Svatko tko je kupovao fleksografsku prešu s uskim-mrežama je li naišao na isto račvanje na putu: središnji otisak ili konfiguracija hrpe? Pitanje zvuči kao mehanički detalj, ali ima kaskadne učinke na koje supstrate možete raditi, koliko ih brzo možete pokretati, kakvu kvalitetu ispisa možete očekivati i koliko prostora i kapitala će tiskarski stroj potrošiti.
Za aBrzi stroj za flekso tisak u četiri boje, ovaj je izbor posebno značajan jer četiri-jedinice u boji zauzimaju specifičnu tržišnu poziciju: one su sposobnije od dvije- ili tri-preše za naljepnice u boji, ali su manje složene od šest-, osam- ili deset-linija za pakiranje u boji. Odluka između CI i arhitekture hrpe na razini četiri-boje određuje hoće li stroj postati radni konj-opće namjene ili specijalizirani alat optimiziran za određenu klasu podloge.
Objašnjenje dvije arhitekture
Konfiguracija središnjeg otiska (CI).
U CI preši sve stanice za ispis raspoređene su oko jednog cilindra velikog-promjera-zajedničkog otisnog bubnja. Mreža se omotava oko ovog bubnja dok putuje od jedne stanice za boje do druge. Na svakoj stanici, pločasti cilindar koji nosi fotopolimernu ploču pritisnut je na mrežu, koja je poduprta površinom CI bubnja. Anilox valjci, spremnici ili komore za tintu i postavke za otiske postavljene su radijalno oko bubnja.
Ključna geometrijska značajka je da je udaljenost između bilo koje dvije susjedne stanice za ispis kratka-obično samo duljina luka segmenta CI bubnja između njih. Mreža ne mora daleko putovati između boja i kontinuirano je podržava bubanj na svom putu kroz svaku stanicu.
CI bubnjevi se proizvode od lijevanog željeza ili čelika, s promjerima u rasponu od otprilike 800 mm na kompaktnim modelima do 1500 mm ili više na strojevima s visokim-specifikacijama. Veći bubnjevi daju bolji kut omotanja pri svakom stisku, što poboljšava raspodjelu pritiska, ali povećava otisak stroja i inerciju tijekom promjena brzine.
Konfiguracija snopa
U -slojnom stroju, stanice za ispis su naslagane okomito jedna iznad druge, poput podova u zgradi. Svaka stanica sastoji se od vlastitog cilindra za ploče, anilox valjka, sustava tinte i cilindra za otiske. Mreža ulazi u donju stanicu, ispisuje prvu boju, izlazi prema gore do druge stanice, zatim treće, i tako dalje.
Svaka stanica radi kao samostalna vertikalna jedinica. Mreža putuje dužom ukupnom putanjom nego u CI dizajnu i prolazi preko više valjaka između stanica kako bi se usmjerila s jedne razine na drugu. Ovo uvodi kumulativne učinke napetosti koji ne postoje u CI konfiguraciji.
Stack preše su mehanički jednostavnije po-stanici nego CI preše. Ne postoji masivni uobičajeni bubanj koji zahtijeva precizno poravnanje sa šest ili osam satelitskih jedinica. Svaka stanica se može pojedinačno izolirati, isključiti ili čak zamijeniti radi održavanja bez utjecaja na ostale. Ta je modularnost jedan od razloga zašto su dizajni snopova postojali uz CI strojeve desetljećima.
Kontrola registra: gdje se arhitekture najviše razlikuju
Registrirajte-precizno uzdužno i bočno poravnanje svakog sloja boje u odnosu na ostale-najvažnija je metrika kvalitete u više-fleksografskom tisku u boji. I upravo se ovdje CI i steck arhitekture ponašaju vrlo različito.
U CI preši, traka je stegnuta uz uobičajeni bubanj za otiskivanje na svakom mjestu stiskanja. Udaljenost između stanica je fiksirana geometrijom bubnja, a mreža se ne može istegnuti ili skliznuti između mjesta jer bubanj pruža kontinuiranu potporu. Istraživanje objavljeno uPolimerno inženjerstvo i znanostispitivanje ponašanja napetosti mreže u sustavima od-na-rolu pokazuje da CI konfiguracije proizvode varijancu pogreške registra 30-50% nižu od ekvivalentnih konfiguracija snopa kada se koriste rastezljivi supstrati kao što su PE filmovi ili tanki netkani materijali.
