智控固化，優效固化
- 台灣柔版印刷協會
- 7月8日
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UV 固化技術已經發展到操作員可以根據具體應用訂製固化參數的程度，這不僅能節省成本，還能提升環保性能。
多年來，柔版印刷的 UV 固化一直遵循著安全第一、預設全功率的原則，就是向印件投放最大劑量的能量，以確保不會出現固化不完全或固化不足的可能。這種方式在能源消耗方面效率極低，造成了不必要的運行成本昂貴支出。
當今時代更加進化。首先，我們同時擁有 UV 汞燈（弧光燈）和 UV LED 固化，與前者相比，後者帶來了更高的能量效率和成本效益。
此外，我們還擁有用於 UV 固化的智慧過程控制，這可能成為一個真正的行業變革者，使柔版印刷商能夠更智慧地操作，根據一系列參數優化其 UV 固化燈陣列的輸出。
Excelitas 營銷經理 Stacy Hoge 表示：「智慧控制通過對承印物特性的變化、環境溫度波動或設備預熱情況做出反應，將變異性降至最低。因此，製造商面臨的缺陷更少、廢品率更低，且在不同操作員和班次之間能獲得更一致的固化性能。這種可靠性對於保持高良率和減少材料浪費至關重要。這兩者都是可持續製造的核心支柱。」
智慧控制
目前行業內的許多討論都圍繞著 LED UV 固化展開，這項技術確實非常適合智慧控制方法。但正如 GEW 所觀察到的，過程控制也可應用於傳統的 UV 汞燈固化技術。
GEW 表示，在 UV 汞燈的情況下，由於 UV 燈管輸出的不可預測性，過程控制更加複雜。對此，他們的解決方案是推出一款新型精密控制系統，通過在線監測測量 UV 輸出，並自動控制 UV 劑量，以確保一致的固化和最佳的能源消耗。
這款控制系統由一個掃描光學器件（ICAD 單元）組成，它安裝在 UV 系統（無論是傳統 UV 汞燈或 UV LED）的每個燈頭下方。系統持續測量到達承印物表面的 UV 光（覆蓋整個系統寬度），如果由於任何原因導致輸送到承印物的 UV 輸出水準發生變化，系統將發出警告。
GEW 表示，該系統會自動調節 UV 燈的功率，以維持目標 UV 劑量，且不受速度或 UV 燈狀況的影響，甚至適用於單個印刷或塗布工位上的多組燈管。這確保了產品每次都能達到精確的固化水準。操作數據可以匯出，以便客戶生成合規文件或證書。
承印物爆發式增長
事實上，固化要求差異很大，承印物、油墨、塗層厚度和印刷速度都是潛在的重要因素。承印物開發的爆發式增長導致許多「下一代」承印物進入市場，這只會進一步凸顯這一問題。此類承印物的加工公差可能很窄，對熱量或過度曝光非常敏感。一成不變的固化性能已不再適用。
Hoenle WebCure 總經理 Jürgen Welle 表示：「紙張上的薄墨層所需的 UV 劑量與薄膜或箔片上的高色素油墨不同。因此，固定的輸出設置要麼導致能源過度使用，要麼如果削減過於激進，則會導致固化風險。」
「對 UV LED 固化參數的智慧控制使印刷商能夠根據實際工作需求調整 UV 強度。與其以恆定的安全餘量進行固化，不如在活件設置期間調整輸出，以提供完全固化所需的精確能量，不多也不少。這種方法在保持穩定固化質量的同時，直接提高了能源效率。」
顯然，智慧 UV 固化控制的一個關鍵優勢，是通過自動優化燈管功率，僅根據承印物和油墨等參數提供所需的精確功率數量，可以獲得高品質的產品，同時降低能源和維護成本。
它還有助於提高燈管壽命，使燈管和反射罩的使用時間更長。即使對於壽命和可靠性更高的 LED 固化系統來說，這也是一個不可忽視的因素。
Excelitas 的 Stacy Hoge 指出：「智慧固化技術提高了設備壽命和生產正常運行時間。通過減少元件的熱應力和電應力，延長系統壽命並降低維護頻率。結合即時監測和預測性維護等功能，智慧控制與 " 工業 4.0 " 倡議完美契合，實現了更高效、數據驅動的操作。」
Excelitas 表示，該公司的兩款技術協同工作，確保精確、一致且可測量的 UV 輸出，光源的選定部分可以根據需要開啟或關閉。一項技術持續監測燈管性能，自動調整燈管老化和環境變化，另一項技術則通過直接在承印物層面進行即時監測和驗證來補充這一點，確認輸送到承印物的固化功率。
Hoge 女士說：「這些智慧技術對於涉及敏感承印物的應用至關重要，這些承印物的加工視窗通常很窄，很容易因過熱或過度曝光而受損。動態調整在保護這些承印物的同時，確保了油墨和塗層的完全固化。結果是獲得一致的電性能、強大的附著力和高產品可靠性。」
在 Excelitas 的配置中，這些技術可以與該公司的閉環功率管理相結合，並稱其可提供穩定輻照度所需的精確電輸入，且提供另一層智慧：在變異性演變為質量問題之前進行檢測。此外有軟體提供強度、溫度和功率狀況的即時可見性，所有這些都會記錄下來，以便操作員正確設置活件並滿足審計或監管要求。
智慧工藝
Fujifilm 的 LED 固化系統和技術也為其使用者執行類似的智慧過程控制工作。EMEA 地區類比包裝部門經理 Ian Isherwood 評論道：「這種 AI 支援的控制系統即時分析生產參數，自動調整 LED 輸出，並根據當前需求優化能源消耗。」
「這不僅節省了能源和資源，還確保了精確、一致的高固化品質。為客戶提供了一個在效率方面樹立新標準的 LED UV 解決方案，有助於使他們的投資面向未來。」
Hoenle 表示，它將智慧固化理解為一個 “ 系統概念 ”，並補充說：「現代 UV LED 單元允許在廣泛的操作範圍內對輸出強度進行精確且可重複的調整。這使得創建 “ 與承印物、油墨和印刷條件相匹配的特定活件固化設置 ” 成為可能。」
Jürgen Welle 補充：「同樣重要的是透明度。可靠的 UV 劑量測量確保了降低功率設置後仍能在承印物上實現完全固化。這種可調輸出與經過驗證的固化性能相結合，構成了數據驅動、可重複生產的基礎，是數位化柔版印刷工作流程的關鍵要素。」
「然而，這其中涉及一些實際限制和現實世界的約束。儘管有這些優勢，智慧固化控制也有侷限性。並非所有的油墨系統都對降低的 UV 強度做出線性反應，過程安全餘量仍然至關重要。燈管老化、光學污染和特定印刷機條件等因素也必須考慮在內。」
「因此，智慧固化並非一個完全自主的過程。它需要穩健的系統設計、可靠的測量和知情的操作員決策，以平衡效率與固化安全性。」
強有力的工具
這不應削弱智慧 UV 固化控制作為一個概念的重要性，也不應削弱柔版印刷商通過採取更主動、更周全的智慧固化方法所能獲得的非常真實的財務、運營和可持續效益。
行業不斷發展，智慧固化可以在説明柔版印刷商更好地管理其環保和生產績效方面發揮核心作用。在這種情況下，僅使用實際所需的 UV 能量來實現一致的固化品質，為 UV 固化增添了新的維度，將一個智慧的、面向未來的工藝工具交到了印刷商手中。
※ 本文出處：Flexo Tech 雜誌 2026 年 2 月版
由「嘉升印刷科技有限公司 董事長 / 林嘉彥」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用
