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L’adozione di tecnologie innovative e digitali è il motore che sta guidando il cambiamento nel settore della produzione industriale e il mindset degli addetti ai lavori, per massimizzare le produzioni, per consegne just-in-time, gestione degli stock e soddisfazione delle esigenze specifiche dei vari clienti.

Dati come la trasformazione digitale nell’ambito dei processi in crescita del 19.4% fino al 2029 e la manifattura digitale in crescita del 16.5%, indicano che il digitale è parte integrante dell’industria manufatturiera. A ciò, dobbiamo unire la richiesta crescente di personalizzazione dei prodotti dei prodotti, considerato uno dei megatrend industriali. Questo è un aspetto in cui vogliamo far focus in quest’articolo.

Personalizzazione e tecnologie di stampa

Parlando di personalizzazione, notiamo che la stampa Direct-To-Shape, cioè su superfici e oggetti, tra cui includiamo anche parti e componenistica dell’industria elettronica e meccanica, presenta una crescita del 7.2%. Il Printing-on-Demand, cioè la stampa su specifica richiesta (just-in-time, piccoli lotti, prototipi e mock-up), dato trasversale per tutti i segmenti commerciali, prevede uno sviluppo pari al 25.8% fino al 2030, segno si una necessità ben specifica di flessibilità e prontezza nella risposta al mercato.

La personalizzazione è strettamente legata con i processi di stampa. In questo caso consideriamo la stampa digitale con inchiostri UV, anch’essa in crescita del 9.5% annuo. La stampa con inchiostri UV è una soluzione che coniuga sia la possibilità di stampa a richiesta che di personalizzazione di oggetti, parti o superfici. In particolare, le stampanti flatbed (a letto piano) possono offrire la massima versatilità all’industria che intende avvalersi della personalizzazione con inchiostri UV, soprattutto nei settori elettronico, elettrotecnico e meccatronico.

Applicazioni della stampa UV nei segmenti elettronico, elettrotecnico e meccatronico.

Considerando quanto sopra, le possibilità offerte dalla stampa UV flatbed sono particolarmente rilevanti per il settore tecnologico, consentendo la personalizzazione di telai e chassis di apparecchiature elettriche e elettroniche, pannelli frontali o di controllo, tastiere a membrana (graphic overlay), packaging di prodotto, placche, rack, componentistica, astucci, contenitori e tanto altro ancora.

Una delle caratteristiche principali della stampa UV è proprio quella di poter stampare su una molteplicità di superfici, rendendo molto vasto il campo applicativo e produttivo.

La tecnologia di stampa UV. Un Incontro tra qualità ed efficienza

Approfondiamo allora brevemente perché la stampa UV è così versatile e si presta ad essere un valido supporto nel mondo della manifattura attenta alla personalizzazione. La stampa UV utilizza inchiostri che, esposti a luce ultravioletta, induriscono (polimerizzano) immediatamente. Questo processo assicura adesione e durabilità su diversi materiali, oltre a vantaggi come:

Asciugatura istantanea per una maggiore efficienza produttiva con consegne più rapide, sia di produzioni per clienti che di mock-up o prototipi (ad esempio per il reparto marketing o tecnico)
Durata e resistenza dei colori nel tempo.
Ampia gamma cromatica per riprodurre colori molto ricchi oppure fuori dalla gamma standard della quadricromia, grazie all’uso di colori aggiuntivi come rosso e arancione.
Stampa su materiali scuri o trasparenti grazie all’uso come base dell’inchiostro bianco ad alta coprenza.
Dettagli di alto livello e passaggi tonali tra colori eccellenti.
Possibilità di aggiungere texture a rilievo lucide o opache su parti specifiche o sull’intera superfice per effetti tattili, materici o tridimensionali.
Adesione a superfici molto ostiche grazie all’uso di primer appositi
Riduzione dell’impatto ambientale grazie a inchiostri certificati e alla possibilità di ottimizzare le produzioni senza la necessità di creare e stoccare telai (come avviene con la serigrafia).

