L’évolution du secteur de l’impression vers des technologies durables et performantes place les systèmes de séchage UV à LED et les systèmes de séchage UV traditionnels à arc au mercure en concurrence directe. Pour les professionnels de l’impression d’étiquettes, de flexographie, d’offset et de petite laize, comprendre ces technologies ne se résume pas à des détails techniques : il s’agit d’une question de rentabilité, de qualité et d’impact environnemental. Analysons ces deux systèmes sous l’angle de paramètres critiques.
1. Efficacité énergétique : la guerre des coûts d’exploitation
Les systèmes UV LED consomment 60 à 70 % d’énergie de moins que les lampes à arc au mercure. Les systèmes UV traditionnels utilisent des ampoules à vapeur de mercure qui chauffent 24h/24 et 7j/7, même en période d’inactivité. Les unités LED ne s’activent qu’en cas de besoin, réduisant ainsi considérablement les factures d’électricité. Pour une presse d’étiquettes de taille moyenne fonctionnant 12 heures par jour, le passage aux LED peut permettre d’économiser environ 15 000 $ par an.
L’inefficacité de l’arc au mercure ne se limite pas à la puissance. Jusqu’à 40 % de son énergie produite est gaspillée sous forme de chaleur, obligeant les ateliers à investir dans des systèmes CVC. La LED émet une chaleur minimale, réduisant les coûts de refroidissement et évitant la déformation du substrat : une innovation majeure pour les étiquettes à couches minces et les emballages flexibles thermosensibles.
2. Vitesse vs. Stabilité : Performances de durcissement
Les lampes à arc au mercure mettent 5 à 15 minutes à chauffer et nécessitent une stabilisation de l’intensité. Les lampes UV LED atteignent leur pleine intensité en quelques millisecondes. Pour les presses à bande étroite à grande vitesse, fonctionnant à 200 mètres/minute, cette fonction de mise en marche instantanée élimine les retards de production.
Mais la vitesse brute ne fait pas tout. Le spectre plus large de l’arc au mercure (200–450 nm) permet de mieux traiter les revêtements plus épais et les encres opaques. Le pic étroit des LED (365–405 nm) exige une adaptation précise des photo-initiateurs. Les progrès des chimies compatibles avec les LED comblent désormais ce manque, grâce à des formulations hybrides permettant un durcissement en profondeur pour les textures sérigraphiées ou les effets de relief.
3. Qualité d’impression : gain de points, gamme de couleurs et détails
En impression offset et flexo, le séchage instantané des LED UV minimise l’engraissement du point en figeant l’encre avant qu’elle ne s’étale. Les tests montrent une réduction de 12 à 18 % de l’engraissement du point par rapport aux systèmes au mercure, un facteur essentiel pour les textes fins sur les étiquettes pharmaceutiques ou les micro-graphiques sur les emballages électroniques.
La chaleur infrarouge de l’arc au mercure peut sécher prématurément les supports, affectant ainsi l’adhérence de l’encre. Le séchage à froid des LED préserve la texture naturelle du papier, un atout majeur pour les étiquettes de vins haut de gamme ou les emballages de cosmétiques. Cependant, certaines encres métalliques offrent de meilleures performances sous le spectre UV plus large du mercure.
4. Facteurs environnementaux et de sécurité
Les lampes à arc au mercure contiennent 50 à 100 mg de mercure toxique par ampoule. Leur élimination est soumise à des protocoles de gestion des déchets dangereux, avec des amendes de l’EPA pouvant atteindre 75 000 $ en cas de non-respect. Les LED ne contiennent pas de mercure et durent 20 000 heures, contre 1 000 à 1 500 heures pour les ampoules au mercure.
Les émissions de COV diffèrent également. Bien que les deux systèmes durcissent sans solvant, la production d’ozone des lampes au mercure nécessite une ventilation. Les LED produisent une quantité négligeable d’ozone, améliorant ainsi la qualité de l’air au travail, un facteur clé de conformité aux normes OSHA.
5. Analyse du retour sur investissement : coûts initiaux et gains à long terme
Un système de soudage à l’arc au mercure coûte entre 20 000 et 50 000 $ de moins au départ. Mais il faut tenir compte des éléments suivants :
- 8 000 $/an économisés sur l’énergie (LED)
- 2 500 $ par an économisés sur le remplacement des ampoules
- Coûts de CVC réduits de 3 000 $/an
- Rotation des emplois 15 % plus rapide
La plupart des ateliers amortissent leur investissement LED en 18 à 24 mois. Pour les imprimeurs spécialisés réalisant des travaux à faible mixité et à grande variété, le séchage rapide réduit également les stocks en cours de fabrication de 30 à 40 %.
Répartition spécifique à l’application
- Impression d’étiquettes : la LED domine avec un durcissement à froid empêchant la déformation des étiquettes PET/PVC.
- Flexo : la LED permet des rouleaux anilox plus fins (1000 LPI) sans formation de peau d’encre.
- Offset : se combine avec des plaques sans eau pour des demi-teintes plus nettes.
- Narrow-Web : permet le déjouage/gaufrage en ligne avec durcissement instantané entre les stations.
Le verdict
Si l’arc au mercure occupe encore une place de niche dans les applications à couches épaisses, la LED UV représente l’avenir incontesté de la plupart des scénarios d’impression commerciale. Avec l’évolution de la technologie des photo-initiateurs, même les lacunes restantes se combleront. Pour les imprimeurs qui visent des objectifs de développement durable (comme l’Eco-Management 2025 de l’UE) ou qui sont compétitifs sur les marchés de l’emballage haut de gamme, retarder la transition vers la LED risque de les rendre obsolètes.
La question n’est pas de savoir s’il faut changer, mais comment adapter les systèmes existants. Commencez par une configuration hybride : utilisez des LED pour les couleurs de base et du mercure pour les encres spéciales. Surveillez les LED R des fournisseurs d’encres/revêtements.
