Chip UV LED lắp ráp hoàn chỉnh trên khối nhôm. Ảnh: NNC

Trong công nghiệp sản xuất in, công đoạn làm khô mực in khá quan trọng, giúp gia tăng chất lượng và năng suất. Màng, film, nhựa, kim loại… là những loại vật liệu không thấm hút mực, bắt buộc phải sử dụng phương pháp làm khô hóa học, để giúp quá trình đóng rắn mực in nhanh nhất.

Hiện nay, phần lớn các nhà máy in ấn đều sử dụng loại mực in tự khô, mất khoảng 5-6 giờ để khô mực. Điều này làm thời gian hoàn thành đơn hàng chậm hơn do phải chờ mực in khô hẳn. Đôi khi một số đơn hàng cần thời gian giao hàng nhanh thì doanh nghiệp không đáp ứng kịp. Phương pháp được sử dụng làm khô mực nhanh hơn là sử dụng ánh sáng tia cực tím (đèn UV LED), do có nhiều ưu điểm như tiết kiệm điện, tuổi thọ đèn và độ an toàn cao,…

Tuy nhiên, mới có một số ít doanh nghiệp lớn đầu tư hệ thống làm khô mực in bằng phương pháp đèn UV LED. Giá thành hệ thống UV LED làm khô mực in nhập ngoại lên đến vài trăm ngàn USD.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế, nhóm tác giả Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống UV LED làm khô mực in trong ngành in bao bì".

Sau 18 tháng nghiên cứu, nhóm tác giả đã chế tạo được Hệ thống UV LED làm khô mực in, dùng cho máy in offset tờ rời 52x72cm, với các thông số kỹ thuật như bước sóng 396nm, công suất quang 18W, tốc độ khô đạt 7.300 tờ/giờ, vùng làm khô tối đa 720mm (72cm). Trong đó, cụm đèn sấy sử dụng chip UV LED (Nhật Bản) bao gồm 286 chip LED, được thiết kế gồm 3 hàng 4 cột để thuận lợi cho bảo trì bảo dưỡng. Hệ thống UV LED này có thể làm khô mực in trên các vật liệu in không thấm hút như nhựa, decal PVC, giấy ghép màng metalized… Đồng thời, nhóm cũng chế tạo được hệ thống làm mát cho đèn và cụm điều khiển đồng bộ với máy in, có thể đo, kiểm soát năng lượng bức xạ UV, đo, cảnh báo dòng điện qua chip LED, giám sát, cảnh báo lỗi trên màn hình HMI.

Cụm đèn UV LED được trang bị và vận hành trên máy in offset 5 màu tại Công ty Trúc My Ảnh: NNC

Hệ thống đèn UV LED có thể điều khiển bằng tay thao tác trên màn hình HMI hoặc tự động theo tín hiệu của máy in. Ngoài ra, năng lượng bức xạ UV được đo bởi cảm biến và dòng điện đầu ra của bộ nguồn cũng được đo để kiểm soát năng lượng bức xạ của cụm UV LED. Điều này giúp tránh được các lỗi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm in.

Hệ thống UV LED được triển khai thử nghiệm tại máy in offset 5 màu của Công ty In Trúc My (TPHCM) cho thấy, đáp ứng tốc độ làm khô từ 6.400 -7.200 tờ/giờ, đối với các vật liệu không thấm hút như nhựa, metalized, decal. Chất lượng sản phẩm in đạt yêu cầu về độ khô và có thể chuyển sang công đoạn thành phẩm ngay sau khi in, giúp doanh nghiệp có thể giao hàng nhanh chóng.

Đề tài nghiên cứu của nhóm tác giả đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu. Với giá khoảng 1 tỷ đồng (bằng 1/5 giá sản phẩm cùng loại của Mỹ), kết quả nghiên cứu có thể chuyển giao công nghệ và thương mại hóa sản phẩm.

Kiều Anh