Ova prednost proizlazi iz fizike, a ne iz boljeg inženjerstva. Poduprta mreža otporna je na istezanje; nepodržana mreža između valjaka rasteže se pod napetošću. U preši za slaganje, mreža se proteže kroz razmak između izlaznog valjka jedne stanice i ulaznog valjka sljedeće. Tijekom tog raspona napetost djeluje na cijeloj neoslonjenoj duljini. Ako je podloga elastična ili viskoelastična-što je većina plastičnih filmova-taj se raspon malo izdužuje, pomičući položaj na kojem dolazi sljedeća boja.
Moderne preše za slaganje ublažavaju ovaj problem korištenjem sustava registracije zatvorene-petlje s video senzorima ili nizovima fotodioda koji detektiraju tiskane oznake i prilagođavaju faze cilindra ploče u stvarnom vremenu. Zbornik radova IEEE konferencije o industrijskoj elektronici dokumentira adaptivne upravljačke strategije-uključujući model-prediktivne kontrolere i-promatrače-kompenzaciju-temeljenu-koje značajno smanjuju pomicanje registra u prešama za slaganje u usporedbi sa starijim dizajnom otvorene-petlje. Ali čak i uz napredne kontrole, preša za slaganje koja pokreće rastezljivi film obično će pokazati veću varijaciju registra nego CI preša koja pokreće isti materijal istom brzinom.
Za -posao obrade u četiri boje gdje je važno točno{1}}poravnanje-točaka-polutonske slike, fine linije, mali tekst-ova je razlika vidljiva golim okom pri pažljivom promatranju. Za manje zahtjevne aplikacije kao što su čvrsti-blok logotipi ili pokrivenost točkastim bojama, razlika može biti zanemariva.
Kompatibilnost podloge
Filmovi i tanke mreže
BOPP, LDPE, LLDPE, PET i filmovi debljine ispod 30-40 mikrona općenito imaju bolje rezultate na CI prešama. Kontinuirana podloga bubnja sprječava lepršanje trake, smanjuje kumulativno istezanje i održava dosljedan pritisak stiskanja po širini trake. ABrzi stroj za flekso tisak u četiri bojeizgrađen na CI platformi zadana je preporuka za pretvarače čiji je primarni supstrat fleksibilni film.
Preše za slaganje mogu pokretati filmove, ali zahtijevaju pažljivije podešavanje napetosti, manje maksimalne brzine i često šire margine ispisa kako bi se prilagodile većem potencijalnom pomaku registra. Neki operateri to kompenziraju puštanjem filmova pri smanjenoj napetosti i prihvaćanjem nižeg protoka-kompromisa-koji ima ekonomskog smisla samo ako preša također rukuje supstratima gdje dizajn hrpe nudi kompenzacijske prednosti.
Papir i karton
Ovdje je slika obrnuta. Papir i karton su dimenzionalno stabilni pod proizvodnom napetosti. Ne protežu se značajno između stanica, pa je prednost web-podrške CI bubnja manje vrijedna. U međuvremenu, papir ima koristi od sposobnosti preše za slaganje da lakše prima deblje materijale.
Zašto? Jer u CI preši, debela ploča mora odgovarati zakrivljenosti uobičajenog bubnja za otiskivanje. Ako je daska dovoljno kruta, opire se prilagođavanju, stvarajući neravnomjernu raspodjelu pritiska po širini mreže-više pritiska na rubovima gdje se daska odiže od bubnja, manje u sredini. Ovaj učinak, dokumentiran u TAPPI tehničkim dokumentima o ujednačenosti tlaka cilindra za otisak, proizvodi nedosljedan prijenos tinte i vidljive trake na gotovom otisku.
