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★北京廣利核系統工程有限公司李剛，唐新磊，劉佳，郝愛霞，王連春

關鍵詞：UV平板打印技術；核電DCS成套；標識；應用

核電DCS成套設備作為核電站控制系統的核心部分，其穩定性和可靠性對于核電站的安全運行至關重要。標識、標記等工藝作為設備制造的重要環節，對于確保設備的準確安裝和維護具有重要意義。傳統的標識方法如噴繪、絲網印刷等存在效率低下、精度不高等問題，已無法滿足核電DCS成套設備的高要求。因此，研究并應用新型的打印技術成為當前核電行業亟待解決的問題。

UV平板打印技術作為一種新型的打印技術，以其高精度、高效率、環保等特點受到廣泛關注。本文將詳細介紹UV平板打印技術的原理及其在核電DCS成套設備中的應用，并通過實驗驗證其效果。

1　核電DCS成套設備的特點與需求

核電DCS成套設備是核電站的重要組成部分，其特點包括高可靠性、高安全性、高智能化等。在制造過程中，需要滿足設備結構的復雜性、材料的高要求以及高精度的打印需求。同時，核電行業對于環保和可持續性發展具有嚴格要求，這也對制造過程中的打印技術提出了更高的挑戰。

2　UV平板打印技術原理及特點

UV平板打印技術，作為一種尖端的數字化印刷工藝，是基于計算機精密控制下的高科技噴墨打印技術。其工作原理是利用高密度、高精度、高速度的噴墨打印頭將特制的UV墨水以微小顆粒的形式精確噴射到平板材質的表面，形成預定的圖文或圖案。

UV墨水是一種能快速固化、色澤鮮艷且具有高度飽和度的油墨，它含有光引發劑等特殊成分，在紫外光（UV）的照射下，能迅速引發化學反應，實現瞬間固化成膜。在噴墨打印完成后，使用高強度UV燈陣列對打印表面進行照射，使得UV墨水瞬間由液態轉化為固態，從而大大提高了打印物體的耐久性和防水性，使其具備良好的物理化學性能及高度還原的真實感。

這項技術擁有如下顯著特點：

（1）高效生產：UV平板打印技術實現了打印與固化過程的緊密結合，大大縮短了生產周期。與傳統印刷方式相比，它無需繁瑣的制版和晾干步驟，大大提高了生產效率。

（2）高清晰度：由于采用噴墨打印方式，UV平板打印技術能夠實現非常高的圖像解析度，細節表現力強，色彩過渡自然，為短版印刷和個性化印刷提供了強大支持。

（3）材料適應性廣：無論是紙張、塑料、金屬、玻璃還是木材等多種材質的承印物，UV平板打印技術都能在其表面實現高質量打印，應用領域廣泛。

（4）個性化印刷：該技術可實現真正意義上的按需印刷，無論是小批量還是個性化訂單，都能快速響應，滿足各類市場需求。

（5）環保低碳：UV墨水無味無毒，符合環保要求；UV燈瞬間固化，能源消耗低，符合低碳生產理念。

3　UV平板打印技術在核電DCS成套中的應用

（1）標識與標記打印：在核電DCS成套設備的制造過程中，需要對設備進行各種標識與標記，如設備名稱、規格型號、生產日期、生產廠家等。UV平板打印技術可以實現對這些信息的快速、精準打印，提高了標識與標記的清晰度和耐久性，有助于提升核電DCS成套設備的可追溯性和管理水平。

（2）面板與按鍵打印：核電DCS成套設備的操作面板和按鍵是操作員與設備進行交互的重要界面。UV平板打印技術可以實現對操作面板和按鍵上的文字、圖案、符號等信息的清晰打印，使操作界面更加直觀、易懂，提高了操作員的工作效率和準確性。

（3）維修記錄：核電DCS成套設備的維修記錄對于設備的正常運行至關重要。通過UV平板打印技術，操作員可以將維修記錄直接打印在設備表面或維修記錄本上，方便查看和管理。

（4）裝飾與美化打印:核電DCS成套設備的外觀美觀度也是影響其整體品質的重要因素之一。UV平板打印技術可以在設備表面打印出各種美觀的圖案、紋理和色彩，提升了設備的裝飾效果和美觀度，使核電DCS成套設備在視覺上更加符合現代審美要求。

