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EFICACIA Y SUSTENTABILIDAD. Curado LED de inyección de tinta.

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esde su surgimiento, la industria del embalaje ha sido uno de los sectores comerciales más grandes del mundo, pues prácticamente todo lo que se consume por el hombre está presentado en un envase, un empaque o con una etiqueta. Sin embargo, fue con el surgimiento de la mercadotecnia que las marcas y fabricantes comprendieron realmente la importancia de presentar su producto en empaques novedosos, atractivos y duraderos; desde entonces, esta industria ha evolucionado muchísimo y, hablando de la impresión de los empaques, la tendencia del mercado ha sido siempre el mejoramiento de la calidad, el aumento de la eficiencia, el abaratamiento de los procesos y, en los últimos años, el cuidado del medio ambiente.

Un empaque puede ser prácticamente de cualquier material que se nos pueda ocurrir aunque, por supuesto, los más delicados o costosos están reservados para productos premium o de colección. Sea cual sea la materia prima del mismo, un empaque es el primer contacto que el cliente tiene con su producto y de él puede llegar a depender su decisión de compra, de ahí que sea tan importante el diseño, la calidad y su resistencia.

Sin duda, uno de los métodos de impresión de empaques más usados en el mundo es la inyección de tinta, que ha brindado siempre las herramientas necesarias a esta industria y ha sabido transformarse con ella, como ha sucedido en el caso del curado de las tintas.


Bienvenida la tecnología LED
Durante mucho tiempo el curado de tintas y recubrimientos con luz ultravioleta (UV) ha sido el proceso estándar para muchas impresoras, especialmente aquellas dedicadas a la producción de envases y etiquetas; esto se debe a que las tintas de curado UV resultan muy atractivas a los impresores por sus propiedades de secado casi instantáneo, además de su capacidad de adherirse a una amplia gama de papeles y plásticos.

Originalmente, en el curado UV se usaban lámparas de haluro de metal (HM), pero éstas consumen mucha energía e irradian mucho calor, son difíciles de encender o apagar rápidamente y regular la intensidad de la luz es muy complicado, además, su precio es elevado y su vida útil muy corta. Por eso, como respuesta a estas inquietudes, los fabricantes de equipos desarrollaron impresoras de inyección de tinta que emplean diodos electroluminiscentes (LED) que emiten luz UV para curar la tinta. Llamada UV-LED, esta tecnología es relativamente asequible y su promedio de vida útil es mucho mayor que el de las lámparas HM, además consumen menos energía y se calientan poco, de modo que son ideales para imprimir sobre materiales sensibles al calor sin generar distorsiones en la forma o el color.

Una tecnología imparable
Si bien la llegada e inclusión de la tecnología LED en la impresión de empaques por inyección de tinta tiene ya unos años en el mercado, no ha dejado de perfeccionarse. Inicialmente se temía que los UV-LED de baja potencia no fueran adecuados para el curado de la tinta, por lo que se crearon los diodos electroluminiscentes UV de alta potencia y se formularon tintas de alta sensibilidad capaces de reaccionar a la longitud de onda de los UV-LED. Estos dos desarrollos han permitido fabricar impresoras UV-LED comercialmente viables.

Por otro lado, la potencia de estos sistemas LED también se ha modificado con los años y se prevé que siga haciéndolo. En años anteriores la máxima potencia de un UV-LED era de apenas unos milivaltios (mW), mientras que en la actualidad la potencia excede la docena de valtios e incluso más. Además, el surgimiento de tintas especialmente adaptadas a las emisiones UV-LED han permitido curar por completo la tinta usando alrededor de 100-300mJ/cm2 de energía luminosa.

Sin embargo, a pesar de las innovaciones que ha tenido esta tecnología en los últimos años, no ha logrado popularizarse del todo, pues los impresores de empaques han utilizado métodos tradicionales de curado UV por décadas y, ya sea por desconocimiento de la tecnología LED, o por complicaciones para invertir en nuevos sistemas de impresión, esta tendencia ha enfrentado cierta resistencia.