Stack press, sa svojim manjim pojedinačnim cilindrima za otiskivanje, predstavlja ravniju lokalnu geometriju na svakom mjestu. Debela ploča se lakše prilagođava malom-cilindaru za otiskivanje nego velikom zakrivljenom bubnju. Za pretvornike koji primarno rade s papirnatim naljepnicama, sklopivim kartonskim materijalom ili valovitim-podlošcima za predtisak iznad 200 g/m2, snop-konfigurirani tiskarski stroj s četiri-boje često daje dosljedniju kvalitetu.
Netkani materijali i specijalni materijali
Spunbond i meltblown netkani materijali predstavljaju ekstremne izazove za bilo koju flekso arhitekturu. Sabijaju se pod pritiskom stiskanja, djelomično se oporavljaju nakon prolaska, pokazuju vrlo različite profile debljine i troše višak tinte. Niti CI niti dizajni snopa ne rukuju elegantno s ovim materijalima, ali CI preše obično rade neznatno bolje jer kraći među-stazni putovi smanjuju priliku za promjenu dimenzija prije nego što se pojavi sljedeća boja.
Metalne folije, metalizirani filmovi i laminirane barijerne strukture općenito su dobro-prikladne za CI preše zbog svoje dimenzionalne stabilnosti u kombinaciji s osjetljivošću na tragove ogrebotina od pomoćnih valjaka-što je čimbenik koji pogoduje manjem broju valjka-kontakta CI putanje mreže.
Razmatranja brzine i propusnosti
"Velika brzina" znači različite stvari ovisno o kontekstu. U uskom -ispisu naljepnica na webu (širine weba ispod 500 mm), brzine od 100–150 metara u minuti smatraju se velikima. U širokom-mrežnom fleksibilnom pakiranju (1000+ mm), brzine od 250–350 metara u minuti su rutinske.
CI preše općenito postižu veće maksimalne brzine od ekvivalentnih preša za slaganje kad prikazuju filmove. Razlog je ponovno povezan sa stabilnošću registra-pri većim brzinama mreže, dinamički učinci (vibracije, tranzijenti napetosti, aerodinamički flutter) postaju izraženiji, a stabilizirajući učinak CI bubnja postaje proporcionalno vredniji. Tehničke specifikacije koje objavljuju proizvođači opreme dosljedno pokazuju da su CI preše ocijenjene 15–25% brže od usporedivih konfiguracija snopa na filmskim podlogama.
Na papiru i ploči, gdje je dinamika registra manje ograničavajuća, razlika u brzini se sužava. Dobro-podešena preša s naljepnicama od kraft papira može odgovarati ili se približiti propusnosti ekvivalentnog CI stroja na istoj podlozi.
Za kupce koji procjenjuju aBrzi stroj za flekso tisak u četiri boje, praktično pitanje nije koja je arhitektura brža u apsolutnom smislu-već koja je arhitektura brža nanjihovprevladavajuća mješavina supstrata, s obzirom na njihovu tipičnu duljinu rada i učestalost izmjene.
Implikacije sustava sušenja
Kapacitet sušenja snažno ovisi o izboru arhitekture. U CI preši, moduli za sušenje (mlaznice za vrući zrak, IR ploče ili sklopovi UV lampi) moraju stati u ograničene lučne segmente između ispisnih stanica oko bubnja. Prostor je ograničen. Učinkovitost sušenja ovisi o učinkovitosti dizajna mlaznice i brzini zraka, a ne o duljini tunela.
U preši za slaganje više je okomitog razmaka između stanica. Mogu se ugraditi duži tuneli za sušenje ili se mogu smjestiti veći IR/UV moduli za očvršćavanje. Za vodene -tinte na poroznim podlogama (papir, karton), gdje se sušenje djelomično događa apsorpcijom, a djelomično isparavanjem, dodatni prostor za sušenje u dizajnu snopa može biti prednost. Za tinte na bazi -otapala ili UV-stvrdnjavajuće na filmovima gdje se sušenje/stvrdnjavanje mora odvijati brzo unutar kratkog vremenskog perioda, prisilna blizina sušila tiskarskog stroja CI može pomoći osiguravajući da se film tinte tretira odmah nakon prijenosa prije nego što se može stvrdnuti ili migrirati. Kupci koji navedu aBrzi stroj za flekso tisak u četiri bojetreba procijeniti namjeravanu kombinaciju-supstrata-sušenja tinte prije finaliziranja izbora arhitekture.