4　技術挑戰與解決方案

雖然UV平板打印技術在核電DCS成套中的應用具有諸多優勢，但仍面臨一些技術挑戰。例如，UV油墨的固化速度和附著力需要進一步優化以適應核電DCS成套設備的特殊需求；同時，對于不同材料和表面特性的兼容性也需要進一步研究和改進。

針對這些挑戰，可以采取以下解決方案：首先，通過改進UV油墨的配方和固化工藝，提高油墨的固化速度和附著力；其次，加強對不同材料和表面特性的研究，開發適用于各種材料表面的打印技術和材料；最后，加強與核電行業的合作與交流，深入了解核電DCS成套設備的實際需求，為技術改進和應用提供有力支持。

5　UV平板打印技術應用效果評估

為了驗證UV平板打印技術在核電DCS成套設備中的應用效果，我們進行了一系列實驗。實驗中我們選取不同類型的核電DCS成套設備部件作為樣本，分別使用UV平板打印技術和傳統標識方法進行標識。

評估結果：

（1）生產效率與成本：UV平板打印技術采用自動化生產方式，能夠大大提高生產效率，降低生產成本。相比之下，傳統工藝通常需要人工操作，生產周期較長，成本較高。然而，傳統工藝在獨特性和藝術性方面具有優勢，這使得一些高端定制產品仍然需要依賴傳統工藝。

（2）色彩與圖案表現：UV平板打印技術能夠呈現出豐富的色彩和精細的圖案，尤其是在處理復雜圖案時表現出色。傳統工藝在色彩和圖案表現上同樣具有獨特的魅力，尤其在一些民族工藝品中，傳統工藝能夠展現出獨特的民族風格和地方特色。然而，由于傳統工藝受限于材料和工藝技術的限制，其色彩和圖案的表現可能相對有限。

（3）環保與可持續性：UV平板打印技術使用的UV油墨固化速度快，揮發物少，對環境污染較小。同時，UV平板打印技術可適用于各種材質，實現了資源的充分利用，具有較高的可持續性。而傳統工藝在生產過程中可能會產生一定的廢棄物和污染，對環保和可持續發展造成一定的壓力。

（4）清晰度對比：UV平板打印技術打印出的標識清晰度明顯高于傳統方法，其字跡清晰、邊緣銳利。

（5）持久性對比：經過長時間的使用和測試，UV平板打印技術打印出的標識仍保持良好的清晰度，無明顯褪色或模糊現象。

6　應用

為了驗證UV平板打印技術在核電DCS成套中的應用效果，我們選取了某核電站的DCS成套設備作為應用對象，進行了應用效果測試。設計需求如圖1所示。

圖1 標牌設計要求

采用UV平板打印技術制作完成的標牌如圖2所示。

圖2 UV打印標牌

應用效果表明，UV平板打印技術制作的標識、標簽具備很好的清晰度和準確性。在實際項目應用中，158臺安全級機柜，合計316個設備標牌，相較傳統工藝成本降低了87%，效率提高了127%，其長期效益是顯著的。隨著技術的不斷發展和成熟，UV平板打印技術的成本和效率還將進一步優化，其終將在核電DCS成套設備中發揮越來越重要的作用。

7　結論與展望

通過對UV平板打印技術在核電DCS成套設備中的應用研究，我們發現該技術具有顯著的優勢和廣闊的應用前景。UV平板打印技術不僅能夠提高標識的清晰度和效率，還能夠降低環境污染和生產成本。隨著核電技術的不斷發展和應用需求的不斷提高，UV平板打印技術將在核電DCS成套設備中發揮越來越重要的作用。

未來，我們可以進一步探索UV平板打印技術在核電DCS成套設備中的更多應用場景和潛力，如三維打印、個性化定制等方面。同時，我們也需要關注該技術的發展趨勢和創新方向，不斷提高其打印精度、速度和穩定性，為核電行業的快速發展提供有力支持。

作者簡介：

李　剛（1983-），男，河北人，工程師，學士，現就職于北京廣利核系統工程有限公司，主要從事核電站系統集成技術和管理工作。

參考文獻：

[1]王志宏,華曉東.大幅面彩色噴墨打印機的使用和維護要點[J].印刷技術,2011:(9).

[2]官燕燕,高艷飛,袁金嶺.UV平板噴墨打印技術在包裝印刷領域的應用[J].今日印刷,2015:(8).

[3]湯文杰,龐也馳.UV平板打印的涂層墨水技術[J].網印工業,2016:(5).

摘自《自動化博覽》2024年11月刊