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Afectaciones
comunes en la
Impresión Digital
Información GeneralINFLUENCIAS DEL AMBIENTE
• Humedad
• Temperatura
• Luz Solar y Rayos Ultravioletas (UV)
• Abrasión
• Resistencia Química
DEFECTOS COMUNES EN LA IMPRESIÓN DIGITAL
• Inyectores Obstruidos
• Fallas de Impresión
• Síntomas y Causas Raíz
Humedad y presión del vaporLa humedad es la concentración de vapor de agua en el aire. La
concentración puede expresarse como humedad absoluta, humedad
específica o humedad relativa. La humedad relativa es la herramienta
de medición común.
HUMEDAD ELEVADA
A medida que se eleva la humedad (a una temperatura constante), la
presión del vapor aumenta. Aunque tenemos dos sistemas distintos, uno
es hidrófobo y el otro es agua (no debe existir influencia aparente), la
presión del vapor del agua evita que la tinta se seque.
Humedad y presión del vaporLa fuerza que los vapores del agua ejercen sobre el solvente evita que el
vapor del solvente deje la fase líquida. Por lo tanto, se logra un equilibrio:
¡con niveles más bajos de vapores de solvente, el secado es menor!
Con una humedad elevada, tendremos problemas para secar el
solvente en el medio de impresión.
Humedad y presión del vaporHUMEDAD BAJA
Luego de la introducción de la humedad elevada, la humedad baja es
bastante fácil.
• El solvente se seca rápidamente .
• Esto hará que el inyector se seque durante la impresión. La
temperatura elevada tiene una influencia similar sobre la velocidad de
secado, pero también tiene efectos sobre la viscosidad.
• Sin un mantenimiento apropiado, esto podría hacer que el inyector
se obstruya.
Temperatura y viscosidadVISCOSIDADA medida que la temperatura aumenta, la viscosidad disminuye.
• Las tintas se diseñan cuidadosamente, con una viscosidad específica para garantizar un rendimiento óptimo.
• Si la viscosidad ambiental aumenta más allá del nivel de funcionamiento recomendado, esto hará que la descarga del inyector no sea estable.
• Si la temperatura desciende por debajo del nivel de funcionamiento recomendado, esto derivará en la supresión de la alimentacióndel inyector.
• Ambas condiciones podrían causar obstrucciones permanentessi no se realiza un mantenimiento para solucionar esto en un período de tiempo razonable.
Temperatura y viscosidad
15
20
25
30
35
40
45
9 9.5 10 10.5 11 11.5 12
viscosity cP
T (C)
NORMAL
SUPRESIÓN DE ALIMENTACIÓN -Baja Temperatura
FALLAS DE IMPRESIÓN
AUSENCIA DE DESCARGA Y OBSTRUCCIÓN
La viscosidad elevada produce la resistencia
del flujo de tinta dentro del cabezal de
impresión, lo que da como resultado la
supresión de la alimentación del inyector y la
consiguiente falla de impresión
La baja viscosidad causa una satelización
excesiva, que puede interferir con la descarga
y causar obstrucciones, ausencia de
descarga o falla de impresión de los
inyectores
Temperatura Elevada
Temperatura y velocidad de
secadoSECADO
A medida que la temperatura aumenta, la velocidad de secado es mayor,
¡por supuesto! ¿Pero por qué?
• Temperatura es un término usado para describir el calor más que la
Energía.
Cuando agregamos calor a cualquier sistema, inducimos la vibración
y la rotación de las moléculas de ese sistema (fluctuación) y, así, se
repelen unas a otras. Este nuevo sistema inestable "alentará" la
salida de moléculas desde la fase líquida hacia la fase gaseosa.
• La temperatura es un factor secundario en la velocidad de secado,
luego de la humedad.
Luz Solar y Rayos Ultravioletas
(UV)• La luz solar, en sentido general, es el espectro total de radiación
electromagnética emitida por el sol, desde los rayos infrarrojos (IR) hasta
la luz visible y los rayos UV.
• La radiación electromagnética es una onda que se propaga en el
espacio con componentes eléctricos y magnéticos o, dicho en términos
simples, Energía.
Luz Solar y Rayos Ultravioletas
(UV)
wave length (nm) color
380 - 420 violet
420 - 440 indigo
440 - 500 blue
500 - 520 cyan
520 - 565 green
565 - 590 yellow
590 - 625 orange
625 - 710 red
710 - 740 magenta
EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
LUZ VISIBLE
Longitud de ondas [nanómetros]
RAYOS GAMMA
RAYOS X RAYOS UV RAYOS INFRARROJOS
RADAR ONDA CORTA
FM TV AM
400 500 600 700
Luz Solar y Rayos Ultravioletas
(UV)• La radiación ultravioleta (UV) es radiación electromagnética de una
longitud de onda más corta que la de la región visible.
