Полиуретановые валы для УФ-красок

Когда говорят про полиуретановые валы под УФ-краски, часто думают, что главное — просто высокая твёрдость. На деле, если взять любой жёсткий вал от 70 Shore D и пустить его на быстрой УФ-печати, можно быстро получить проблемы: краска начинает 'скакать', раскатывается неравномерно, а сам вал через пару месяцев работы показывает следы быстрого износа в зоне контакта. Это классическая ошибка — гнаться за цифрой твёрдости, забывая про эластичность материала и его сопротивление агрессивным компонентам УФ-составов.

Почему обычный полиуретан не всегда работает с УФ

Мы в своё время тоже наступали на эти грабли. Заказали партию валов у поставщика, который делал упор на 'сверхтвёрдые полиуретаны для тяжёлых условий'. Валы приехали, поставили на машину для печати на пластиковых картах. Первые дни — всё отлично, гладкая печать, хорошая передача краски. Но уже через неделю операторы начали жаловаться на мелкие дефекты на оттиске, особенно при использовании красок с высоким содержанием фотоинициаторов.

При детальном осмотре обнаружили микротрещины на поверхности вала, невидимые глазу, но которые под лупой выглядели как сетка. Материал, хоть и твёрдый, не выдерживал постоянного контакта с агрессивными растворителями и последующей УФ-сушки. Он становился хрупким. Вот тут и пришло понимание: для УФ-красок нужен не просто 'твёрдый полиуретан', а материал с особым балансом — стойкий к химии, сохраняющий упругость при рабочих температурах и, что критично, с правильно обработанной поверхностью.

Кстати, о температуре. Многие не учитывают, что вал в работе нагревается от трения и от самой экзотермической реакции краски при УФ-облучении. Наш 'неудачный' вал при нагреве до 40–45 °C терял часть упругости, и прокатка становилась менее стабильной. Пришлось снимать его с линии и срочно искать альтернативу.

Ключевые параметры: что смотреть помимо твёрдости

После того случая мы выработали для себя чек-лист. Твёрдость — да, важна, но в диапазоне 65–75 Shore A (это примерно 40–70 ед. по Шору D, если переводить). Для УФ-красок часто лучше работает вал средней твёрдости, но с повышенной упругостью и стойкостью. Следующий пункт — химическая стойкость. Запрашиваем у производителя данные по сопротивлению к конкретным группам растворителей (акрилатам, эфирам) и к самим олигомерам УФ-красок.

Особое внимание — на качество поверхности. Она должна быть не просто отполирована, а иметь определённую шероховатость (Ra), которая обеспечивает удержание и равномерную отдачу краски. Слишком гладкий вал может привести к 'слёту' краски, слишком шероховатый — к её излишнему накоплению и неравномерному прокату. Здесь нет универсального значения, всё подбирается под конкретную машину и вязкость краски.

И третий момент — конструкция вала. Сплошной ли это полиуретан на стальной оси, или есть демпфирующая прослойка? Для высокоскоростных линий иногда нужна именно комбинированная конструкция, чтобы гасить вибрации. Мы, например, для одной из линий по печати на упаковке заказывали валы с полиуретановым слоем на эластичной основе — результат по стабильности оттиска был заметно лучше.

Опыт с поставщиками и почему важна специализация

Перепробовали несколько поставщиков, пока не вышли на компании, которые именно специализируются на полиуретане для полиграфии и покрытий. Одна из таких — ООО Шанхай Диби по производству резиновых и пластиковых изделий (сайт — https://www.sh-dibi.ru). В их ассортименте как раз есть отдельная серия полиуретановых валов для нанесения покрытий (вторая крупная серия, твёрдость 40–70 ед.), что близко к нашим потребностям под УФ-краски.

Что важно — они не просто продают валы, а занимаются исследованиями и производством полной серии изделий из полиуретана разной твёрдости. Это даёт понимание, что материал для валов они, скорее всего, подбирают и адаптируют, а не просто отливают из первого попавшегося сырья. В их линейке также есть жёсткие валики (≥70 ед.) и специальные кожухи, что говорит о широком охвате технологий обработки полиуретана.

Когда мы с ними связались, то обсудили именно наш случай с УФ-красками. Они не стали сразу предлагать самый твёрдый вал из первой серии, а уточнили детали: тип краски, скорость машины, ширину зоны контакта. В итоге предложили вариант из серии для покрытий, но с дополнительной обработкой поверхности и рекомендацией по рабочему давлению. Это уже был разговор на уровне технолога, а не просто менеджера по продажам.

Практические нюансы в работе и обслуживании

Поставили пробный вал от Диби. Первое, что заметили — иная реакция на очистку. Обычным растворителем протирали — следов разбухания или помутнения поверхности не было. Это сразу плюс. На линии вал встал хорошо, биения минимальные. Но возникла другая, мелкая, но важная деталь — крепление.

Ось вала была выполнена под стандартные подшипники нашей машины, но при длительной работе на высоких оборотах (машина печатала на плёнке) мы заметили небольшой нагрев в зоне посадки. Оказалось, что полиуретан, даже на надёжно запрессованной оси, при постоянной нагрузке может немного 'подвисать', создавая микротрение. Решили проблему установкой более свободного (но в допуске) подшипника и дополнительной смазкой при монтаже. Это к вопросу о том, что даже хороший вал требует правильной установки.

Обслуживание. Рекомендация от производителя была — очищать после каждой смены специальной пастой, а не абразивами. Следовали этому. Через полгода интенсивной работы осмотрели вал под увеличением — микротрещин не было, износ по диаметру в пределах нормы (замеряли микрометром). Ресурс явно был выше, чем у предыдущих вариантов. Правда, стоимость была тоже выше, но учитывая меньшее количество простоев на замену, оно того стоило.

Выводы и на что смотреть сейчас

Итак, если резюмировать наш путь с полиуретановыми валами для УФ-красок. Во-первых, твёрдость — не панацея. Нужен сбалансированный материал, стойкий к химии и сохраняющий свойства при рабочем нагреве. Во-вторых, диалог с поставщиком, который понимает специфику, а не просто продаёт изделия, критически важен. Как в случае с ООО Шанхай Диби, где видна специализация на полиуретановых и резиновых изделиях для промышленности, включая валики для покрытий стекла и намотки плёнки — это говорит о широкой технологической базе.

Сейчас мы рассматриваем возможность заказа у них валов по конкретным чертежам (услуга, которую они также указывают), чтобы оптимизировать конструкцию под нашу новую линию. Интересует, смогут ли они интегрировать в полиуретановый слой датчик температуры — эксперимент, конечно, но хочется больше контроля над процессом.

Главный урок — не существует идеального 'универсального' вала для всех УФ-красок. Каждый случай требует уточнения параметров и, часто, пробной партии. Но если изначально выбрать поставщика с серьёзным подходом к материалу, как в случае с компанией, которая занимается исследованиями и производством полных серий полиуретановых изделий, то количество этих проб и ошибок можно свести к минимуму. Работа вала — это всегда система: материал, конструкция, условия на линии и правильное обслуживание. Упустишь одно — результат будет далёк от идеала.