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★北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司李剛，唐新磊，劉佳，郝愛霞，王連春

關(guān)鍵詞：UV平板打印技術(shù)；核電DCS成套；標(biāo)識(shí)；應(yīng)用

核電DCS成套設(shè)備作為核電站控制系統(tǒng)的核心部分，其穩(wěn)定性和可靠性對(duì)于核電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要。標(biāo)識(shí)、標(biāo)記等工藝作為設(shè)備制造的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于確保設(shè)備的準(zhǔn)確安裝和維護(hù)具有重要意義。傳統(tǒng)的標(biāo)識(shí)方法如噴繪、絲網(wǎng)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(shè)備的高要求。因此，研究并應(yīng)用新型的打印技術(shù)成為當(dāng)前核電行業(yè)亟待解決的問題。

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(xì)介紹UV平板打印技術(shù)的原理及其在核電DCS成套設(shè)備中的應(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其效果。

1　核電DCS成套設(shè)備的特點(diǎn)與需求

核電DCS成套設(shè)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。在制造過程中，需要滿足設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)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(duì)于環(huán)保和可持續(xù)性發(fā)展具有嚴(yán)格要求，這也對(duì)制造過程中的打印技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)。

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(shù)字化印刷工藝，是基于計(jì)算機(jī)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(yù)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(yīng)，實(shí)現(xiàn)瞬間固化成膜。在噴墨打印完成后，使用高強(qiáng)度UV燈陣列對(duì)打印表面進(jìn)行照射，使得UV墨水瞬間由液態(tài)轉(zhuǎn)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(xiàng)技術(shù)擁有如下顯著特點(diǎn)：

（1）高效生產(chǎn)：UV平板打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了打印與固化過程的緊密結(jié)合，大大縮短了生產(chǎn)周期。與傳統(tǒng)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(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?qū)崿F(xiàn)非常高的圖像解析度，細(xì)節(jié)表現(xiàn)力強(qiáng)，色彩過渡自然，為短版印刷和個(gè)性化印刷提供了強(qiáng)大支持。

（3）材料適應(yīng)性廣：無論是紙張、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(xiàn)高質(zhì)量打印，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

（4）個(gè)性化印刷：該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)真正意義上的按需印刷，無論是小批量還是個(gè)性化訂單，都能快速響應(yīng)，滿足各類市場(chǎng)需求。

（5）環(huán)保低碳：UV墨水無味無毒，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(yīng)用

（1）標(biāo)識(shí)與標(biāo)記打印：在核電DCS成套設(shè)備的制造過程中，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種標(biāo)識(shí)與標(biāo)記，如設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等。UV平板打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的快速、精準(zhǔn)打印，提高了標(biāo)識(shí)與標(biāo)記的清晰度和耐久性，有助于提升核電DCS成套設(shè)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(shè)備的操作面板和按鍵是操作員與設(shè)備進(jìn)行交互的重要界面。UV平板打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)操作面板和按鍵上的文字、圖案、符號(hào)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(zhǔn)確性。

（3）維修記錄：核電DCS成套設(shè)備的維修記錄對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。通過UV平板打印技術(shù)，操作員可以將維修記錄直接打印在設(shè)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(shè)備的外觀美觀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(shè)備表面打印出各種美觀的圖案、紋理和色彩，提升了設(shè)備的裝飾效果和美觀度，使核電DCS成套設(shè)備在視覺上更加符合現(xiàn)代審美要求。

4　技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案

雖然UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套中的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢(shì)，但仍面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，UV油墨的固化速度和附著力需要進(jìn)一步優(yōu)化以適應(yīng)核電DCS成套設(shè)備的特殊需求；同時(shí)，對(duì)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(duì)這些挑戰(zhàn)，可以采取以下解決方案：首先，通過改進(jìn)UV油墨的配方和固化工藝，提高油墨的固化速度和附著力；其次，加強(qiáng)對(duì)不同材料和表面特性的研究，開發(fā)適用于各種材料表面的打印技術(shù)和材料；最后，加強(qiáng)與核電行業(yè)的合作與交流，深入了解核電DCS成套設(shè)備的實(shí)際需求，為技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用提供有力支持。

