařují pomaleji, ale i zasychají pomaleji. V nabídce jsou inkousty speciálně s nízkou spotřebou. Standardní inkousty jsou na bázi Methyl Ethyl Ketone, tedy MEK. Rychle se odpařuje a tedy rychle zasychá na povrchu. Pro nízkou spotřebu ředidla, ale není zcela vhodný. Pokud vyžadujete opravdu velmi nízkou spotřebu ředidla, musí se použít jiný typ ředidla, úsporný ředidlo. Nejčastěji jde o kombinaci Ethyl-Acetate, který sice zaschne pomaleji, ale je velmi úsporný na spotřebu ředidla. Oproti tomu Acetonové ředidla zaschnou ještě rychleji jak Methyl-ethyl-ketone.
Naopak speciální inkoust světle modrý má vyšší spotřebu ředidla a to díky vyššímu napětí nasycených par - nízké přitažlivé síly kapaliny. Tento světle modrý inkoust vyniká jinými vlastnostmi, než nízkou spotřebou - je velmi odolný na otěr a nepřenáší se, neobtiskuje se na kabelech, proto jej používají převážně kabelovny, protože taky rychle zaschne a nezpomaluje tak produkci kabelů.
Jaký je nejrychleji schnoucí inkoust s vyšším odparem ředidla?
Kabelovny, vysoká rychlost tisku - a právě tam potřebujete inkoust, který zaschne na povrchu produktu do stovek milisekund. Nejrychleji schnoucí inkoust, který máme, je inkoust na bázi acetonu LEIBINGER 70000-00015 (s rozpouštědlem 77001-00114). Tento inkoust schne o 100 milisekund rychleji než ostatní inkousty. Jestli by to stačilo pro váš provoz, to vám nemohu teoreticky říct, ale musí to být otestováno v reálných podmínkách. Mějte však prosím na paměti, že toto rozpouštědlo je dražší, ale cenu vyváží vyšší produkce. Příkladem jsou zase kabelovny, kdy lze odvíjet kabel rychleji a potisk se nerozmazává na rolnách.
Skutečné hodnoty a přibližná spotřeba solventu / ředidla pro trysku 50μm a okolní teplotu 20°C je 4ml/hod. Prakticky je to 680ml za 7 dnů a 24hod provoz. Ale i toto lze snížit - více níže v článku.
Přibližná spotřeba solventu pro 60μm trysku a okolní teplotu 20°C je 6ml/hod. Prakticky 1000ml za 7 dnů a 24hod provoz. Ale i toto lze snížit - více níže v článku.
Přibližná spotřeba solventu pro 70μm trysku a okolní teplotu 20°C je 8ml/hod. To je již výrazná změna v porovnání s menší tryskou. V praxi to je 1300ml za 7 dnů a 24hod provoz, tedy spotřeba jeden litr solventu za 5 dnů. Oproti trysce 60μm je to o 30% rozdíl. Ale i toto lze snížit - více níže v článku.
Jaká bude skutečná spotřeba inkoustu pro 70μm a pro 60μm?
S tryskou 70μm vytisknete 58 milionů kapiček na jeden litr inkoustu, ale s tryskou 60μmje to již 123 mil/ litr ink = dvojnásobná spotřeba inkoustu s tryskou 70μm při stejném obsahu tisku. Proto definujte ještě před nákupem inkjet tiskárny svoji potřebu na velikost a sytost tisku. Rozdíl ve skutečných provozních nákladech je pak velmi velký.
Je ještě něco v nastavení tiskárny, co sníží spotřebu ředidla? Ale ano, je !
Princip CIJ tiskárny je daný už v názvu, kdy jde o continuous ink jet, tedy inkoust se stálým oběhem. Inkoust, který se nepoužije k tisku je odsáván zpět do tiskárny a znovu použit. Odsávání inkoustu z tiskové hlavy provádí odsávací pumpa - membránové čerpadlo. Vyšší otáčky na odsávací pumpu zvýší průtok vzduchu s inkoustem a tedy zapříčiní vyšší spotřebu ředidla a nízkou životnost membránové pumpy. Jednoduchým nastavením odsávací pumpy na menší otáčky snížíte průtok vzduchu a snížíte spotřebu ředidla.
Vyčerpali jsme všechny možnosti úspory ředidla? Ne, ještě máme Ecosolv zařízení šetřící až 50%.
Instalací dodatečného zařízení šetřící spotřebu ředidla jde snížit spotřebu ještě o až 50%. Z principu kontinuální inkjet tiskárna saje nepoužitý inkoust k tisku zpět do hydraulického systému, ale současně s tím bere velké množství vzduchu. Jde spíše o kontaminovaný vzduch inkoustem, než o inkoust. U konvenčních zařízení bez instalovaného EcoSolv zařízení je tato kontaminovaná pára odváděna do prostoru a pak i typicky zapáchá okolí tiskárny od ředidla. Jednoduchým principem kondenzace par s inkoustem lze získávat zpět až 50% ředidla. Při vyšší teplotě okolí je úspora ředidla vyšší a naopak. Poptejte si inkjet zařízení s EcoSolv funkcí, šetřící vaše provozní náklady.
Co softwarové řešení úspor? Ano, taky máme !
Eco Mode = úspora ředidla = zavření trysky při nepoužívání a lze využití funkce zobrazit v uspořených hodinách provozu na 1L ředidla - tuto funkci lze vypnout asi jen pro velmi rychlé nonstop linky, ale jinak je doporučeno mít zapnuté - šetří totiž náklady. Pokud tiskárna netiskne, ale je zapnutá, je stále spotřeba ředidla, protože se odpařuje v tiskové hlavě, tady není rozdíl mezi ostatními inkjet tiskárnami. Ale tiskárny LEIBINGER mají unikátní servo zavření trysky a tedy lze ovládat spotřebu - v menu tiskárny nastavíme hlídání doby nečinnosti tiskárny, tedy sledování signálu k tisku. Například nastavení 15 min znamená, že pokud nedojde signál k tisku, tak tiskárna zavře trysku přes servo pohon a nemá žádnou spotřebu ředidla. Opětovné otevření trysky je otázkou jen max. 15 sec, ale úspora při zavření trysky je opravdu počitatelná.
Pomůžeme s výběrem vhodného LEIBINGER inkjetu na značení a identifikaci produktů
Nevíte si rady s výběrem inkjetu? Leonardo technology zákaznická podpora je na telefonním čísle 533 44 55 66. Inkjety LEIBINGER IQJET získávají ocenění na výstavách, například German Innovation award 2024, Innovator des Jahre 2024. Rádi se podělíme o čtvrt století našich zkušeností hlavně z průmyslových provozů převážně z Automotive a 75 let zkušeností společnosti LEIBINGER.
Objevte, jak inkjety LEIBINGER od Leonardo technology mohou pozitivně transformovat vaše výrobní procesy. Náš profesionální tým odborníků z Leonardo technology je připraven ukázat vám cestu k vyšší efektivitě, nižším nákladům a novým možnostem aplikací inkjetů ve vaší výrobě. V kombinaci s vlastní společností Leonardo leasing vám poskytneme ucelené financování celých technologií na značení, identifikaci produktů.
Více nejen o inkjetech najdete na naší webové stránce.