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、工业和医疗市场中,拥有40多年为OEM提供丝网印刷装饰性和功能性标识产品的经验。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的拉克罗斯,DuraTech 为全球客户提供服务。DuraTech 项目管理经理 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、凸起产品和标签。
1998年我们获得了ISO 9002认证。我们增加了数字印刷和柔印,还进入了模内装饰领域。为了向我们的财富500客户、IBM和GE医疗提供本地支持,我们在2005年于中国北京开设了一家工厂。我们在那里进行图形处理和用户界面产品生产。
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证持有人,专注于模内结构电子元件。我们生产成型零件和各种市场的特殊产品。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。Dan Chandler,制造副总裁,概述道:“您可以想到的所有可以打印的物品,我们都会做,从聚碳酸酯到共聚物,到聚酯纤维到玻璃、金属、乙烯基……如果可以打印在上面,我们都会打印。”
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,需要确定其固化效果才能将任何这样的系统引入主流生产。他们已经关注UV LED技术的发展多年,并在自己的实验室里进行了彻底的测试,正如技术与产品开发负责人Jeff Busse所解释的:“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在那里有效时,我们才将它们引入生产区域,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系统将在DuraTech的两条主要生产线上于2023年使用。
从左到右 – Dan Chandler、Pat Tully 和 Jeff Busse 与装备了五条 GEW LeoLED 固化生产线之一的旁边。
DuraTech许多产品的高度 demanding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具有超长耐用性的商品,这些商品可以超出其必要的使用寿命。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折磨测试,将其放入可能为-40°的Thermotron中,将其暴露在高温下,将其浸入水中……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,正如Busse所解释的那样,在现实生活中,这一转变已经变得很常规:“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。我们几乎没有看到它们之间的区别,而且它固化得更快。我们正在使用的某些材料很薄,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固化油墨有任何问题,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。”
多种节能效果
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节选项。
UV LED取代的传统热风干燥系统运行成本更高,并且会延长生产时间。热风干燥存在双重缺点,即耗能,并且它产生的废热还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。
钱德勒解释了他们如何选择LED的原因:“我们意识到在电力和暖通空调方面,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,你将产生大量的排风,这些排风是100%空调空气,所以成本很高。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,不需要空气补给,仅在空调处理机上的巨大节省,事实上,我刚刚购买了一台70吨的空调处理机,我认为我们投资了约170,000美元。有太多的优势,我们的运行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,如果你查看红外灯系统,你开始使用时会有一个完美的毫焦耳和瓦数,但20小时或20分钟后它已经开始下降,所以没有真正的稳定性……因此,每次运行时你都必须测量这一点。至于LED,它是平坦的,然后你进行适当的测试,就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品牌供应产品,包括家电、医疗、电子和汽车。
生产力提高
Chandler添加了关于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,在印刷后,我们实际上需要等待24小时才能进行覆膜并进行下一个过程。采用GEW LED系统消除了这一需求,这无疑帮助我们提高了产能,缩短了交货时间。”
为每条生产线提供定制解决方案
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与公司的技术团队密切合作,对每条输送机的UV系统设计和整合进行了详细的设计,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较大的圆柱机,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,然后右边和左边的装置会接合,现在我正在充分利用它的长度……我们喜欢它。高度调节非常方便,我们会根据材料类型和所需的功率进行调整,所以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输入的材料。
安装简便
由于双方进行了精确的提前规划,这些装置的安装得以无缝进行,对生产的影响降到最低。Chandler对这一过程评论道:“在过去的30年里,我参与了许多装置安装,这次的合作非常、非常一体化。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,我们则完成了其余部分的制作。他们在整个过程中都给予了我们帮助,一切都很顺利,这很少见,真的很少见……所以我要向GEW致敬。”
当前和未来的能力
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引入的一个进一步的、不太明显的益处是产品固化速度的提高。DuraTech为所有五个装置投资了GEW的高功率LeoLED灯头,所交付的剂量和辐照度对他们的当前工作来说是足够的。Chandler解释了他们如何优化速度:“在测量辐照度时,我们使用EIT功率盘、功率图,并且我们会进行广泛的多种速度和进料的研究,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,把数学计算结合起来,你可以使用毫焦耳和瓦特来最大化生产力。因此,你可以尽可能快地使用如此大的装置。你可以调整灯泡到所需的任何功率输出。”
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瓦的功率下运行……你永远不知道下一个客户会让你做什么,因为每次都不一样,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,因此我们购买了‘法拉利’,但只偶尔以最高速度运行,通常我们只是用这台机器慢慢 coast,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大量研究和尽职调查,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技术有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相比其他LED系统它更实惠……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的问题……那笔采购中的每一项都是糟糕的,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购买的设备:“RoI 立刻就显现,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,产品就可以上市了,我可以更快地推出产品,我们的客户可以比平时更快地看到他们的产品。”
为什么要切换到LED?
总之,Chandler概述了切换到LED所取得的成就,对于DuraTech来说:“你知道,尽管供应在增加,但我们仍然需要继续为客户提供降价,这就是我所谈论的所有节省:空调、电力节省、质量……只是产品的质量,不剥离。仅此一点就足以推动向LED的转变。这是巨大的。”
“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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