La stampa UV in azione: inchiostro, effetto 3D e asciugatura

L’integrazione con processi di stampa esistenti

Molta parte della manifattura già personalizza produzioni grazie all’uso di impianti serigrafici o tampografici interni, oppure utilizzando aziende esterne specializzate. La stampa UV si affianca alle risorse già esistenti e può lavorare in complementarità con esse oppure in maniera indipendente. Ciò vale sia per le aziende che per gli stampatori industriali. Citiamo qui alcuni vantaggi della stampa digitale UV flatbed:

Produzione just-in-time o i tempi molto brevi.

Realizzazione di parti on-demand per ridurre sprechi e inventario.
Flessibilità in termini di pezzature, ideale per serie limitate e prototipi.
Controllo della qualità dello stampato.
Realizzazione di mock-up e prototipi in tempi brevi

Quali prodotti flatbed UV per l’industria

Parlando di stampa UV flatbed, parliamo di apparecchiature che per loro natura si adattano a diversi contesti e disponibili in diverse grandezze. Sono disponibili diverse soluzioni dai marchi più importanti. Tra questi, vorrei citare le soluzioni di Roland DG.

La Roland MO-240, con un’area di stampa di formato A2, è ideale per oggettistica e piccole produzioni, posizionabile in diversi ambienti, dai laboratori, agli stufi grafici interni come sulle linee di produzione.

Per produzioni più grandi, si può valutare la serie CO-i. Una soluzione flatbed con due diverse luci di stampa in larghezza e tre in lunghezza, che possono ospitare e personalizzare numerose quantità di oggetti oppure articoli come porte, pannelli, valigie e chassis.

Tutte offrono la possibilità di ospitare altezza attorno ai 20cm e hanno una gamma colore riproducibile estesa, effetti materici e tridimensionali lucidi e opachi, gestione completa della stampa da software dedicato. In più, per produzioni ripetute, è anche disponibile un software che permette di automatizzare il processo di stampa e di far usare la macchina anche a chi non è esperto di stampa digitale, elemento non secondario in caso di turnover o di utilizzo di manodopera non specializzate. Gli inchiostri hanno certificazioni GREENGUARD Gold, che assicurano il rispetto degli standard per una stampa sostenibile.

Ci sono esempi pratici che danno l’idea della versatilità e della flessibilità di tale tecnologia: Sam Cases, per la personalizzazione di contenitori, Shooter Padel per la customizzazione di racchette da padel, Monro per la personalizzazione di packaging e Tipolitografia Mazzarini per la creazione di elementi brandizzati a scopo pubblicitario.

Perché valutare ora la stampa UV flatbed per l’industria

Nell’industria, gli uffici marketing, di design, gestori di linee produttive e uffici di pianificazione oppure chi lavora in outsourcing per le manifatture devono considerare che la richiesta di produzioni personalizzate, just-in-time, piccoli lotti e on-demand sono una realtà in crescita. Di riflesso, questo sta spingendo la necessità di dotarsi di più tecnologie di stampa e tra questa, quella UV flatbed, che soddisfa le richieste i cui sopra e si propone come soluzione ideale.

L’invito è quello di valutare come la stampa UV possa soddisfare le esigenze produttive e di provare dal vero la flessibilità e la qualità di una stampante flatbed.

Un esempio di stampa UV flatbed per la personalizzazione industriale

Roland ha recentemente presentato gli inchiostri Rosso e Arancione da usare sulle sue stampanti UV della serie LEC2 e LEC2 S. Vediamo perché e cosa possiamo stampare con questi due nuovi colori spot.

Cos’è l’inchiostro UV, come è fatto e come viene stampato

Abbiamo parlato diffusamente della tecnologia UV in questa pagina, descrivendo sia l funzionamento della tecnologia che le varie applicazioni.

Per ricapitolare velocemente il funzionamento della stampa UV prima di parlare più diffusamente dei colori rosso e arancione, diciamo che il sistema funziona come una normale stampante inkjet, a tecnologia piezoelettrica nel caso di Roland.

L’inchiostro però, una volta espulso dalla testina, invece di penetrare nel materiale come nel caso degli ecosolventi o dei latex, rimane in superficie e viene immediatamente asciugato (sarebbe meglio dire polimerizzato), da lampade UV (che sono a LED nel caso di Roland). L’inchiostro si trasforma in una sorta di sottile film sul supporto.

