Tecnología de inyección de tinta térmica: principios, ventajas y desafíos.
- Principio técnico (principio de funcionamiento)
El núcleo de la energía térmica impresión de inyección de tinta reside en la eyección de burbujas impulsada por el calor:
- Calentamiento instantáneo del elemento calefactor (resistencia de película delgada)
En el interior de la cavidad de la boquilla, de tamaño micrométrico, hay una película electrotérmica.
Al calentarse mediante corriente pulsada, la temperatura puede alcanzar los 300-400 °C.
- La vaporización parcial de la tinta produce burbujas.
Las altas temperaturas provocan que la tinta dentro de la cavidad de la boquilla se vaporice localmente, formando burbujas térmicas que se expanden rápidamente.
- Inyección de tinta por compresión de burbujas
Las burbujas de aire en expansión impulsan la tinta fuera de la boquilla, formando gotitas de tinta.
- Enfriamiento por burbujas y contracción
Cuando cesa el calentamiento, las burbujas colapsan rápidamente y se repone la tinta en la cavidad desde el área de almacenamiento de tinta.
- Repetir
Cada boquilla puede repetir la acción de pulverización decenas de miles de veces por segundo.
- Ventajas
① Estructura simple y bajo costo
No requiere componentes costosos como chips piezoeléctricos, y la estructura de la boquilla y el proceso de fabricación son relativamente sencillos.
Es más barato que inyección de tinta piezoeléctrica (PIJ) y facilita la adquisición de impresoras de bajo coste o cabezales de impresión desechables de bajo coste.
② Alta precisión de inyección
La microboquilla tiene una alta densidad, lo que permite una alta resolución (600-1200 ppp o incluso superior).
El volumen de la gota de tinta se puede reducir al nivel de picolitros (pL).
③ Velocidad rápida y respuesta inmediata
Impulsado por la expansión térmica, con un tiempo de respuesta en el rango de nanosegundos a microsegundos.
Adecuado para codificación en líneas de producción de alta velocidad, impresión de etiquetas, impresión de documentos de oficina, etc.
④ Mantenimiento sencillo
Es menos propenso a los problemas de envejecimiento propios de las boquillas piezoeléctricas.
Las boquillas desechables evitan problemas de mantenimiento a largo plazo.
⑤ Fácil de integrar, circuito de control sencillo
El accionamiento solo requiere una corriente pulsada simple y no necesita alto voltaje ni un control de forma de onda complejo.
- Desafíos
① Alta compatibilidad con la tinta
La formación de espuma térmica requiere tintas que puedan soportar un calentamiento instantáneo a alta temperatura y que posean las siguientes propiedades:
- baja viscosidad
- Buena estabilidad térmica
- No es fácil formar depósitos o carbonización.
Por lo tanto, térmico Impresión de inyección de tinta No es apto para tintas UV, tintas de alta viscosidad ni tintas que contengan disolventes particulados.
② La vida útil de la boquilla se ve afectada por el calor.
El calentamiento repetido a largo plazo puede provocar fatiga de la capa de resistencia y carbonización de la cavidad de la boquilla.
Si bien es posible diseñar boquillas desechables, las boquillas industriales de larga duración siguen siendo una limitación.
③ Debido a la energía limitada del chorro, es difícil lograr que el volumen de la gota de tinta sea muy grande.
En comparación con impresión piezoeléctrica, SU Es más adecuada para la impresión rápida, de alta precisión y con gotas pequeñas, que para aplicaciones de gran formato, gran volumen y alta viscosidad.
④ Problemas de estabilidad causados por gradientes de temperatura
El ciclo repetido de calentar la boquilla desde cientos de grados Celsius hasta la temperatura ambiente puede provocar una pulverización inestable y la obstrucción de la boquilla.
La temperatura y la humedad ambiente tienen un impacto significativo en las propiedades de la tinta.
⑤ Limitaciones de compatibilidad de materiales
Algunas tintas industriales químicamente fuertes pueden corroer la estructura del cabezal de impresión, lo que limita la aplicabilidad industrial de su.