5　UV平板打印技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)估

為了驗(yàn)證UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套設(shè)備中的應(yīng)用效果，我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中我們選取不同類型的核電DCS成套設(shè)備部件作為樣本，分別使用UV平板打印技術(shù)和傳統(tǒng)標(biāo)識(shí)方法進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

評(píng)估結(jié)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(tǒng)工藝通常需要人工操作，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，成本較高。然而，傳統(tǒng)工藝在獨(dú)特性和藝術(shù)性方面具有優(yōu)勢(shì)，這使得一些高端定制產(chǎn)品仍然需要依賴傳統(tǒng)工藝。

（2）色彩與圖案表現(xiàn)：UV平板打印技術(shù)能夠呈現(xiàn)出豐富的色彩和精細(xì)的圖案，尤其是在處理復(fù)雜圖案時(shí)表現(xiàn)出色。傳統(tǒng)工藝在色彩和圖案表現(xiàn)上同樣具有獨(dú)特的魅力，尤其在一些民族工藝品中，傳統(tǒng)工藝能夠展現(xiàn)出獨(dú)特的民族風(fēng)格和地方特色。然而，由于傳統(tǒng)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(xiàn)可能相對(duì)有限。

（3）環(huán)保與可持續(xù)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(duì)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(xiàn)了資源的充分利用，具有較高的可持續(xù)性。而傳統(tǒng)工藝在生產(chǎn)過程中可能會(huì)產(chǎn)生一定的廢棄物和污染，對(duì)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展造成一定的壓力。

（4）清晰度對(duì)比：UV平板打印技術(shù)打印出的標(biāo)識(shí)清晰度明顯高于傳統(tǒng)方法，其字跡清晰、邊緣銳利。

（5）持久性對(duì)比：經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用和測(cè)試，UV平板打印技術(shù)打印出的標(biāo)識(shí)仍保持良好的清晰度，無明顯褪色或模糊現(xiàn)象。

6　應(yīng)用

為了驗(yàn)證UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套中的應(yīng)用效果，我們選取了某核電站的DCS成套設(shè)備作為應(yīng)用對(duì)象，進(jìn)行了應(yīng)用效果測(cè)試。設(shè)計(jì)需求如圖1所示。

圖1 標(biāo)牌設(shè)計(jì)要求

采用UV平板打印技術(shù)制作完成的標(biāo)牌如圖2所示。

圖2 UV打印標(biāo)牌

應(yīng)用效果表明，UV平板打印技術(shù)制作的標(biāo)識(shí)、標(biāo)簽具備很好的清晰度和準(zhǔn)確性。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，158臺(tái)安全級(jí)機(jī)柜，合計(jì)316個(gè)設(shè)備標(biāo)牌，相較傳統(tǒng)工藝成本降低了87%，效率提高了127%，其長(zhǎng)期效益是顯著的。隨著技術(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(shè)備中發(fā)揮越來越重要的作用。

7　結(jié)論與展望

通過對(duì)UV平板打印技術(shù)在核電DCS成套設(shè)備中的應(yīng)用研究，我們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。UV平板打印技術(shù)不僅能夠提高標(biāo)識(shí)的清晰度和效率，還能夠降低環(huán)境污染和生產(chǎn)成本。隨著核電技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷提高，UV平板打印技術(shù)將在核電DCS成套設(shè)備中發(fā)揮越來越重要的作用。

未來，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(shè)備中的更多應(yīng)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(shì)和創(chuàng)新方向，不斷提高其打印精度、速度和穩(wěn)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(xiàn)就職于北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司，主要從事核電站系統(tǒng)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