Riduzione del consumo energetico fino al 90%

Tecnologia a LED per la marcatura industriale

La stampante UV a LED “Bluemark LED” di Phoenix Contact rappresenta una rivoluzione  a livello mondiale nei sistemi di marcatura. Dotata della moderna tecnologia UV a LED, la stampante è adatta a siglare in modo efficiente i cartellini di plastica per il settore industriale. La tecnologia a LED offre una serie di vantaggi, come un risparmio di energia che arriva fino al 90%.

Oggi macchine e impianti vengono sviluppati per lo più mediante programmi di progettazione tridimensionale. Grazie a potenti elaboratori,vengono creati i quadri elettrici, compreso una mappa termica. Un sistema aziendale di pianificazione delle risorse ordina quindi i singoli componenti. Tutte le varie fasi, eseguite automaticamente, sono armonizzate tra loro in modo ottimale.

I plotter spesso hanno difficoltà

Malgrado questo grado elevato di automazione industriale, i sistemi di stampa a inchiostro richiedono ancora numerose operazioni che implicano un notevole dispendio di tempo e che devono essere effettuate manualmente, come per esempio la marcatura di cavi e morsetti. Un operatore immette i dati per la siglatura in un computer, inserisce un magazzino, allinea il materiale per la siglatura e quindi avvia il plotter. Il plotter si mette in moto e genera i caratteri desiderati. Se la penna si secca, l'operatore avvia il plotter nuovamente, dopo aver pulito la penna o averla sostituita.

Questo problema è comune a tutti i sistemi di stampa a inchiostro: le penne si seccano o la stampante deve essere sottoposta a lunghi cicli di pulizia, prima di ottenere dei buoni risultati. La causa del problema è il fluido stesso. I sistemi a inchiostro contengono solventi che forniscono al colore la necessaria viscosità. A causa dell’evaporazione, con o senza applicazione di calore, i solventi (alcool, oli o acqua) si disperdono nell’ambiente e sul substrato rimane colore secco. Questo processo è molto difficile da controllare. L’evaporazione dipende infatti da molti fattori e la temperatura ambiente, l’umidità dell'aria e il tempo tra le varie operazioni di stampa giocano un ruolo decisivo. Se sono troppo alti o troppo bassi generano verosimilmente problemi. Oltre a richiedere tempo e pazienza, la costante regolazione della stampa genera anche costi elevati. L’impatto ambientale di penne secche o cartucce di stampante esaurite è inoltre notevole.

Con le stampanti per la siglatura ha inizio una nuova era

Rispetto alle stampanti tradizionali, la stampante Bluemark rappresenta un approccio sostanzialmente nuovo alla marcatura. Per la siglatura di cartellini, per esempio per morsetti, la stampante utilizza infatti un colore UV speciale appositamente studiato per questo uso. Tale colore non contiene nessun solvente e viene indurito mediante raggi UV a onde corte, con un processo che non richiede calore e pertanto non genera nessun tipo di emissioni.

L’utilizzo della tecnologia UV per la stampa di plastica o carta non è una novità e nella stampa offset risale addirittura ai primi anni ottanta: i sistemi di stampa speciali sono utilizzati per lo più per la stampa di ampie superfici, come per esempio i manifesti murali. Dopo la stampa, l’inchiostro viene asciugato mediante raggi UV ricchi di energia ma a onde corte, per lo più 200 – 380 nanometri, con un processo viene chiamato polimerizzazione. Questo metodo viene applicato anche in campo medico, dove per esempio i raggi UV sono utilizzati per indurire le otturazioni dei denti.

La tecnologia UV è contraddistinta dal fatto che non richiede energia termica. Le superfici, per esempio i cartellini di plastica, non vengono mai a contatto con radiazioni termiche. Dopo l'esposizione ai raggi UV, i materiali sono a temperatura normale. Qualora una parte non sia stata stampata, il materiale può essere nuovamente introdotto nella stampante per essere ristampato. Questo consente di minimizzare gli scarti, contenere i costi e proteggere l'ambiente.

Con Bluemark LED da 0 a 100 rapidamente

La tecnologia descritta, di cui è dotata la stampante per la siglatura Bluemark, è resa ancora più efficiente dall’utilizzo dei LED nella nuova Bluemark LED. La Bluemark LED richiede così una quantità di energia notevolmente inferiore rispetto al modello a raggi UV che l’ha preceduta. Il confronto della versione a LED con altri sistemi presenti sul mercato evidenzia un risparmio del consumo di energia fino al 90%.

