Impression Numérique UV & les technologies de séchage à LED… By Exhibit Group

01 février 2013
Exhibit Group certifié ISO 9001 et ISO 14001 par étapes niveau 2 sur 3 a transformé 90 %  de son parc machine ces 5 dernières années et investi dans des machines d’impression numérique grand format plus respectueuses de l’environnement, utilisant des lampes UV pour le séchage de l’encre  déposée sur le support d'impression…
 
En effet, l’acquisition des Vutek PV200 & QS2000 pour l’impression sur supports rigides (aluminium, dibond, forex, pvc rigide, petg, plexiglass transparent et diffusant et également  bois, cartons mousse, akilux…) et de la dernière née du fabricant américain la GS5000 R, capable d’imprimer sur des supports souples en 5 mètres de laize, en 1000 dpi, en 8 couleurs, avec du blanc disponible en 3 couches, à des cadences pouvant atteindre 100 M2/Heure en haute qualité et 240 M2/Heure en mode haute production.
 
Ce virage industriel, principalement motivé par les valeurs environnementales qui nous animent (diminution des émission de COV, réduction des gâches d’encre lors des nettoyage des têtes d’impression, impression de supports non traités…) a également permis d’offrir à nos clients des impressions d’une qualité incomparable et de diversifier les supports proposés aux designers, artistes, scénographes indépendants ou travaillant pour le compte d’agence d’événement, d'architecture & de communication principaux clients de notre groupe.
 
Depuis quelques mois, les fabricants d’imprimantes numérique grand format commencent à innover et proposer de nouveaux systèmes de séchage de l’encre, grâce notamment a une nouvelle technologie : la LED…
 
Les promesses des constructeurs devraient permettre de réduire la consommation d’énergie utilisée pour le séchage de l’encre. Technologie trop nouvelle, de notre point de vue, pour que nous amorcions un changement immédiat,  mais nous sommes convaincus que nous pourrons envisager ce type d’investissements d’ici 12 à 18 mois.
 
Vous trouverez ci-après un article trouvé sur le site de EFI Vutek expliquant ces évolutions :
 
« Les encres jet d’encre UV ont été fort applaudies lorsqu’elles sont arrivées sur le marché. Il était désormais possible de travailler avec des encres qui n’émettent pas de composés organiques volatiles (COV) – un merveilleux avantage pour l’environnement. Si les encres UV étaient meilleures que les encres à base de solvants, les lampes à vapeur de mercure utilisées pour le processus de séchage laissaient encore beaucoup à désirer. C’est alors qu’ont fait leur apparition les lampes LED, qui promettaient une consommation énergétique moindre, une chaleur inférieure et une durée de vie pratiquement illimitée. Examinons tout cela de plus près pour comprendre les véritables avantages de la technologie LED.
 
Lampes à vapeur de mercure
Environ 95 % de tous les systèmes d’impression UV utilisent des lampes à vapeur de mercure pour le séchage de l’encre et chaque imprimante dispose, en général, de deux logements de lampe. Il faut compter entre 10 et 20 minutes rien que pour le préchauffage et les lampes sont dès lors souvent laissées allumées pendant toute leur durée de vie. Elles sont donc équipées de volets qui s’ouvrent uniquement lors du séchage de l’encre. Dans la mesure où la plupart des imprimantes sont bidirectionnelles, les volets ne cessent de s’ouvrir et se fermer, suscitant un stress mécanique considérable. Afin d’économiser l’électricité, de nombreux modèles fonctionnent à pleine luminosité durant le séchage mais diminuent la luminosité à 20 % en mode veille.
Les lampes à vapeur de mercure émettent de l’énergie sur un large spectre, allant de 200 à 800 nm. Seul 5 % de cette énergie est utilisée pour le séchage des encres UV, les 95% restants étant transformés en chaleur. La chaleur des lampes à vapeur de mercure chauffe l’intégralité de l’imprimante, ce qui n’est pas bénéfique. Même si les lampes peuvent être réglées sur cinq niveaux différents, avec une intensité lumineuse (et une consommation énergétique) allant de 20 à 100%, presque tous les imprimeurs s’efforcent de travailler à la vitesse d’impression maximale et au degré de séchage le plus élevé. Dès lors, rares sont les imprimeurs en mesure d’allonger la durée de vie de leurs lampes et de minimiser la quantité de chaleur produite.
Un défi supplémentaire réside dans le fait que le substrat chauffe durant le séchage sous l’effet de la radiation infrarouge. Des rouleaux de refroidissement intégrés peuvent certes refroidir des bobines de papier, mais la plupart des films ne tolèrent pas bien le chauffage à court terme et commencent à onduler ou se déformer.

