★北京廣利核系統工程有限公司李剛，唐新磊，劉佳，郝愛(ài)霞，王連春

關(guān)鍵詞：UV平板打印技術(shù)；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(guān)重要。標識、標記等工藝作為設備制造的重要環(huán)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(wǎng)印刷等存在效率低下、精度不高等問(wèn)題，已無(wú)法滿(mǎn)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(shù)成為當前核電行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

UV平板打印技術(shù)作為一種新型的打印技術(shù)，以其高精度、高效率、環(huán)保等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。本文將詳細介紹UV平板打印技術(shù)的原理及其在核電DCS成套設備中的應用，并通過(guò)實(shí)驗驗證其效果。

1　核電DCS成套設備的特點(diǎn)與需求

核電DCS成套設備是核電站的重要組成部分，其特點(diǎn)包括高可靠性、高安全性、高智能化等。在制造過(guò)程中，需要滿(mǎn)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(shí)，核電行業(yè)對于環(huán)保和可持續性發(fā)展具有嚴格要求，這也對制造過(guò)程中的打印技術(shù)提出了更高的挑戰。

2　UV平板打印技術(shù)原理及特點(diǎn)

UV平板打印技術(shù)，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(shù)。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(zhì)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(fā)劑等特殊成分，在紫外光（UV）的照射下，能迅速引發(fā)化學(xué)反應，實(shí)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(jìn)行照射，使得UV墨水瞬間由液態(tài)轉化為固態(tài)，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(xué)性能及高度還原的真實(shí)感。

這項技術(shù)擁有如下顯著(zhù)特點(diǎn)：

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

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

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

（4）個(gè)性化印刷：該技術(shù)可實(shí)現真正意義上的按需印刷，無(wú)論是小批量還是個(gè)性化訂單，都能快速響應，滿(mǎn)足各類(lèi)市場(chǎng)需求。

（5）環(huán)保低碳：UV墨水無(wú)味無(wú)毒，符合環(huán)保要求；UV燈瞬間固化，能源消耗低，符合低碳生產(chǎn)理念。

3　UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套中的應用

（1）標識與標記打?。涸诤穗奃CS成套設備的制造過(guò)程中，需要對設備進(jìn)行各種標識與標記，如設備名稱(chēng)、規格型號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠(chǎng)家等。UV平板打印技術(shù)可以實(shí)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?。汉穗奃CS成套設備的操作面板和按鍵是操作員與設備進(jìn)行交互的重要界面。UV平板打印技術(shù)可以實(shí)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(guān)、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(guān)重要。通過(guò)UV平板打印技術(shù)，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(guān)美觀(guān)度也是影響其整體品質(zhì)的重要因素之一。UV平板打印技術(shù)可以在設備表面打印出各種美觀(guān)的圖案、紋理和色彩，提升了設備的裝飾效果和美觀(guān)度，使核電DCS成套設備在視覺(jué)上更加符合現代審美要求。

4　技術(shù)挑戰與解決方案

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

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

5　UV平板打印技術(shù)應用效果評估

為了驗證UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套設備中的應用效果，我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗。實(shí)驗中我們選取不同類(lèi)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(shù)和傳統標識方法進(jìn)行標識。

評估結果：

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

（2）色彩與圖案表現：UV平板打印技術(shù)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(shí)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(fēng)格和地方特色。然而，由于傳統工藝受限于材料和工藝技術(shù)的限制，其色彩和圖案的表現可能相對有限。

（3）環(huán)保與可持續性：UV平板打印技術(shù)使用的UV油墨固化速度快，揮發(fā)物少，對環(huán)境污染較小。同時(shí)，UV平板打印技術(shù)可適用于各種材質(zhì)，實(shí)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(chǎn)過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)生一定的廢棄物和污染，對環(huán)保和可持續發(fā)展造成一定的壓力。

（4）清晰度對比：UV平板打印技術(shù)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(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的使用和測試，UV平板打印技術(shù)打印出的標識仍保持良好的清晰度，無(wú)明顯褪色或模糊現象。

6　應用

為了驗證UV平板打印技術(shù)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(jìn)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(shù)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(shù)制作的標識、標簽具備很好的清晰度和準確性。在實(shí)際項目應用中，158臺安全級機柜，合計316個(gè)設備標牌，相較傳統工藝成本降低了87%，效率提高了127%，其長(cháng)期效益是顯著(zhù)的。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，UV平板打印技術(shù)的成本和效率還將進(jìn)一步優(yōu)化，其終將在核電DCS成套設備中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

7　結論與展望

通過(guò)對UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套設備中的應用研究，我們發(fā)現該技術(shù)具有顯著(zhù)的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。UV平板打印技術(shù)不僅能夠提高標識的清晰度和效率，還能夠降低環(huán)境污染和生產(chǎn)成本。隨著(zhù)核電技術(shù)的不斷發(fā)展和應用需求的不斷提高，UV平板打印技術(shù)將在核電DCS成套設備中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

未來(lái)，我們可以進(jìn)一步探索UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套設備中的更多應用場(chǎng)景和潛力，如三維打印、個(gè)性化定制等方面。同時(shí)，我們也需要關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展趨勢和創(chuàng )新方向，不斷提高其打印精度、速度和穩定性，為核電行業(yè)的快速發(fā)展提供有力支持。

作者簡(jiǎn)介：

李　剛（1983-），男，河北人，工程師，學(xué)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(shù)和管理工作。

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摘自《自動(dòng)化博覽》2024年11月刊