Grazie a uno sviluppo limitato di calore, la Bluemark LED non richiede ventole e il rumore generato è pertanto notevolmente inferiore. Malgrado il basso consumo di energia, pari a 70 Watt massimo, la stampante, progettata per un uso continuo, è veloce quanto il modello che l’ha preceduta e consente di stampare fino a 10.000 cartellini l’ora. Per gli utilizzatori che gestiscono quantità di materiali di siglatura inferiori, la tecnologia LED offre l’ulteriore vantaggio di poter utilizzare la stampante subito dopo averla accesa, disponendo immediatamente del 100% della sua potenza, grazie alla tecnologia a semiconduttori di cui è dotata. Non è infatti prevista la fase di riscaldamento, presente nelle fonti di raggi UV o lampade a infrarossi: la stampante è pronta per l’uso immediatamente e gestisce anche singole operazioni di stampa senza alcun ritardo. Un altro chiaro vantaggio è rappresentato dalla lunga durata dei LED rispetto alle fonti UV. L’unità UV a LED nella nuova stampante, studiata per una durata pari a quella della stampante, elimina qualsiasi costo successivo e protegge l'ambiente.

Centralità del principio del sistema

Unitamente al'ampia gamma di prodotti per la marcatura di morsetti, cavi e dispositivi, Bluemark LED costituisce un vero e proprio sistema di stampa completo e potente per le numerose applicazioni di marcatura industriale. Questo risultato è raggiunto dalla Bluemark grazie alla marcatura nel cosiddetto formato Unicard. Il formato ha dimensioni esterne costanti, solo la dimensione interna varia. Grazie alla costante espansione, l'attuale gamma di prodotti comprende oltre 400 possibilità di marcatura per dimensioni standard europee e internazionali di diversi produttori.

Il sistema di stampa, che supporta il software di progettazione "Clip Project" può essere integrato senza problemi in qualsiasi catena di produzione. I dati possono essere elaborati direttamente con il software di progettazione dai sistemi CAD o MS Excel ed essere poi inviati alle stampanti LED. Il collegamento, che elimina finalmente la lunga immissione manuale dei dati, minimizza anche la possibilità di errori. E infine, ultimo ma non meno importante, contrariamente a quanto avviene con la “produzione” che richiede molto tempo, l’interazione dei componenti del sistema di marcatura riduce i tempi necessari e aiuta anche a prevenire possibili errori nel processo di siglatura.

Testo riquadro

Disponibile la stampante “Bluemark” per la marcatura con tecnologia a LED

I diodi luminosi, che diversamente dalle lampade a incandescenza non irradiano calore, offrono una serie di vantaggi:

  • la lunga durata, fino a 10.000 ore, rende l'unità LED praticamente esente da manutenzione

  • l’alto grado di efficienza dei LED abbatte il consumo di energia fino al 90%

  • il ridotto consumo di energia consente alla stampante di funzionare senza ventola, riducendone la rumorosità

  • i LED non sviluppano calore e si prestano pertanto a essere installati in spazi piccoli

  • il basso tasso di guasto dei LED fornisce elevata sicurezza di funzionamento

  • l’avvio immediato senza ritardo consente di risparmiare tempo ed energia

  • i LED sono a prova d’urto e di vibrazione, relegando a ricordo del passato le lampade difettose a seguito di trasporto o installazione in luoghi esposti a vibrazioni

  • i LED funzionano con basse tensioni di sicurezza, dunque non costituiscono un rischio per la sicurezza dell'utilizzatore neppure in caso di guasto

  • i LED UV utilizzati con inchiostri UV senza solvente non generano emissioni

Testo riquadro

Polimerizzazione

In parole semplici, i colori UV sono costituiti da agenti leganti, pigmenti, foto iniziatori e additivi. I leganti presentano un doppio legame molecolare. Grazie all’azione di raggi UV a onde corte, carichi di energia, i fotoiniziatori sono scissi e si creano i cosiddetti radicali. Questi reagiscono con i doppi legami dei leganti e formano a loro volte un nuovo legame e nuovi radicali. Questi a loro volta si uniscono ad altre molecole di leganti, innescando una reazione a catena. In questo modo sempre più molecole si uniscono in una struttura tridimensionale, reticolata. Il reticolo avvolge i pigmenti colorati, in poche frazioni di secondi lo stato di aggregazione cambia da liquido a solido grazie alla formazione delle catene molecolari.

Didascalie figure

Fig. 1 La Bluemark LED è il primo sistema di stampa a livello mondiale per la siglatura industriale basato sulla tecnologia a LED.

Figura 2 Grazie all’utilizzo della tecnologia a LED, la stampante Bluemark LED consente di risparmiare energia e tempo

Figura 3 I LED sono il cuore della prima stampante a LED, una novità mondiale per la marcatura industriale

Fig 4 Il sistema Bluemark è una soluzione versatile per la marcatura di un’ampia gamma di morsetti diversi, di conduttori e di dispositivi nel formato Unicard.

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