La durée de vie moyenne d’une lampe à vapeur de mercure est de 1 000 heures de fonctionnement, chaque allumage représentant trois heures de vieillissement. Cela signifie que la lampe vieillit de 15 heures pour chaque journée de travail de 12 heures, ce qui représente une durée de vie de 66 jours ouvrables. En d’autres termes les quatre lampes dans les deux logements d’une imprimante devront être remplacées tous les trois mois, ce qui équivaut plus ou moins à une dépense de 4 600 EUR par an.
 
Lampes LED
Les diodes LED sont des semi-conducteurs qui émettent de la lumière à différentes longueurs d’ondes. Il existe un large éventail de diodes; avec des émissions à différentes longueurs d’ondes. Pour les applications UV, on utilise des LED avec des pics à 395 et 365 nanomètres.
 
Dans la mesure où les LED produisent nettement moins de lumière que les lampes à vapeur de mercure, plusieurs rangées de LED doivent être combinées pour former un module. Elles génèrent toujours de la chaleur mais environ 20 % de l’énergie est émise sous la forme d’UV qui peuvent être utilisés pour le séchage et les 80 % restants de l’énergie produisent une lumière visible et se transforment en chaleur. Cette chaleur ne chauffe toutefois pas les logements de lampe et peut être évacuée via un échangeur de chaleur avec l’air ou l’eau pour éviter que le substrat soit chauffé.
 
Les fabricants affirment que les LED disposent d’une durée de vie illimitée mais on ne sait pas encore comment elles réagiront dans l’actuelle structure modulaire. Des estimations initiales d’EFI suggèrent que les lampes à LED dureront aussi longtemps que l’imprimante elle-même. Toutefois, une durée de vie de trois ans est actuellement annoncée, au vu du manque d’expérience sur le long terme.
 
La question de l’encre
ll n’existe pas de normes régissant la fabrication des encres UV et presque toutes celles qu’on trouve sur le marché aujourd’hui ont été produites en vue d’un séchage avec des lampes à vapeur de mercure. Les encres UV se comportent dès lors différemment sur les imprimantes de différents fabricants. Bon nombre des premières imprimantes UV à être dotées du séchage LED n’impriment pas aussi rapidement que celles équipées de lampes à vapeur de mercure. Il est toutefois possible d’améliorer l’efficacité du séchage LED en utilisant des encres UV spécialement formulées pour ce type de séchage.
 
Économies d’énergie
Les LED peuvent être allumées et éteintes sans problème et en une fraction de seconde. Cela signifie que les lampes ne nécessitent plus de volets et ne subissent plus le stress mécanique lié à l’ouverture/fermeture constante. Les lampes à LED consomment uniquement de l’électricité durant l’impression et pas entre les travaux. Vu que la chaleur est évacuée, l’imprimante peut par ailleurs rester fermée.
D’après EFI, la consommation d’électricité des quatre lampes à vapeur de mercure de la VUTEk GS3250 est d’environ 15 kWh par heure, alors que les LED de la VUTEk GS3250LX ne consomment environ qu’un quart de cela, soit 3,6 kWh.
Une imprimante fonctionnant 12 heures par jour, cinq jours par semaine et 52 semaines par an représente une consommation énergétique totale de 46 800 kWh par an pour le séchage avec des lampes à vapeur de mercure. Quant au séchage LED, avec une utilisation à 80% des capacités, 9,6 heures de temps d’impression consomment 9,6 x 3,6 kWh, soit 34,56 kWh par jour. Résultat ? Un total d’environ 9 000 kWh par an, soit 37 800 kWh en moins qu’avec les lampes à vapeur de mercure.
Les établissements qui travaillent 24 heures sur 24, six jours par semaine consommeraient 112 320 kWh d’électricité par an avec des lampes à vapeur de mercure et environ 27 000 kWh avec des LED, une économie d’environ 85 320 kWh.
 
Un dernier mot à propos du séchage UV
Outre une consommation d’énergie moindre, une production de chaleur réduite et une durée de vie plus longue, le séchage LED offre également d’autres avantages qui découlent de la température de séchage inférieure. Le fait que les lampes ne doivent pas être changées régulièrement et n’interrompent donc pas le cycle de production entraîne des économies en termes de supports et de main-d’œuvre, mais aussi d’argent. Un autre avantage majeur de la chaleur inférieure est la possibilité d’imprimer sur des substrats moins onéreux et sur des supports plus fins et plus variés.
 