La composizione degli inchiostri UV

L’inchiostro UV contiene in genere quattro componenti: i foto iniziatori, i pigmenti, i monomeri e gli oligomeri.

I monomeri sono i mattoncini dell’inchiostro, e contribuiscono alla flessibilità e all’estensione dello stesso, alla sua durezza o morbidezza e infine la viscosità. Questi parametri sono essenziali per la gamma di superfici da stampare. Gli oligomeri sono delle resine e lavorano sulla parte adesiva dell’inchiostro per i vari substrati.

I pigmenti invece danno il colore all’inchiostro. Pensate che un pigmento, per essere usato, deve avere un diametro più piccolo di un capello. Queste micro particelle nanometriche macinate in appositi cilindri, sono poi rivestite per evitare che si attacchino l’un l’altra e blocchino gli ugelli della testina. Questo è fondamentale per la corretta dispersione dell’inchiostro nel liquido veicolo dell’inchiostro e, in ultima analisi, della qualità di stampa.

Quando esposti alla lampada UV, i foto inizializzatori attivano il processo di polimerizzazione degli oligomeri e monomeri, che raggruppano le molecole dell’inchiostro in strutture reticolari specifiche. Per questo il processo viene anche chiamato reticolazione.

La polimerizzazione avviene tramite raggi UV emessi dalla lampada UV LED di specifica lunghezza che attivano i foto inizializzatori

Depositandosi sopra le superfici senza penetrarle e venendo asciugato immediatamente senza bisogno di aria (a differenza delle altre tecnologie eco-solvente, latex e base acqua), l’inchiostro UV può essere usato su tantissimi tipi di supporti, da quelli plastici (Metacrilato, PMMA, PVC, PVC Forex ™, DBond ™, Polipropilene), al legno, carte, cartoncini, vinili, pietre e marmi, pelle naturale e sintetica.

Anche superfici più particolari come il vetro, il metallo o la ceramica, possono essere stampate con l’aggiunta di primer, cioè di una sostanza che stampata prima della stampa effettiva sulla superficie del materiale genera un vero e proprio rivestimento, permette poi il grip e quindi la stampa degli inchiostri.

L’uso degli inchiostri UV

Gli inchiostri UV, ed è il caso sicuramente di quelli Roland serie ECO-UV, tendono a essere multiuso, stampabili su molti materiali con una resistenza allo sfregamento e un’elasticità ed estensione ottimale su diverse superfici, per coprire tutti gli usi, dalla stampa pubblicitaria a quella industriale. Gli inchiostri ECO-UV EUV5 hanno anche la prestigiosa certificazione GreenGuard Gold, che assicura che gli inchiostri siano esenti da componenti volatili (VOCs) una volta polimerizzati, che li rendono ideali per applicazioni all’interno.

Nel caso di Roland, la qualità del pigmento e della tecnologia di stampa adottata porta a risultati qualitativi al di sopra della media del settore, con una ricchezza di dettaglio e di cromia molto alti.

Ultimo, oltre agli inchiostri e al primer, le stampanti UV Roland sono equipaggiate con vernici trasparenti per effetti lucidi o opachi, a rilievo, tattili o pattern predefiniti. Si stampano esattamente come gli inchiostri e vengono polimerizzati allo stesso modo. Il tempo e l’esposizione della vernice trasparente (altresì chiamata gloss o glossy) ai raggi UV creano l’effetto opaco o tridimensionale. Un completamento perfetto per aggiungere un valore unico alla stampa UV. Tali effetti possono esser aggiunti in specifiche zone della grafica, come loghi, immagini o dettagli.

Il rosso e l’arancione nella stampa UV

Entriamo ora nel dettaglio dei colori rosso e arancione disponibili sulla serie ECO-UV di Roland per le stampanti UV LEC2 e LEC2 S.

I nuovi inchiostri rosso e arancio (chiamati in gergo colori spot o tinte piatte) si uniscono a quelli già disponibili della quadricromia e del bianco e derivano da pigmenti organici. Posseggono un’ottima estensibilità e flessibilità, la giusta trasparenza e resistenza agli agenti esterni, per applicazioni di comunicazione visiva, prototipazione packaging, personalizzazione in ambito industriale e produzione etichette.

