Zowel UV- (ultraviolet) als EB- (elektronenbundel) uitharding maken gebruik van elektromagnetische straling, wat verschilt van IR- (infrarood) uitharding. Hoewel UV (ultraviolet) en EB (elektronenbundel) verschillende golflengten hebben, kunnen beide chemische recombinatie in de sensibilisatoren van de inkt teweegbrengen, oftewel hoogmoleculaire crosslinking, wat resulteert in onmiddellijke uitharding.
In tegenstelling hiermee werkt IR-uitharding door de inkt te verwarmen, wat meerdere effecten teweegbrengt:
● Verdamping van een kleine hoeveelheid oplosmiddel of vocht,
● Verzachting van de inktlaag en verbeterde vloei, waardoor absorptie en droging mogelijk worden.
● Oppervlakteoxidatie veroorzaakt door verhitting en contact met lucht,
● Gedeeltelijke chemische uitharding van harsen en hoogmoleculaire oliën door verhitting.
Hierdoor is IR-uitharding een veelzijdig en gedeeltelijk droogproces, in plaats van een enkel, volledig uithardingsproces. Inkt op basis van oplosmiddelen is hier weer anders, omdat de uitharding volledig plaatsvindt door verdamping van het oplosmiddel, geholpen door luchtstroom.
Verschillen tussen UV- en EB-uitharding
UV-uitharding verschilt van EB-uitharding voornamelijk in de indringdiepte. UV-stralen hebben een beperkte penetratie; een inktlaag van 4-5 µm dik vereist bijvoorbeeld een langzame uitharding met hoogenergetisch UV-licht. Uitharding bij hoge snelheden, zoals 12.000-15.000 vellen per uur bij offsetdruk, is niet mogelijk. Anders kan het oppervlak uitharden terwijl de binnenste laag vloeibaar blijft – zoals een ongaar ei – waardoor het oppervlak mogelijk opnieuw smelt en gaat plakken.
UV-penetratie varieert ook sterk afhankelijk van de inktkleur. Magenta en cyaan inkten worden gemakkelijk gepenetreerd, maar gele en zwarte inkten absorberen veel UV-licht en witte inkt reflecteert veel UV-licht. Daarom heeft de volgorde van de kleurlagen bij het drukken een grote invloed op de UV-uitharding. Als zwarte of gele inkten met een hoge UV-absorptie bovenop liggen, kan de onderliggende rode of blauwe inkt onvoldoende uitharden. Omgekeerd verhoogt het aanbrengen van rode of blauwe inkt bovenop en gele of zwarte inkt eronder de kans op volledige uitharding. Anders kan elke kleurlaag afzonderlijk uitgehard moeten worden.
EB-uitharding daarentegen kent geen kleurafhankelijke verschillen in uitharding en heeft een extreem sterk penetrerend vermogen. Het kan papier, plastic en andere substraten doordringen en zelfs beide zijden van een print tegelijkertijd uitharden.
Bijzondere aandachtspunten
Witte onderlaaginkten zijn bijzonder lastig uit te harden met UV-licht omdat ze UV-licht reflecteren, maar bij EB-uitharding heeft dit geen invloed. Dit is een voordeel van EB ten opzichte van UV.
Elektronenbundelharding vereist echter dat het oppervlak zich in een zuurstofvrije omgeving bevindt om een voldoende uithardingsrendement te bereiken. In tegenstelling tot UV-harding, dat in de lucht kan uitharden, moet het vermogen bij elektronenbundelharding in de lucht meer dan vertienvoudigd worden om vergelijkbare resultaten te behalen – een extreem gevaarlijke procedure die strikte veiligheidsmaatregelen vereist. De praktische oplossing is om de uithardingskamer met stikstof te vullen om zuurstof te verwijderen en interferentie te minimaliseren, waardoor een zeer efficiënte uitharding mogelijk wordt.
In de halfgeleiderindustrie worden UV-beeldvorming en -belichting om dezelfde reden vaak uitgevoerd in met stikstof gevulde, zuurstofvrije kamers.
Elektronenbundelharding is daarom alleen geschikt voor dunne vellen papier of plastic folies bij coating- en druktoepassingen. Het is niet geschikt voor vellenpersen met mechanische kettingen en grijpers. UV-harding daarentegen kan in de lucht plaatsvinden en is praktischer, hoewel zuurstofvrije UV-harding tegenwoordig zelden wordt gebruikt bij druk- of coatingtoepassingen.
Geplaatst op: 9 september 2025
