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Radiación ultravioleta (UV)

 ¿Qué es la radiación UV?
 ¿Qué produce radiación UV?
 ¿Cómo produce UV GEW?
 ¿Cómo funciona la lámpara de arco de mercurio?
 ¿Por qué utilizar mercurio?
 ¿Qué es el curado UV?
 ¿Por qué utilizar el curado UV?

¿Qué es la radiación UV?

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La radiación ultravioleta (UV) es la radiación electromagnética de una longitud de onda menor que aquella de la zona visible y mayor que la de los rayos X. Como el aire es opaco a la radiación UV con una longitud de onda menor que 200nm, a menudo se subdivide en:  UV cercana (longitud de onda de 380-200nm),
UV extrema o vacío UV (200-10nm).
Más comúnmente, cuando se la utiliza en relación con la salud humana y el ambiente, se la subdivide en: UVA (380-315 nm),
UVB (315-280 nm),
UVC (280-10 nm).

Con respecto al curado UV existe también la UVV (UV visible, 450-395nm). Como el nombre lo indica, la UVV se extiende al espectro de luz visible.


El espectro electromagnético

¿Qué produce radiación UV?

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El Sol emite una vasta gama de radiación electromagnética y aproximadamente 10% de esa energía se encuentra en la zona ultravioleta.  Aquí en la Tierra, estamos protegidos hasta cierto punto por la capa de ozono que absorbe los UV de tal modo que el 99% de la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre es UVA. El ozono, en efecto, se produce por la interacción de los UVC con la atmósfera. Las fotocopiadoras, los flashes fotográficos y la soldadura de arco también producen UV.

Son fuentes artificiales de luz los LEDs, las lámparas de arco y las de microondas.

¿Cómo produce UV GEW?

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Usamos principalmente lámparas de arco de mercurio de media presión.

¿Cómo funciona la lámpara de arco de mercurio?

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Una lámpara de arco de mercurio, en términos generales, está formada por un largo tubo de cuarzo sellado y contiene un gas incandescente y una pequeña cantidad de mercurio además de un electrodo en cada extremo. Cuando se aplica tensión entre los electrodos, el gas incandescente se ioniza y comienza a calentarse. El gas caliente evapora el mercurio que entonces emite radiación, y una parte de ésta se encuentra en la gama UV.

Típica distribución de la energía en una lámpara de descarga de mercurio de media presión.  

¿Por  qué utilizar mercurio?

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La mayor parte de las tintas y recubrimientos actuales se curan por exposición a la energía en las zonas de 254nm y 365nm. Esto se corresponde con la potencia de salida espectral natural de una lámpara de mercurio sin aditivos como se muestra a continuación. 

Algunas aplicaciones especiales y recubrimientos nuevos requieren otras longitudes de onda como 385nm y 417nm. Pueden crearse estas y otras bandas de radiación con la adición de haluros metálicos.  A continuación puede verse la potencia de la distribución espectral de una lámpara de descarga de mercurio de presión media típica.

UVVPara el curado de capas gruesas.
UVAPara capas de tintas más pesadas, ej. serigrafía.
UVBPara curado profundo en impresión flexo / endurecimiento de superficie de tinta general.
UVCPara curado de superficie / curado al tacto.

¿Qué es el curado UV?

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Las tintas y recubrimientos convencionales (de base acuosa o al solvente) se secan por medio de un proceso de evaporación que remueve aproximadamente el 40% del volumen de tinta empleado. Las tintas y los recubrimientos de curado UV contienen un “fotoiniciador” que es un compuesto especial sensible a la radiación UV. Su exposición a la radiación UV intensa inicia una rápida reacción catalítica en la tinta o el recubrimiento, haciéndolos pasar de estado líquido a sólido como un reticulado de polímeros. No se requieren solventes para este proceso; el producto es curado más que secado. En consecuencia no hay pérdida de volumen.

¿Por qué utilizar el curado UV?

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Desde la perspectiva de la calidad, las tintas y recubrimientos UV poseen una excelente resistencia química, a la abrasión y al calor. El alto contenido de sólidos le da mayor consistencia de viscosidad y color, permite un acabado de muy alto brillo y brinda mejor consistencia entre sustratos. Con las tintas flexo UV, que ofrecen una estructura de puntos más precisa, se puede alcanzar un acabado superior aún. Como las tintas y recubrimientos UV no se secan hasta estar curados, no hay necesidad de lavar las máquinas al final de las series o entre tandas. Los lavados tienden a ser más rápidos y fáciles también ya que no habrá restos de contaminantes secos ni se obturarán las celdas de los rodillos anilox. Como resultado, mejorará muchísimo la utilización de la máquina y, al no existir pérdidas por evaporación, se reducirá el consumo de tinta.  Los menores tiempos de curado permiten mayores velocidades de producción y el post-procesamiento inmediato (apilado, doblado, lustrado, etc.). La eficiencia energética será mucho mayor ya que el conjunto de lámpara UV concentra la energía exactamente dónde se la necesita, en la superficie del sustrato. Ya no son necesarios los calentadores / secadores convencionales, hambrientos de energía e ineficientes. Al generarse menos calor, se pueden procesar sustratos más sensibles a éste. La eficiencia en cuanto al espacio es usualmente un factor importante también. Los secadores UV son, por lo general, mucho más compactos que los calentadores/secadores convencionales. Los beneficios se extienden a los operadores de la prensa también. Quienes operan las máquinas generalmente prefieren trabajar con sistemas de curado UV ya que estos les aseguran un mejor ambiente de trabajo, más saludable y más seguro. Como las formulas UV típicas no contienen solventes ni compuestos orgánicos volátiles (VOC), se evitan los considerables riesgos para la salud asociados con la inhalación de vapor. No sólo eso, el ambiente también se beneficia. Al necesitarse lavados menos frecuentes y obtener una mejor consistencia de impresión, el trabajo de la prensa se vuelve mucho más sencillo.