Ma perché aggiungere questi colori spot alla quadricromia? Vediamolo insieme.

I vantaggi degli inchiostri rosso e arancione

L’uso della sola quadricromia CMYK (dove C sta per ciano, M sta per magenta, Y sta per giallo – yellow in inglese – e nero, chiama to anche key colour, da qui la K o per altri Black) con specifici retini consente la stampa del più ampio gamut cromatico di colore raggiungibile con un set minimo d’inchiostri (appunto i quattro della quadricromia). Tale gamut cromatico riproducibile è comunque meno di quello che l’occhio umano riesce a percepire e minore di quelli di cui avremmo bisogno per alcuni progetti grafici da stampare.

In stampe dove abbiamo bisogno di tinte particolarmente brillanti, come appunto arancio e rosso (es. loghi con arancione o rosso, albe e tramonti, rossi intensi), la quadricromia, che sovrappone magenta e giallo per ottenerli, tende a “spegnere” un po’ queste tonalità.

Anche se la quadricromia standard in uso sulle macchine UV Roland già da sola da dei risultati molto buoni, al di sopra della media di stampanti della stessa classe, l’aggiunta dei colori rosso e arancio alla quadricromia, permette di espandere il già ottimo gamut riproducibile, aumentare la vividezza e la brillantezza dei colori e riprodurre anche quelli fuori scala sui rossi e gli arancioni. Si pensi come esempio all’arancione Fanta o Wind, al rosso Honda, Ferrari o Coca-Cola, all’arancione KTM.

Alcuni esempi di applicazioni con rosso e arancione

L’uso dell’arancione e rosso nei progetti grafici

Con tale gamut, arricchito da questi colori, riusciamo a riprodurre grafiche che hanno un impatto visivo molto più ricco e caldo (arancio e rosso sono appunto definiti due colori caldi nello spettro colore) e grafiche che si basano su arancione e rosso in maniera molto più incisiva.

Possiamo quindi progettare e stampare grafiche che hanno colori più forti o più impattanti. Possiamo riprodurre loghi di brand. Oppure possiamo integrare nel nostro progetto i colori Pantone © o tinte RAL che non erano prima riproducibili con la quadricromia standard.

Poter coprire anche i colori Pantone© poi, consente di accelerare l’identificazione e la riproduzione del colore del cliente, evitando di perdere tempo per trovare la giusta combinazione in quadricromia.

L’uso del rosso e dell’arancione infatti aumenta la riproduzione dei colori Pantone ©, che passa dall’81,5% della quadricromia all’88,85%. Un risultato al di sopra della categoria delle stampanti UV di questo tipo.

Rosso e arancio in VersaWorks

I colori rosso e arancio hanno librerie specifiche Roland Color System Library in VersaWorks, il software RIP in dotazione con le stampanti Roland, per la stampa delle tonalità riproducibili con questi due colori per trovare subito quello che il cliente ci ha chiesto da riprodurre. Basta stampare la libreria e confrontarla con il colore richiesto.

Questo è un passaggio importante. Nella stampa digitale gli inchiostri vengono miscelati durante la stampa per ottenere il colore desiderato. Per riprodurre in modo fedele la resa di queste tinte, dobbiamo considerare un Delta E, cioè la differenza tra l’originale e quello da noi stampato, tale che l’occhio umano non percepisca la differenza (Delta indica la differenza mentre E sta per Empfindung, dal tedesco sensazione. Questo valore, misurabile con un densitometro o uno spettrofotometro, di solito deve essere pari o meno di due, ma per alcuni progetti differenze più alte sono accettabili).

True Rich Color

In combinazione con l’impostazione di VersaWorks True Rich Color, l’impatto della grafica stampata è ancora più impressionante, preservando i passaggi tonali, le sfumature e il bilanciamento dei colori, e ne raccomandiamo l’uso quando si lavora su grafiche per interni o retroilluminati.

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Stampa UV Flatbed: la nuova frontiera della personalizzazione industriale