أوجه التشابه والاختلاف بين معالجة الحبر بالأشعة فوق البنفسجية ومعالجة الحبر الإلكتروني

يستخدم كلٌّ من العلاج بالأشعة فوق البنفسجية (UV) والإشعاع الكهرومغناطيسي (EB)، وهو يختلف عن العلاج الحراري بالأشعة تحت الحمراء (IR). على الرغم من اختلاف أطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهرومغناطيسي، إلا أن كليهما يُحفّز إعادة التركيب الكيميائي في مُحسِّسات الحبر، أي الترابط الجزيئي العالي، مما يُؤدي إلى علاج فوري.

على النقيض من ذلك، تعمل عملية المعالجة بالأشعة تحت الحمراء عن طريق تسخين الحبر، مما ينتج عنه تأثيرات متعددة:

● تبخر كمية صغيرة من المذيب أو الرطوبة،

● تليين طبقة الحبر وزيادة التدفق، مما يسمح بالامتصاص والتجفيف،

● أكسدة السطح الناتجة عن التسخين والاتصال بالهواء،

● المعالجة الكيميائية الجزئية للراتنجات والزيوت ذات الوزن الجزيئي العالي تحت الحرارة.

هذا يجعل المعالجة بالأشعة تحت الحمراء عملية تجفيف جزئية ومتعددة الجوانب، بدلاً من عملية معالجة واحدة كاملة. وتختلف الأحبار القائمة على المذيبات أيضًا، حيث تتم معالجتها بنسبة 100% عن طريق تبخر المذيب بمساعدة تدفق الهواء.

الفرق بين المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية

يختلف علاج الأشعة فوق البنفسجية عن علاج EB بشكل رئيسي في عمق الاختراق. للأشعة فوق البنفسجية قدرة اختراق محدودة؛ على سبيل المثال، تتطلب طبقة حبر بسمك 4-5 ميكرومتر علاجًا بطيئًا باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية عالي الطاقة. لا يمكن علاجها بسرعات عالية، مثل 12,000-15,000 ورقة في الساعة في الطباعة الأوفست. وإلا، فقد يجف السطح بينما تبقى الطبقة الداخلية سائلة - مثل بيضة غير مطبوخة جيدًا - مما قد يؤدي إلى ذوبان السطح مجددًا والتصاقه.

يختلف اختراق الأشعة فوق البنفسجية اختلافًا كبيرًا باختلاف لون الحبر. فأحبار الماجنتا والسماوي سهلة الاختراق، بينما تمتص الأحبار الصفراء والسوداء قدرًا كبيرًا من الأشعة فوق البنفسجية، بينما يعكسها الحبر الأبيض. لذلك، يؤثر ترتيب طبقات الألوان في الطباعة بشكل كبير على عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. فإذا وُضعت الأحبار السوداء أو الصفراء عالية الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية في الأعلى، فقد لا تجف الأحبار الحمراء أو الزرقاء الموجودة أسفلها بشكل كافٍ. على العكس، فإن وضع الأحبار الحمراء أو الزرقاء في الأعلى والأصفر أو الأسود في الأسفل يزيد من احتمالية المعالجة الكاملة. وإلا، فقد تتطلب كل طبقة لونية معالجة منفصلة.

من ناحية أخرى، لا تختلف معالجة EB اختلافًا لونيًا، وتتمتع بنفاذية فائقة. فهي قادرة على اختراق الورق والبلاستيك وغيرها من الأسطح، بل وتعالج كلا جانبي الطباعة في آنٍ واحد.

اعتبارات خاصة

تُشكّل الأحبار البيضاء الأساسية تحديًا كبيرًا للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية نظرًا لانعكاسها للأشعة فوق البنفسجية، بينما لا تتأثر معالجة EB بذلك. وهذه إحدى مزايا EB مقارنةً بالأشعة فوق البنفسجية.

مع ذلك، يتطلب علاج EB أن يكون السطح في بيئة خالية من الأكسجين لتحقيق كفاءة علاج كافية. بخلاف الأشعة فوق البنفسجية، التي يمكن أن تعالج في الهواء، يجب على EB زيادة الطاقة بأكثر من عشرة أضعاف في الهواء لتحقيق نتائج مماثلة - وهي عملية بالغة الخطورة تتطلب احتياطات سلامة صارمة. الحل العملي هو ملء حجرة المعالجة بالنيتروجين لإزالة الأكسجين وتقليل التداخل، مما يسمح بمعالجة عالية الكفاءة.

في الواقع، في صناعات أشباه الموصلات، يتم إجراء التصوير بالأشعة فوق البنفسجية والتعرض لها في كثير من الأحيان في غرف مملوءة بالنيتروجين وخالية من الأكسجين لنفس السبب.

لذلك، يُعدّ علاج EB مناسبًا فقط لأوراق الورق الرقيقة أو الأغشية البلاستيكية في تطبيقات الطلاء والطباعة. ولا يُناسب المكابس ذات التغذية الورقية المزودة بسلاسل ومقابض ميكانيكية. في المقابل، يُمكن تشغيل علاج الأشعة فوق البنفسجية في الهواء، وهو أكثر عملية، مع أن علاج الأشعة فوق البنفسجية الخالي من الأكسجين نادر الاستخدام في تطبيقات الطباعة أو الطلاء حاليًا.