ASTM F1942, koji se bavi učinkom UV-stvrdnjave tinte na fleksibilnim podlogama, napominje da dubina stvrdnjavanja i čvrstoća prianjanja djelomično ovise o intervalu između prijenosa tinte i izlaganja. Kraći intervali smanjuju učinke inhibicije kisika na površini tinte. Ovaj suptilni faktor ponekad daje prednost CI prešama u primjenama UV sušenja, iako je razlika mjerljiva uglavnom u laboratorijskim uvjetima, a ne očita u svakodnevnoj proizvodnji.
Promjena i operativna fleksibilnost
Stack press nudi operativne prednosti koje nemaju nikakve veze s mehanikom tiska:
Individualni pristup stanici:Svaka stanica nalazi se na različitoj visini, što olakšava promjenu ploča, zamjenu aniloksa i čišćenje operaterima koji rade stojeći. Na CI pressu, niže stanice blizu poda zahtijevaju saginjanje ili čučanje.
Izolacija stanice:Stanica se može isključiti ili zaobići bez utjecaja na ostatak tiska. Izvršiti dvo-bojni posao na četvero-slojnoj preši jednostavno znači ostaviti gornje dvije stanice u stanju mirovanja.
Modularno proširenje:Neki dizajni snopova dopuštaju dodavanje pete ili šeste stanice kasnije instaliranjem drugog modula na vrh postojećeg snopa. CI preše ne mogu se proširiti izvan broja satelitskih položaja koji su izvorno dizajnirani oko bubnja.
CI brojač preša s vlastitim prednostima:
Brža priprema:Budući da sve stanice dijele zajedničku referentnu točku (CI bubanj), postavljanje otiska i registra u svim bojama ide brže nakon što se uspostave početni parametri postavljanja.
Manji otpad tijekom pokretanja:Kraći web-put znači manje materijala utrošenog prije nego što prvi prodajni ispis izađe iz konačne stanice. Na skupim podlogama-metaliziranim filmovima, barijernim laminatima-ovo smanjenje startnog otpada ima stvarno značajan trošak.
Površina i instalacija
CI preše su šire i dublje od ekvivalentnih preša za snop. Uobičajeni bubanj za otiske zahtijeva određeni minimalni promjer kako bi ispravno funkcionirao, a radijalni raspored stanica oko njega stvara otisak koji se proteže prema van u svim smjerovima. Četvero-bojni CI tiskarski stroj obično zahtijeva pravokutnu instalacijsku površinu od otprilike 4–6 metara puta 3–5 metara, ovisno o širini trake i konfiguraciji pribora.
Stack preše su uže, ali više. Okomito slaganje stanica smanjuje površinu poda, ali povećava zahtjeve za visinom stropa. Za objekte s ograničenim vodoravnim prostorom, ali odgovarajućim prostorom iznad glave, preša za slaganje može stati tamo gdje CI preša ne bi.
Zahtjevi temelja također se razlikuju. CI bubnjevi su teške rotirajuće mase-često nekoliko tisuća kilograma-koje prenose vibracije na bazu stroja tijekom rada. Ispravna izolacija i temelj od armiranog betona standardne su preporuke prema standardima ISO 10816 za mjerenje i procjenu mehaničkih vibracija. Stožne preše ravnomjernije raspoređuju težinu na manji prostor, ali još uvijek zahtijevaju izolaciju od vibracija, posebno pri velikim brzinama vrtnje.
Trošak vlasništva
Kapitalni trošak favorizira tiskarske strojeve na razini četiri-boje. Manje preciznih-strojno obrađenih komponenti, bez-CI bubnja velikog{3}}promjera i jednostavnija montaža rezultiraju nižom nabavnom cijenom-obično 20–35% nižom od ekvivalentnog-stroja CI kapaciteta.
Operativni trošak je nijansiraniji. CI preše stvaraju manje otpada na teškim podlogama, što smanjuje troškove otpada. Također imaju tendenciju dosljednijeg držanja registra, što smanjuje stope prerade. Tijekom pet-godišnjeg razdoblja vlasništva s velikom filmskom produkcijom, ove operativne uštede mogu nadoknaditi veća početna kapitalna ulaganja.
