DuraTech 为功率、生产力和性能开创了 UV LED 固化技术
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关于公司
DuraTech工业公司在威斯康星州拉克罗斯的总部为全球多个领先的OEM品牌服务。
DuraTech Industries 在全球汽车、计算机、电子、工业和医疗市场为OEM提供丝网印刷装饰性和功能性标识产品的40多年经验。产品包括模内装饰(IMD)项目、模内结构电子(IMSE)、膜开关、金属铭牌、穹顶产品和标签。
该公司成立于20世纪70年代,目前拥有300多名员工,组建了一支经验丰富的团队。公司总部和主要生产设施位于威斯康星州拉克罗斯,DuraTech 为全球客户提供服务。DuraTech 项目经理 Pat Tully 简要概述了公司的历史:“DuraTech 实际上是于1977年在车库成立的。随着我们的成长,我们决定专注于塑料印刷,从那时起,我们一直在稳步增长。”
产品包括IMD和IMSE项目、膜开关、金属铭牌、凸面产品和标签。
“1998年我们获得了ISO 9002认证。我们增加了数字印刷和平版印刷,并进入了模内装饰领域。为了向我们的财富500客户,如IBM和GE医疗,在中国北京开设了一家设施。我们在那里进行图形处理和用户界面产品。”
“我们继续扩展我们的能力,进入了印刷电子领域,最终我们将印刷电子与模内装饰结合在一起……进入模内电子是自然而然的。”
“我们是TactoTek在北美地区的首个许可方,专注于模内结构电子。我们生产成型零件和各种不同市场的特殊产品。然而,我们的主要市场是家电和医疗设备,我们也占据一定比例的汽车市场。”
产品多样性
DuraTech产品的广泛性意味着几乎每个客户的需求都有经过验证的产品,并且有经验丰富的设计团队专门针对特定要求创造定制解决方案。制造副总裁Dan Chandler概述道:“您可以想到的所有可以印刷的物品,我们都会做,从聚碳酸酯到共聚物,到聚酯到玻璃、金属、乙烯基……如果可以印刷,我们就印刷。”
尽职调查和转向UV LED
在这些复杂的基板上进行印刷和固化的过程非常苛刻,DuraTech的生产团队在采用UV LED技术时非常谨慎,需要确保其固化效果 before将任何这样的系统引入他们的主流生产。正如技术与产品开发负责人Jeff Busse所解释的那样,他们已经关注UV LED技术很多年,并在自己的实验室里进行了彻底的测试:“我们已经研究LED单元10到15年了,在这段时间里,我们使用过很多不同的单元,不同的波长,我们把它们放在我们研发区域的实验室设备上,然后当我们确定哪些单元有效时,我们才将它们引入,放在我们的生产区域进行试用。”同样的过程在成功整合五个这样的系统之前也得到了遵循。GEW LeoLED 系统在DuraTech的主线生产线上,于2023年。
从左到右 – Dan Chandler、Pat Tully 和 Jeff Busse 与配备 GEW LeoLED 固化设备的五条生产线之一合影。
许多DuraTech产品的高度要求的生命周期更加突显了做出正确选择的必要性,因为需要卓越的固化标准来生产耐用性超出其必要使用寿命的高品质商品。Dan Chandler解释说:“对于某些客户,我们必须经过一个非常严格的过程,然后说‘这是我们想要做的’……然后他们会在各种条件下进行破坏性测试,在可能的-40°下放入热震仪,将其暴露在高温中,浸入水中……它会经过各种测试,但我们真的花了很长时间,去年开始购买GEWs,从那以后一切都很好。”
切换到UV LED油墨
当GEW的LED系统被考虑时,LED可固化油墨的长期耐久性和性能也受到了密切关注。然而,实际上,这一转变已经变得很常规,正如Busse解释的那样:“LED固化油墨的性能与传统的UV固化油墨和溶剂油墨一样好。我们几乎没有看到任何差异,而且它固化得更快。我们正在使用的某些材料是薄材料,LED没有其他装置那样的热量,也不会使它们变形,所以它做我们希望它做的事情……我们的主要油墨供应商在他们的实验室里安装了一台GEW设备,所以如果我们在这里遇到任何固化油墨的问题,他们能够在这里复制我们在线上的操作。因此,如果我们告诉他们我们用多少功率来固化,他们可以在那里进行,所以对我们来说这是一个双赢的局面。”
多种节能
GEW LeoLED 灯系统是为灵活性而定制设计的,具有宽度切换和高度调整选项。
传统的热风干燥系统比UV LED替换的系统运行成本更高,并且会延长生产时间。热风干燥存在双重缺点,即耗能,并且产生的废热需要在工厂环境中进行管理。通过切换到UV LED固化系统,可以实现即时固化,大幅降低能源成本,并消除任何不需要的热量。
钱德勒解释了他们如何通过这个LED系统来节省能源:“我们意识到,当涉及到电力、暖通空调时,这将为我们节省多少钱。暖通空调对我们来说非常重要,因为运行空调非常昂贵。有了这些照明系统,你将产生大量的排气,这些排气是100%空调空气,所以成本非常高。仅这个房间我们就需要约120吨的空调,所以你可以想象,通过安装GEW系统,不需要任何空气补给,仅空气处理机的节省就非常可观。事实上,我刚刚购买了一台70吨的空气处理机,我想我们预计将花费约170,000美元。有太多的优势,我们运行的成本可能只是标准照明系统的50%,所以这真的非常重要。”
