★北京广利核系统工程有限公司李刚，唐新磊，刘佳，郝爱霞，王连春

关键词：UV平板打印技术；核电DCS成套；标识；应用

核电DCS成套设备作为核电站控制系统的核心部分，其稳定性和可靠性对于核电站的安全运行至关重要。标识、标记等工艺作为设备制造的重要环节，对于确保设备的准确安装和维护具有重要意义。传统的标识方法如喷绘、丝网印刷等存在效率低下、精度不高等问题，已无法满足核电DCS成套设备的高要求。因此，研究并应用新型的打印技术成为当前核电行业亟待解决的问题。

UV平板打印技术作为一种新型的打印技术，以其高精度、高效率、环保等特点受到广泛关注。本文将详细介绍UV平板打印技术的原理及其在核电DCS成套设备中的应用，并通过实验验证其效果。

1　核电DCS成套设备的特点与需求

核电DCS成套设备是核电站的重要组成部分，其特点包括高可靠性、高安全性、高智能化等。在制造过程中，需要满足设备结构的复杂性、材料的高要求以及高精度的打印需求。同时，核电行业对于环保和可持续性发展具有严格要求，这也对制造过程中的打印技术提出了更高的挑战。

2　UV平板打印技术原理及特点

UV平板打印技术，作为一种尖端的数字化印刷工艺，是基于计算机精密控制下的高科技喷墨打印技术。其工作原理是利用高密度、高精度、高速度的喷墨打印头将特制的UV墨水以微小颗粒的形式精确喷射到平板材质的表面，形成预定的图文或图案。

UV墨水是一种能快速固化、色泽鲜艳且具有高度饱和度的油墨，它含有光引发剂等特殊成分，在紫外光（UV）的照射下，能迅速引发化学反应，实现瞬间固化成膜。在喷墨打印完成后，使用高强度UV灯阵列对打印表面进行照射，使得UV墨水瞬间由液态转化为固态，从而大大提高了打印物体的耐久性和防水性，使其具备良好的物理化学性能及高度还原的真实感。

这项技术拥有如下显著特点：

（1）高效生产：UV平板打印技术实现了打印与固化过程的紧密结合，大大缩短了生产周期。与传统印刷方式相比，它无需繁琐的制版和晾干步骤，大大提高了生产效率。

（2）高清晰度：由于采用喷墨打印方式，UV平板打印技术能够实现非常高的图像解析度，细节表现力强，色彩过渡自然，为短版印刷和个性化印刷提供了强大支持。

（3）材料适应性广：无论是纸张、塑料、金属、玻璃还是木材等多种材质的承印物，UV平板打印技术都能在其表面实现高质量打印，应用领域广泛。

（4）个性化印刷：该技术可实现真正意义上的按需印刷，无论是小批量还是个性化订单，都能快速响应，满足各类市场需求。

（5）环保低碳：UV墨水无味无毒，符合环保要求；UV灯瞬间固化，能源消耗低，符合低碳生产理念。

3　UV平板打印技术在核电DCS成套中的应用

（1）标识与标记打印：在核电DCS成套设备的制造过程中，需要对设备进行各种标识与标记，如设备名称、规格型号、生产日期、生产厂家等。UV平板打印技术可以实现对这些信息的快速、精准打印，提高了标识与标记的清晰度和耐久性，有助于提升核电DCS成套设备的可追溯性和管理水平。

（2）面板与按键打印：核电DCS成套设备的操作面板和按键是操作员与设备进行交互的重要界面。UV平板打印技术可以实现对操作面板和按键上的文字、图案、符号等信息的清晰打印，使操作界面更加直观、易懂，提高了操作员的工作效率和准确性。

（3）维修记录：核电DCS成套设备的维修记录对于设备的正常运行至关重要。通过UV平板打印技术，操作员可以将维修记录直接打印在设备表面或维修记录本上，方便查看和管理。

（4）装饰与美化打印:核电DCS成套设备的外观美观度也是影响其整体品质的重要因素之一。UV平板打印技术可以在设备表面打印出各种美观的图案、纹理和色彩，提升了设备的装饰效果和美观度，使核电DCS成套设备在视觉上更加符合现代审美要求。