Stožne preše imaju manju složenost održavanja po-stanici. Zamjena istrošenog otisnog cilindra u jednoj stanici ne zahtijeva ponovno -poravnavanje cijelog stroja oko zajedničkog bubnja. Inventar rezervnih dijelova također je jednostavniji jer se identične komponente stanice mogu dijeliti na sve četiri pozicije.
Okvir za odlučivanje
Odabir između CI i snopa za četvero-bojni flekso tisak u konačnici se svodi na ponderiranje tri faktora:
Profil podloge.Ako je više od 60% volumena proizvodnje film (BOPP, PE, PET, najlon), priklonite se CI. Ako je više od 60% papira ili kartona, nagnite se prema hrpi. Ako je podjela bliža 50/50, razmislite zahtijevaju li filmski poslovi strože tolerancije (procesna boja, fini detalji) ili su to uglavnom čvrsti-točkasti radovi gdje je tolerancija registra manja.
Duljina posla i učestalost izmjene.Duga izvođenja na konzistentnim podlogama favoriziraju CI (bolje performanse-u stabilnom stanju). Česte promjene između mješovitih supstrata favoriziraju skup (lakši pristup stanici, brže postavljanje pojedinačne stanice).
Putanja rasta.Ako postoji realna mogućnost proširenja više od četiri boje unutar životnog vijeka stroja, provjerite podržava li dizajn snopa kandidata modularno dodavanje stanica. CI tiskanja su zaključana u izvornom broju postaja.
A Brzi stroj za flekso tisak u četiri boje-bilo CI ili stack-značajna je kapitalna obveza. Niti jedna arhitektura nije univerzalno superiorna. Pravi izbor je onaj koji odgovara specifičnoj kombinaciji supstrata, proizvoda, volumena i operativnih ograničenja koja definiraju poslovanje kupca danas iu doglednoj budućnosti.
Reference
- Tehničko udruženje industrije celuloze i papira (TAPPI).TAPPI dokumenti s tehničkim informacijama: Ujednačenost tlaka cilindra za otiskivanje pri tisku-na-rolu. TAPPI Press, Atlanta, GA.
- ASTM International.ASTM F1942: Standardni vodič za određivanje učinkovitosti UV stvrdnjavajućih boja i premaza na fleksibilnim podlogama. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM International.Serija ISO 10816: Mehaničke vibracije - Procjena vibracija stroja mjerenjima na rotirajućim dijelovima. ISO, Ženeva. (Zajednički usvojeno od strane ASTM.)
- ISO tehnički odbor 130.ISO 12647-6: Grafička tehnologija - Kontrola procesa za proizvodnju polu{3}}odvajanja boja, probnih i proizvodnih ispisa - 6. dio: Fleksografski tisak. ISO, Ženeva, 2017.
- Choi, J. i K. Im. "Kontrola napetosti i registra mreže u-na-rola-višeslojnim sustavima ispisa."Polimerno inženjerstvo i znanost, svezak. 55, broj 9, 2015., str. 2010–2020.
- Yoshida, F. i sur. "Model prediktivne kontrole registra za-to-sustave za rukovanje mrežom."Zbornik radova IEEE međunarodne konferencije o industrijskoj elektronici i primjenama, 2017.
- Verhoef, H., et al. "Mehanizam prijenosa tinte u fleksografskom tisku: Učinak geometrije anilox valjka i hrapavosti podloge."Napredak u organskim premazima, Vol. 139, 2020, 105234.
- Udruga industrijskih metalizatora, premazivača i laminatora (AIMCAL).Tehnički priručnik: Osnove upravljanja webom za procese pretvaranja. AIMCAL, Atlanta, GA.
- Američka agencija za zaštitu okoliša.Smjernice kontrolnih tehnika za fleksibilne operacije ispisa. EPA-453/R-09-001. Washington, DC, 2009.
- Europski odbor za standardizaciju.EN 13432: Zahtjevi za ambalažu koja se može povratiti kompostiranjem i biorazgradnjom. CEN, Bruxelles, 2000.
