In der Druckerei bedeutet eine UV-Lampe, die nicht richtig funktioniert, nicht nur Stillstand – es handelt sich dabei auch um Schrott, sowie um zusätzliche Kosten durch den Einsatz von Lösungsmitteln. Zudem entsteht großer Druck, um die Liefertermine einzuhalten. Meistens liegt das Problem nicht allein bei der Lampe oder dem Auslöser – sondern bei deren Kombination. Ich habe das schon hundertmal gesehen: Ein Auslöser, der für eine Leistung von 200 W ausgelegt ist, wird verwendet, um eine Lampe mit 120 W zu betreiben – oder eine Lampe mit langem Lichtbogen wird in einen Reflektor eingesetzt, der eigentlich einen kurzen Lichtbogen erwartet. Das Ergebnis sind wiederholte Startversuche, Erosion der Elektroden und eine Lampe, die früh ausfällt.
Was elektrisch gesehen wichtig ist
UV-Lampen zur Desinfektion und Aushärtung benötigen eine passende elektrische Ausstattung. Bei Quecksilberdampflampen muss der Auslöser die „Kaltstartspannung“ der Lampe überwinden – typischerweise 3–5 kV bei offenem Stromkreis – während gleichzeitig die Strömungsstärke kontrolliert wird, um die Elektroden zu schützen. Die Länge des Lichtbogens muss mit der Leistungsdichte übereinstimmen. Ein Lichtbogen von 150 mm bei 120 W/cm wirkt sich nicht wie ein Lichtbogen von 200 mm bei 120 W/cm aus.
Die spektrale Ausstrahlung wird durch die Füllstoffe bestimmt. Für eine tiefe Aushärtung durch dicke Tintenschichten sind 365 nm notwendig, während bei der Oberflächen-aushärtung Wellenlängen zwischen 385–405 nm erforderlich sind. Die maximale Strahlungsintensität sowie die Dosis (mJ/cm²) hängen von der Leistung der Lampe, der Effizienz des Reflektors sowie der Zeit ab, für die die Lampe eingeschaltet bleibt. Ein gut gewartetes System mit 120 W/cm liefert etwa 1.000–1.200 mW/cm² an maximaler Strahlungsintensität.
Warum die Kombination der Komponenten druckmaschinenabhängig sein muss
Offset-, Flexodruck-, Siebdruck- und Tiefdruckmaschinen haben jeweils unterschiedliche Eigenschaften bezüglich der Tintenreiologie und der Geschwindigkeit des Papierflusses. Wir wählen daher die passenden Lampen und Auslöser aus. Bei dünnen Offsetpapieren reichen 60 W/cm aus, bei Flexodruck mit dichten Farbbereichen 120 W/cm – und bei Siebdruck, wenn die Tinteschichten dick sind, 200 W/cm.
Wenn man diese Kombination richtig wählt, erhält man sofortige Funktionalität, stabile Leistung sowie eine konstante Aushärtungsenergie über die gesamte Fläche des Papiers. Die Bediener haben weniger Probleme mit unvollständig ausgehärteten Produkten, der Energieverbrauch sinkt, da die Startschwankungen reduziert werden. Die Lebensdauer der Lampe beträgt bei einer richtig gewählten Mitteldruck-Quecksilberlampe etwa 800 Stunden bei 80 % der Leistung.
Praktische Probleme, die entstehen, wenn man sie ignoriert
Die Installation ist nicht immer einfach – je nach Marke müssen verschiedene Anschlussarten, Kabellängen und Polaritäten berücksichtigt werden. Ozongefreie Quarzkörper und dichroitische Reflektoren verändern die thermische Belastung – daher muss der Luftstrom angepasst werden. Überhitzung führt zu Instabilitäten im Spektrum und verkürzt die Lebensdauer der Lampe.
Die Leistung sollte mit einem Radiometer gemessen werden – niemals nur durch Gefühl. Wenn der Auslöser fest ist und die Lampe ausgetauscht werden muss, müssen Länge des Lichtbogens, Leistungsdichte sowie die Kaltstartspannung angepasst werden. Man sollte keine Kurz- und Langlichtbogenprofile in demselben Reflektor verwenden.