Garantie de trois ans
Investir dans la nouvelle technologie de séchage UV LED peut sembler fort onéreux pour de nombreux ateliers d’impression sur le court terme et les dispositifs d’impression dotés de lampes à arc au mercure peuvent toujours constituer la meilleure solution possible de séchage UV pour certains d’entre eux. EFI est bien conscient de la différence de prix entre les systèmes de lampes au mercure et à LED et offre donc une garantie de trois ans sur le système de lampe complet afin de montrer sa confiance dans la technologie.


Étapes pour économiser énergie et matières premières et réduire le gaspillage au nom de l’environnement

Il existe de nombreuses mesures « vertes » qui vous permettront de réduire directement votre impact énergétique, par exemple en remplaçant toutes vos ampoules à incandescence par des ampoules économiques. Je limiterai ici mes recommandations à celles se rapportant directement à l’impression grand format.

Gestion du flux de production : il existe bien des façons de réduire le gaspillage mais les plus efficaces sont l’automatisation du flux de production et les progiciels de gestion intégrés (ERP). Ne vous laissez pas décourager par les acronymes. Votre fournisseur vous conseillera la solution appropriée pour votre entreprise. Les logiciels de gestion de l’impression ne se limiteront cependant pas à réduire le gaspillage de papier et d’encre, ils amélioreront également votre efficacité globale, ce qui peut se traduire par une consommation d’énergie inférieure.

Encres jet d’encres : méfiez-vous des encres à base d’eau. Certaines d’entre elles contiennent en effet également des solvants pour compenser les problèmes d’absorption de l’eau. Elles nécessitent également des températures extrêmes pour se fixer sur le support. Intéressez-vous aux encres UV dérivées de ressources renouvelables, qui ne contiennent pas de COV ni de métaux lourds. Il existe également certaines encres à solvants qui sont produites à partir de ressources renouvelables. Elles ne sont pas aussi bonnes que les encres UV mais offrent une excellente alternative si vous devez utiliser des encres à solvants. Veillez donc à vous renseigner sur la composition des encres avant tout achat.

Consommation énergétique : les imprimantes grand format peuvent consommer énormément d’énergie. Avant d’acheter un nouveau système, comparez donc les consommations d’énergie. Même avec des encres UV, certains systèmes nécessitent une chaleur élevée pour permettre un séchage plus rapide de l’encre. Trouvez la bonne association d’encre et de technologie de séchage afin d’utiliser moins d’énergie. C’est la technologie LED qui en consomme le moins. Si vous ajoutez à cela le séchage à froid, votre fournisseur d’énergie vous devra pratiquement de l’argent. Sans compter que le fait d’utiliser une faible chaleur vous permettra également d’imprimer sur des supports recyclés.

Supports : ou substrats, ou quel que soit le nom que vous donnez aux matériaux sur lesquels vous imprimez. Ironiquement, avec cette toute nouvelle technologie jet d’encre, vous pouvez imprimer sur à peu près n’importe quoi. Vous évitez ainsi le montage, ce qui vous permet non seulement d’épargner de l’argent mais aussi d’éviter un gaspillage important de supports et d’adhésifs chimiques. Si les matériaux dont vous avez besoin pour un projet spécifiques ne sont pas disponibles en version recyclée, optez pour des matière recyclable ou éco conçues. Envisagez les tissus. Dans bien des cas, les textiles peuvent être recyclés ou sont constitués de fibres naturelles telles que le coton.

Composants d’imprimantes : demandez à votre fournisseurs si les composants de l’imprimante sont facilement mis au rebut sans impact environnemental élevé.

Certifications de tiers : si bon nombre de fournisseurs affirment que leurs systèmes sont écologiquement viables, seule la certification d’une source tierce crédible en apportera la preuve.

Maintenance : si un système exige un niveau élevé de maintenance, cela se traduira probablement par une augmentation du gaspillage et des agents de nettoyage. Tournez-vous vers les imprimantes à faible entretien.

Même si l’écologie ne figure pas bien haut dans votre liste de choses à faire en 2013, demandez-vous comment un investissement dans des pratiques respectueuses de l’environnement profitera à votre chiffre d’affaires. Et n’oubliez pas que la dévastation provoquée par de graves changements climatiques traversera vraisemblablement l’océan dans un avenir proche.
 
 
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