本文將說明 LED UV 固化裝置已經不是新技術，而是柔印的一項重大突破。首先我們比較LED 與傳統水銀燈管的優劣，再來探討為何 LED 在某些具挑戰性的應用（例如白底、深黑、金屬色、貼合及冷燙金等等）比傳統燈管存在優勢。
LED 的優勢
LED 固化裝置在柔印上的優勢主要是使用壽命長以及能量輸出穩定，也就是有效工作時間更長、可靠性更佳。柔印上 UV 固化問題最常見的原因是 UV 燈管故障，改用 LED 自然可以大幅降低這類問題，進而減少故障，改善生產的穩定性。
同時，LED 固化裝置也讓印刷熱敏及更薄的材料變為可能（譯者註：由於產生的熱量較小），可以增加印刷的利潤。
在柔印機上的 LED UV 固化裝置
品牌商越來越關注可持續性的議題，紛紛要求包裝供應商也要符合可持續性的操作規範。LED 固化裝置在可持續性方面的表現優異，相較於傳統燈管，能耗節約可達 70 %。
傳統 UV 燈管運作時產生大量熱能，消耗很多電力。水銀燈也會產生臭氧，危及操作人員的安全，尤其是在像印刷車間這樣封閉的環境 ，所以必須有良好的排風來排除有害氣體。若使用 LED 固化裝置則可以省略以上問題，環保性能更佳：
- 水銀的使用範圍在全球逐漸受到限制
- 沒有溫室氣體或臭氧產生，也不需要排風
- 相較 UV 水銀燈或熱風乾燥，LED 固化裝置節省大量能耗
一般 UV 燈管大約 1000～1500 小時就得更換
LED 的壽命可長達 60000 小時
污染防治
相較於水銀燈管，LED 可減少 50 % 的溫室氣體排放，沒有處理水銀廢棄物的問題，不會產生臭氧，就沒有有害氣體排除的問題。傳統水銀燈管大約 1000～1500 小時就得更換 ，LED 固化裝置壽命可長達 60000 小時。 因此 LED 減少了更換頻率、環保性能更佳，而且沒有水銀，保障員工的安全與健康。
LED 固化裝置與傳統水銀燈管相比的優勢
能耗的節約
傳統水銀燈管運作時會產生大量熱能，電力消耗很大。改用 LED 固化裝置不會產生這麼多熱能，能耗減少，最多可達 85 %。
墨西哥 Impresos Graficos 技術總監 Javier Sequeiros 分享：「相較原本的固化方式，LED 可以節約 75～85 % 的能耗，也不再需要排除水銀燈管產生的臭氧。」
波蘭 Eticod 公司提到：「 LED 固化裝置不僅環保性能更佳 ，並且在利潤 、可持續性、員工安全及健康方面都很有説明。2021年初我們安裝一部採用 LED 固化裝置的 10色柔印機，新的柔印機減少 60 % 的用電，也就是每年大概節約 5萬度電，等同 200噸二氧化碳排放。」
法國 Sopano 公司也有類似的反饋：「LED 固化裝置可較傳統燈管節省大約 70 % 的用電。」
南非 GM Graphics 說明：「LED 固化裝置減少很多耗能，而且它即開即用的特性（譯者註：進入工作狀態前不需預熱）特別適合像南非這樣供電不穩定的地方。LED 固化裝置讓我們節省大約 30 % 的用電 ， 我們的太陽能發電裝置每天可以支援印刷機 5.5 小時的運行，這在使用水銀燈管時無法想像。」
加州 Central Valley 標籤指出：「在 UV 水銀燈管的零配件上，我們原本每年得花費 4～5 萬美元，自從改用 LED 後，這筆費用可以完全免除。並且隨著產能的提高，我們連夜班都省掉了。」
白底及深黑
除了上述優勢，LED 固化裝置比傳統水銀燈管在高固含量油墨印刷上（例如白底、深黑、金屬色）也有更好的表現 。當高固含量油墨印刷時， UV 能量必須穿透顏料顆粒、添加劑或材料， 在完成整個固化過程前不能被反射或吸收。LED 光源的特性特別符合這個需求，可以達到更多的穿透深度。
UV LED 光源的波長（395奈米）比水銀燈管長，能量密度大約 4～8 倍。由於波長較長，輻照能力較強 ，穿透性能也更強。即使在穿透過程中被油墨的內含物質吸收、散射及反射，還是有足夠的能量到達被印材料。
在標籤及包裝領域，黑、白、金屬色印刷經常是瓶頸，改用 LED後，由於穿透能力更強，因此可以提高印刷速度 、遮蓋率更好 、顏色更濃 、附著力更強 、固化效果更佳 、損耗小。在貼合及冷燙金的應用上，UV 光必須穿透薄膜層才能夠觸及黏著劑。波長較長的 UV-A 及 UV-V 相較於波長較短的 UV-B 及 UV-C 有更好的穿透能力 ，實際上 ，這類膜內固化的應用也不需要 UV-C，因為它會產生臭氧，反倒對固化產生抑制。
在貼合以及冷燙金的應用上 ，LED 固化不僅比傳統水銀燈管更有效率，並且相較無溶劑貼合，UV 固化節省了熟成的時間：
- 無溶劑貼合需要 1～3 天的熟成，UV 固化不需要
- UV LED 395 奈米波長的高輻照穿透能力，特別適合標籤及軟包裝的應用
對於還在使用傳統水銀燈管的使用者，可考慮嘗試改裝一兩套 LED 固化裝置，評估實際的效果。改裝工作涉及光源、電源及控制系統的改造。
※ 本文翻譯自美國 FTA " FLEXO " 雜誌 2021年 6月刊
原文標題：LED Curing：The Future Is Now
由「信華柔印科技 * 嘉昱有限公司」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用
※ 作者：Adam Robak
德國 Phoseon 公司 大區（歐洲、中東及非洲） 銷售經理
Phoseon 公司於 2002年率先開發工業用 UV LED 固化解決方案
※ 譯者：信華柔印科技 * 嘉昱有限公司--林嘉彥 先生
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