Entre las ventajas del curado LED para máquinas de inyección de tinta se encuentran las siguientes:

Bajo consumo energético. El consumo total de energía de una unidad UV-LED ronda los 80W, pues gasta alrededor de 60W de electricidad en las lámparas, y 20W en los ventiladores del equipo. Además, gracias a que no producen calor, las unidades  LED se pueden encender o apagar de forma instantánea, mientras que las lámparas tradicionales HM no pueden encenderse hasta que no se hayan enfriado por completo después de un trabajo.

Reducción de accidentes. Como ya se mencionó, las unidades UV-LED no se calientan demasiado, por lo que los riesgos de ocasionar un accidente por quemaduras, tanto en operadores como en material inflamable, se reduce drásticamente.

Reducción de espacio. Gracias a que las unidades LED como fuentes de luz para el curado son más pequeñas que las de lámparas HM, esto permite una reducción en el tamaño de las impresoras y, por lo tanto, de los espacios de trabajo. Esto podría contribuir en un futuro al abaratamiento de los costos operacionales de un taller de impresión.

Cero ozono. Esta es una de las principales inquietudes que llevaron al desarrollo de sistemas de curado LED. Ya que esta tecnología no contiene luces UV con componentes de longitud de onda corta de 280nm correspondientes a UV-C, no generan ozono. Además de un claro impacto positivo al medio ambiente, esto significa que los impresores no tendrían que invertir en un sofisticado sistema de ventilación en sus talleres, sino que basta con las normas básicas de cualquier centro de impresión, sin temor a ocasionar daños a la salud de los operadores.

Larga vida útil. Sin duda, uno de los mayores beneficios de las unidades de curado LED es su promedio de vida. Mientras que una lámpara HM suele durar unas mil horas, es decir, alrededor de 6 meses suponiendo que funcione 20 días al mes; la vida útil de un solo chip UV-LED oscila entre las 10 y las 15 mil horas, es decir, alrededor de 5 años, calculando 250 días laborales por año. Esto significa que la mayoría de las unidades LED de una impresora no necesitarán ser cambiadas durante toda la vida útil del equipo de impresión.

Regulación de la intensidad de la luz. Ya que las impresoras de inyección de tinta son capaces de cambiar sus velocidades de dos a cuatro veces, dependiendo de su estatus y el proyecto que realizan, es aconsejable contar con algún método de regulación de la luz para mantener un curado constante y garantizar buenos resultados en la impresión. Esta es una posibilidad que permite la tecnología UV-LED, pues la intensidad de la luz se puede ajustar entre cero y su máxima potencia de salida. Esto permite al impresor elegir cuánta energía consume y vigilar de cerca el acabado de los trabajos que produce.

El ascenso continúa
Aunque representa grandes cambios, la tecnología UV-LED no supone un cambio radical a los procesos tradicionales de impresión por inyección de tinta, básicamente consiste en sustituir la lámpara de haluro que integra la unidad de curado por un diodo LED que emite luz ultravioleta. De esta forma, y como último paso, los sustratos impresos pasan por una unidad de curado que emite luz ultravioleta sin calor ni ozono y fijan las tintas al material.

No cabe duda que esta tecnología aún tiene mucho por ofrecer, y en un futuro será inevitable usarla, pues no sólo los equipos de impresión tienden a la eficiencia ambiental y de producción, sino que el público es cada vez más activo en los productos que consume y su tendencia a las energías más limpias va en ascenso.

Por su parte, los grandes fabricantes de equipos y tintas ya se han puesto en marcha para seguir esta tendencia. Tan sólo el año pasado la firma Flint Group se hizo acreedora al Premio a la Innovación Técnica FTA 2017 por su línea EkoCure ANCORA, una tinta UV-LED de baja migración. Esta tinta es ideal para la impresión de empaques porque combina la tecnología de curado LED con la química de baja migración compatible con los alimentos y los productos de consumo humano.

Por otro lado, marcas como Roland o Mimaki han lanzado al mercado equipos que integran unidades de curado de tinta LED-UV y permiten la impresión y curado más eficiente de envases y empaques de distintas características.

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