• El Sol emite radiación ultravioleta en las bandas UVA, UVB y UVC,
pero a causa de la absorción en la capa de ozono de la atmósfera, el
99% de la radiación ultravioleta que llega a la superficie de la Tierra es
UVA.
• En esencia, cuanto más corta es la longitud de onda, más elevada es la
energía que contiene (ecuación de Planck), pero más corta es la
profundidad de penetración.
Luz Solar y Rayos Ultravioletas
(UV)Entonces, ¿cómo afecta esto a la tinta?
• Toda la materia absorbe energía. Luego la energía es convierte a
reacción química (comúnmente, oxidación) o reacción física
(transición electrónica), que descompone la molécula previa en una
nueva, con propiedades físicas y ópticas diferentes.
• La estructura y la orientación orbital (física cuántica) determina las
propiedades ópticas de los materiales (átomos y moléculas)…, ¡nos
detendremos aquí!
Luz Solar y Rayos Ultravioletas
(UV)¿Por qué los tintes son más sensibles a la luz y a los rayos UV que
los pigmentos?
• Los tintes son colorantes basados en la sal, lo que significa que
cuando no hay solventes presentes (luego de la evaporación) se
obtiene una forma de cristal. Este cristal molecular es mucho menos
estable que la molécula orgánica, debido a sus moléculas metálicas y
halógenas. Por lo tanto, la absorción de energía tendrá efectos sobre
este sistema a un índice mucho más elevado.
Abrasión• La abrasión es un fenómeno causado por la acción mecánica de
frotamiento, raspado o erosión. Dado que está íntimamente relacionada
con los rayones y las propiedades deslizantes,
no es sorprendente que muchos aditivos deslizantes también funcionen
como aditivos para resistencia a la abrasión y al desgaste. En realidad, la
resistencia a la abrasión es una combinación de factores básicos como la
aspereza de la superficie, la elasticidad, la dureza y, en algunos casos, el
espesor.
• La abrasión es la fuerza de cizalla aplicada sobre el área de la superficie.
Esa fuerza hace que las moléculas se deformen y, en casos extremos, se
separen unas de otras, dado que ya no pueden aglutinarse
(>fuerzas de cohesión).
Abrasión¿Por qué comprobamos la abrasión?
• El viento (junto con los sólidos que el aire transporta) y otras
acciones físicas causan
este fenómeno.
¿Cómo medimos la abrasión?
• Se realiza una prueba sencilla con un aparato como el que se
muestra, contando, simplemente, el número de ciclos de la
plataforma de abrasión y midiendo el diámetro externo (OD)
reducido.
Puede definirse como la capacidad para soportar el contacto con
químicos específicos sin un cambio significativo en las
propiedades.
• Esto significa que no hay una reacción química. En nuestro caso, es
la capacidad de un polímero para resistir el agrietamiento, la
dilatación, la ruptura o la disolución al estar en contacto con fluidos
orgánicos o grasas hidrocarbonadas (gasolina, etc.).
• La lluvia ácida, la luz solar y los rayos UV, el escape de gases, los
derrames de combustible, etc. Todo causa reacciones químicas y
degradación.
Resistencia química
• El estudio de los materiales químicamente resistentes es muy amplio e
incluye una base de datos muy extensa. Podemos encontrar materiales
específicamente diseñados para resistir la presencia de una sustancia
en particular.
• En el campo de los inyectores de tinta, hay muchos fabricantes con
una amplia variedad de materiales que son apropiados para nuestra
aplicación con una buena resistencia química.
Resistencia química
Defectos comunes en la impresión
digital• La Obstrucción de los Inyectores es uno de los términos de los que más se
abusa en la industria de la impresión digital, ya que esto implicaría una
partícula de algún tipo que se atascara
dentro del orificio del inyector. En realidad, esto no sucede habitualmente y
los inyectores se obstruyen (los inyectores no descargan), generalmente,
por otros factores. Repasemos algunos de estos factores:
Inyectores que no descargan
• Obstrucciones
• Supresión de la alimentación
• Falta de estabilidad en la descarga
• Resecamiento
• Encharcamiento
Fallas de impresión
• Encharcamiento
• Fibras
• Como ya se mencionó, las Obstrucciones implicarían que una partícula
se atascara en el orificio o en el inyector.
• Cuando observamos los Sistemas de Distribución de Tintas (IDS)
podemos ver que los diseñadores se encargan de evitar que esto
suceda agregando filtros en las líneas para recoger estas partículas
antes de que lleguen a los cabezales de impresión.
• No obstante, es posible que esto ocurra y podría ser indicio de que la
tinta está vencida o que ha sido mal fabricada.
• La tinta tiene una vida útil tal que garantice que el producto se use
antes de que ocurran cambios en la viscosidad o en la aglomeración.