过程一致性
他还强调了他们发现的UV LED带来的流程优势:“毫焦耳和瓦数的可持续性……第一。目前,对于我们的任何灯系统,如果你看的是红外灯系统,你开始时会有一个完美的毫焦耳和瓦数,但在20小时或20分钟后它已经开始下降,所以没有真正的持续性……因此,每次运行时你都必须测量这一点。当涉及到LED时,它是平坦的,然后你进行适当的测试,你就会确切知道如何根据油墨系统和材料类型来设置它。”
DuraTech向许多领域的大型OEM品牌供应,包括家电、医疗、电子和汽车。
提高生产力
钱德勒补充了LED对生产力影响的评论:“另一个是后固化处理:我们每周在这里运行大约250到300个作业,其中很大一部分,在打印后,我们实际上需要等待24小时才能进行层压并进入下一个过程。采用GEW LED系统消除了这一需求,这不仅帮助我们提高了产能,缩短了交货时间。”
为每条生产线量身定制的解决方案
DuraTech在La Crosse工厂拥有各种各样的生产线,每条生产线都有不同的UV固化要求。GEW与公司的技术团队紧密合作,为每条输送机设计和整合UV系统,以确保为每条生产线工程出最佳解决方案。这包括Chandler所描述的选项,如宽度切换和高度调整:“我们选择了不同尺寸,我们有三个30英寸宽的装置,它是一个连续灯,我们还有一个42英寸宽的灯,还有一个50英寸宽的灯。50英寸宽的灯用于我们其中一个更大的圆柱机,我们需要那个宽度,但不是所有时间都需要,所以GEW有不同的运行级别。所以如果我在第一级运行,那么只有中间部分工作。如果我想让它更宽,然后右边和左边连接,现在我正在利用它的全长……我们喜欢它。高度调节非常用户友好,我们会根据材料类型和所需的功率进行调整,因此它可以低至四分之一英寸,高至可能几英寸离开地面,但这一切都取决于你所处理的材料。
安装简便
由于双方进行了精确的提前规划,安装工作得以无缝进行,对生产的影响降到最低。Chandler对此评论道:“在过去的30年里,我做了很多安装项目,这次的合作非常、非常顺利。我们购买了冷水机组系统、LED系统和载体,这些都来自GEW,并且他们与我们的制造商合作,我们自己制造了其他部分。他们在每一个环节都帮助了我们,整个过程非常流畅,这很少见,非常罕见……所以我要向GEW致敬。”
当前和未来的生产能力
LeoLED 灯头具有用户友好的高度控制机制,可以调整以适应每种材料。
LED引入的一个进一步、不太预期的益处是产品固化速度的提高。DuraTech为五个装置都投资了GEW的高功率LeoLED 灯头,所交付的剂量和辐照度对于他们目前的工作来说是充足的。Chandler解释了他们如何优化速度:“在测量辐照度时,我们使用EIT功率 puck、功率图,并且我们会进行广泛的 speeds 和 feeds 的全面研究,可能从 80 到 200 英尺,或者我们实际上会从功率输出进行,所以通过添加这两个,把数学计算放在一起,你可以使用毫焦耳和瓦数来最大化生产力。因此,你可以尽可能快地使用如此大的装置。你可以调整灯到你需要的任何功率输出。”
然而,他们也想为未来做好准备,确保自己能够应对未来几年可能出现的任何工作。Chandler对此评论道:“我们实际上购买了GEW最大的设备,只有大约10%的工作会在30瓦下运行……你永远不知道下一个客户会让你做什么,因为这从来不是一样的,大家的技术都在变化,墨水系统也在变化,我们必须为此做好准备,所以我们将它视为法拉利,只偶尔以最高速度运行,但通常我们只是用这台机器慢慢滑行,它非常棒。”
从过去的错误中学习
尽管在购买资本设备时投入了研究和尽职调查,但仍然可能会犯一些判断错误,正如Chandler所展示的:“我们可能已经研究LED大约10年了,在这段时间里我们做了一些采购。其中第一个采购是因为与其他LED系统相比价格实惠……这是错误的方式。你会得到你所支付的……我们遇到了石英和LED烧毁、设计和仅仅是技术支持不在那里等问题……每一件那笔采购都是糟糕的,他们无法实现GEW可以实现的功率。”
投资回报率
转向更积极的事情,Chandler 指出了他们最近从GEW购买的:“RoI 立刻就发生了,我们一安装GEW系统,我就安装了一个Switchback系统,并且上面有一个16英寸的排气系统,这大大减少了我的空气补给。这就是即时的成本节约,现在,今天。产品流动:24小时固化后,产品就完成了,我可以更快地将产品推出去,我们的客户可以比平时更快地看到他们的产品。”
为什么选择LED?
总之,Chandler概述了转换到LED所取得的成就,对于DuraTech来说:“你知道,我们必须继续为我们的客户提供降价,尽管供应在增加,所以这就是我谈论的所有节省:空调、电力节省、质量……只是产品的质量,不剥离的质量。这本身就是推动转换到LED的巨大驱动力。这是非常大的。”
“如果我们的竞争对手在关注GEW系统,我强烈建议他们选择其他人……这是我们优势所在!”
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