4　技术挑战与解决方案

虽然UV平板打印技术在核电DCS成套中的应用具有诸多优势，但仍面临一些技术挑战。例如，UV油墨的固化速度和附着力需要进一步优化以适应核电DCS成套设备的特殊需求；同时，对于不同材料和表面特性的兼容性也需要进一步研究和改进。

针对这些挑战，可以采取以下解决方案：首先，通过改进UV油墨的配方和固化工艺，提高油墨的固化速度和附着力；其次，加强对不同材料和表面特性的研究，开发适用于各种材料表面的打印技术和材料；最后，加强与核电行业的合作与交流，深入了解核电DCS成套设备的实际需求，为技术改进和应用提供有力支持。

5　UV平板打印技术应用效果评估

为了验证UV平板打印技术在核电DCS成套设备中的应用效果，我们进行了一系列实验。实验中我们选取不同类型的核电DCS成套设备部件作为样本，分别使用UV平板打印技术和传统标识方法进行标识。

评估结果：

（1）生产效率与成本：UV平板打印技术采用自动化生产方式，能够大大提高生产效率，降低生产成本。相比之下，传统工艺通常需要人工操作，生产周期较长，成本较高。然而，传统工艺在独特性和艺术性方面具有优势，这使得一些高端定制产品仍然需要依赖传统工艺。

（2）色彩与图案表现：UV平板打印技术能够呈现出丰富的色彩和精细的图案，尤其是在处理复杂图案时表现出色。传统工艺在色彩和图案表现上同样具有独特的魅力，尤其在一些民族工艺品中，传统工艺能够展现出独特的民族风格和地方特色。然而，由于传统工艺受限于材料和工艺技术的限制，其色彩和图案的表现可能相对有限。

（3）环保与可持续性：UV平板打印技术使用的UV油墨固化速度快，挥发物少，对环境污染较小。同时，UV平板打印技术可适用于各种材质，实现了资源的充分利用，具有较高的可持续性。而传统工艺在生产过程中可能会产生一定的废弃物和污染，对环保和可持续发展造成一定的压力。

（4）清晰度对比：UV平板打印技术打印出的标识清晰度明显高于传统方法，其字迹清晰、边缘锐利。

（5）持久性对比：经过长时间的使用和测试，UV平板打印技术打印出的标识仍保持良好的清晰度，无明显褪色或模糊现象。

6　应用

为了验证UV平板打印技术在核电DCS成套中的应用效果，我们选取了某核电站的DCS成套设备作为应用对象，进行了应用效果测试。设计需求如图1所示。

图1 标牌设计要求

采用UV平板打印技术制作完成的标牌如图2所示。

图2 UV打印标牌

应用效果表明，UV平板打印技术制作的标识、标签具备很好的清晰度和准确性。在实际项目应用中，158台安全级机柜，合计316个设备标牌，相较传统工艺成本降低了87%，效率提高了127%，其长期效益是显著的。随着技术的不断发展和成熟，UV平板打印技术的成本和效率还将进一步优化，其终将在核电DCS成套设备中发挥越来越重要的作用。

7　结论与展望

通过对UV平板打印技术在核电DCS成套设备中的应用研究，我们发现该技术具有显著的优势和广阔的应用前景。UV平板打印技术不仅能够提高标识的清晰度和效率，还能够降低环境污染和生产成本。随着核电技术的不断发展和应用需求的不断提高，UV平板打印技术将在核电DCS成套设备中发挥越来越重要的作用。

未来，我们可以进一步探索UV平板打印技术在核电DCS成套设备中的更多应用场景和潜力，如三维打印、个性化定制等方面。同时，我们也需要关注该技术的发展趋势和创新方向，不断提高其打印精度、速度和稳定性，为核电行业的快速发展提供有力支持。

作者简介：

李　刚（1983-），男，河北人，工程师，学士，现就职于北京广利核系统工程有限公司，主要从事核电站系统集成技术和管理工作。

参考文献：

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[2]官燕燕,高艳飞,袁金岭.UV平板喷墨打印技术在包装印刷领域的应用[J].今日印刷,2015:(8).

[3]汤文杰,庞也驰.UV平板打印的涂层墨水技术[J].网印工业,2016:(5).

摘自《自动化博览》2024年11月刊