Cuando un producto se usa fuera de este período, genera un riesgo que
podría causar obstrucciones.
• El fenómeno puede observarse cuando un inyector se obstruye, incluso
luego de realizarse el mantenimiento del cabezal.
Obstrucción
• La supresión de la alimentación ocurre cuando la tinta tiene demasiada
resistencia al flujo, lo que influye sobre la velocidad de llenado del
cabezal de impresión en condiciones de gran demanda. En términos
prácticos, esto ocurre cuando la viscosidad de la tinta es demasiado
elevada o cuando hay una obstrucción en el sistema. Usted quiere
imprimir con una densidad de tinta del 100% (o alta).
Entonces, el cabezal de impresión consume demasiada tinta para que la
velocidad de llenado se mantenga. La cámara del inyector se queda,
literalmente, sin tinta y sin alimentación. Esto causa una obstrucción del
inyector.
• La única característica de este fenómeno es que los inyectores tienden a
autorrecuperarse luego de un período breve, sin necesidad de
mantenimiento.
• Los filtros/amortiguadores bloqueados, los conductos estrechos, etc.
pueden causar este fenómeno.
• También las bajas temperaturas provocarían esto, ya que aumentarían la
viscosidad.
Supresión de la alimentación
• La falta de estabilidad de la descarga ocurre cuando la viscosidad de
la tinta es demasiado baja.
Esto produce un movimiento excesivo de la superficie en el inyector
(meniscos) y podría romper esta Tensión de Superficie (ST). Así, el aire
entraría en el inyector desde el frente y la cámara de tinta se vaciaría.
Sin tinta en la cámara, el cabezal de impresión no podría expulsar una
gota y el inyector se obstruiría
• Una característica de este fenómeno es que hay una tendencia a una
satelización excesiva y a la obstrucción de los cabezales luego de la
impresión. Esto no se autorrecupera, y se requiere mantenimiento para
corregir el estado del inyector.
• La temperatura es el factor primario que causa este tipo de falla.
Falla de estabilidad en la
descarga
1. Normal2. Inyector inestable
a causa de
la temperatura
4. La cámara de tinta
se llena de aire3. La tensión
de superficie
se rompe
•Este fenómeno ocurre cuando las pequeñas gotas satélites que se
desprenden de la gota principal caen sobre la placa frontal del cabezal
de impresión. Estos satélites se secan y se acumulan sobre la placa
frontal y alrededor del inyector. Esto podría hacer que haya una
interferencia de la gota que está siendo expulsada, lo que hace que el
eyector falle o se obstruya
•Una característica de este fenómeno es el deterioro gradual de los
inyectores durante la impresión, lo que se manifiesta como líneas en la
impresión. El cabezal de impresión tendría inyectores faltantes o mal
alineados. Esto no se autorrecupera, y se requiere mantenimiento para
corregir el estado del inyector.
•La baja humedad es un factor primario que causa este problema, con la
temperatura como factor secundario.
Resecamiento
Resecamiento alrededor
del inyector que desvía
la gota que causa la
falla
Caso grave en el que el
resecamiento cubre por
completo el inyector, lo
que evita la descarga
• Este fenómeno ocurre cuando las pequeñas gotas satélites que se
desprenden de la gota principal caen sobre la placa frontal del cabezal
de impresión. Estos satélites no se secan y se acumulan sobre la placa
frontal y alrededor del inyector. Esto podría hacer que haya una
interferencia de la gota que está siendo expulsada, lo que hace que el
eyector falle o se obstruya
• Una característica de este fenómeno es el deterioro gradual de los
inyectores durante la impresión, lo que se manifiesta como líneas en la
impresión. El cabezal de impresión tendría inyectores faltantes o mal
alineados. Sin embargo, el estado del inyector se autorrecuperaría luego
de un período breve, sin mantenimiento.
• Se requiere un buen mantenimiento del cabezal de impresión,
específicamente una placa frontal limpia y sin daños para evitarlo.
Encharcamiento
Encharcamiento
alrededor del inyector
que desvía la gota que
causa la falla
Encharcamiento
grave que evita
que la gota sea
expulsada.
Normal
Fibras
Fibra alojada en el interior del inyector
Fibra en la placa frontal, no en el
inyector
Placa frontal en buen estado
• Las fibras interfieren con la trayectoria de expulsión de las gotas que
lleva a que los inyectores fallen. El origen de las fibras podría ser el
medio de impresión, el polvillo, cabellos, etc.
• Una característica de este fenómeno son los problemas de dirección
durante la impresión. Luego del mantenimiento, el inyector que falla
puede o no recuperarse, ya que las fibras pueden haberse alojado en el
interior del inyector.
• El entorno desempeña un papel importante en la confiabilidad de la
impresora y en la Calidad de la Imagen.
Fibras
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