Intelligente pompen voor meniscusdrukregeling bij DOD-printen
Printen met hoge resolutie volgens het Drop-on-Demand principe is afhankelijk van een perfecte druppelvorming. Membraan vacuümpompen met Vacuum Control stabiliseren de meniscus in de printkop voor een nauwkeurige en betrouwbare werking.
Drop-on-Demand (DOD) inkjetprinten vereist uiterste precisie: elke druppel moet exact op de juiste plaats terechtkomen. Een essentieel onderdeel van dit proces is de meniscus, een gebogen inktoppervlak aan het uiteinde van iedere nozzle. Het stabiel houden van de meniscus is essentieel voor de printkwaliteit en voor een betrouwbare en consistente werking van het systeem. De KNF NVC 830 membraan vacuümpompen met Vacuum Control vereenvoudigen systemen in veeleisende industriële printomgevingen.
DOD-printen van binnenuit: waarom precisie begint bij de printkop
Industriële Drop-on-Demand printers leveren uiterst nauwkeurige en reproduceerbare printresultaten in markten zoals digitale grafische toepassingen, keramiek, glas, textielbedrukking, geprinte elektronica en 3D-printen. In tegenstelling tot Continuous Inkjet (CIJ)-systemen, die een continue stroom inktdruppels genereren, stoten DOD-printers alleen inktdruppels uit wanneer dat nodig is. Dit maakt het proces nauwkeurig, efficiënt en schoon. Moderne DOD-systemen zijn geavanceerde omgevingen waarbij pompen worden gebruikt voor inkttoevoer, ontgassing / recirculatie en reinigingstoepassingen. Een belangrijk onderdeel van het systeem is de flow-through printkop, die inkt circuleert door rijen van micro-nozzles. Circulatie helpt om:
- een stabiele temperatuur en pigmentverdeling te behouden
- een constante viscositeit te waarborgen
- de betrouwbaarheid bij het opstarten te verbeteren
- verstopping van nozzles te voorkomen
- hogere printsnelheden en resoluties mogelijk te maken
- de vereiste reinigingsactiviteiten te verminderen
Voor elke kleur worden doorgaans één of meerdere printkoppen gebruikt en de inkt wordt vaak aangevoerd vanuit een reservoir dat boven deze printkoppen is geplaatst. Het systeem moet de hierdoor ontstane hydrostatische druk compenseren om te voorkomen dat inkt ongewenst door de printkop stroomt of uit de nozzles druppelt.
De wetenschap achter elke druppel: meniscusregeling bij DOD-printen
Om de inktstroom in de printkop te stabiliseren, houdt het systeem de toevoerdruk aan de ingang en de geregelde onderdruk (vacuüm) aan de afgiftekant van de printkop in balans. Dit wordt meniscusdruk genoemd. Deze balans compenseert de hydrostatische druk en houdt de meniscus in een stabiele positie.
De meniscus is het gebogen inktoppervlak aan het uiteinde van de nozzle en vormt de grens tussen de inkt in de nozzle en de omringende lucht. De positie ervan wordt volledig bepaald door deze drukbalans. Als de meniscusdruk te hoog is, kan de inkt niet worden tegengehouden en kan de nozzle overstromen, waardoor ongewenste druppels ontstaan. Als de meniscusdruk te laag is, trekt de inkt zich te ver terug in de nozzle, waardoor de navulling wordt beperkt en mogelijk ontbrekende printpunten ontstaan.
De intelligent feature Vacuum Control van KNF vermindert of elimineert zelfs de noodzaak van externe drukmetingen en reduceert de complexiteit van DOD-systemen. In conventionele DOD-systemen wordt het vacuüm in de printkop opgewekt door een membraan vacuümpomp. Stabiele en betrouwbare werking van deze pomp is essentieel, aangezien drukschommelingen van slechts 3 tot 5 mbar de printkwaliteit kunnen aantasten. Om deze reden bewaken veel systemen de druk direct aan de toevoer- en retourkant met behulp van druksensoren, of indirect via massaflowmeters, om afwijkingen te detecteren. Met Vacuum Control bewaakt en past de pomp automatisch de prestaties aan om het ingestelde vacuümniveau te handhaven.
Microgaspompen met Vacuum Control: de sleutel tot perfecte druppels
Een pomp voor meniscusdrukregeling, zoals de NVC 830 HP met Vacuum Control, verhoogt de nauwkeurigheid en stabiliteit van het inkttoevoerproces. Dankzij een geïntegreerde sensor en besturingssoftware past de pomp automatisch de eigen prestaties aan om exact het vacuüm te handhaven dat nodig is voor een stabiele meniscus. Dit zorgt voor een consistente druppelvorming en gecontroleerde afgifte van inktdruppels, zelfs wanneer de omstandigheden veranderen. De uitvoering met één pompkop bereikt een eindvacuüm van 200 mbar (abs.) en een maximaal debiet van 4,7 l/min. Gebruikers kunnen tijdens het printen het gewenste vacuüm-instelpunt aanpassen. Dankzij het terugstroomdichte ontwerp handhaaft de NVC 830 HP het vacuümniveau zelfs wanneer de pomp is uitgeschakeld. Hierdoor blijft de meniscus in de printkop stabiel en worden lekkage, uitdroging, luchtinslag en fouten bij de druppelvorming voorkomen.
Pompen voor meniscusdrukregeling met Vacuum Control blinken uit in DOD-printtoepassingen
De NVC 830.3 met dubbele pompkop, uitgerust met een PPS-pompkop en EPDM-membranen en -ventielplaten (andere materialen zijn op aanvraag beschikbaar), verwerkt veilig watergebaseerde, oplosmiddelhoudende, gepigmenteerde en reactieve inkten, zelfs binnen uitdagende viscositeitsbereiken. De olievrije werking voorkomt verontreiniging en draagt zo bij aan een hoge printkwaliteit. Deze intelligente pomp met Vacuum Control levert hoge pneumatische prestaties met een eindvacuüm van 55 mbar (abs.) en een maximaal debiet van 2,6 l/min.
Dankzij een stabiele flow en verontreinigingsvrije overdracht waarborgen de KNF pompen met intelligent features de integriteit van de inkt en de betrouwbaarheid van de printkop. Hun lange levensduur maakt deze pompen ideaal voor industriële 24/7-productie, waardoor stilstand tot een minimum wordt beperkt en consistente printprestaties worden gewaarborgd.
