Свако ко је куповао уску-веб флексографску пресу је наишао на исту рачву на путу: централни отисак или конфигурацију гомиле? Питање звучи као механички детаљ, али има каскадне ефекте на то које подлоге можете да користите, колико брзо можете да их покренете, какав квалитет штампе можете да очекујете и колико простора и капитала штампа треба да потроши.
За аФлексо штампарска машина велике брзине у четири боје, овај избор је посебно значајан јер четири-јединице у боји заузимају одређену тржишну позицију: оне су способније од две- или три-преше за етикете у боји, али мање сложене од шест-, осам- или десет-линија за паковање у боји. Одлука између ЦИ и архитектуре стека на нивоу четири-боја одређује да ли машина постаје радни коњ опште намене-или специјализовани алат оптимизован за одређену класу подлоге.
Објашњене две архитектуре
Конфигурација централног отиска (ЦИ).
У ЦИ преси, све станице за штампање су распоређене око једног великог -цилиндра пречника- заједничког бубња за отисак. Мрежа се обавија око овог бубња док путује од једне станице у боји до друге. На свакој станици, плочасти цилиндар који носи фотополимерну плочу је притиснут на мрежу, која је подржана површином ЦИ бубња. Ролне од анилокса, посуде за мастило или коморе и подешавања отиска постављени су радијално око бубња.
Кључна геометријска карактеристика је да је растојање између било које две суседне станице за штампање кратко-обично само дужина лука сегмента ЦИ бубња између њих. Мрежа нема далеко да путује између боја, а бубањ је континуирано подржава на свом путу кроз сваку станицу.
ЦИ бубњеви се производе од ливеног гвожђа или челика, са пречником у распону од отприлике 800 мм на компактним моделима до 1500 мм или више на машинама високих{2}}спецификација. Већи бубњеви обезбеђују бољи угао омотача при сваком угризу, што побољшава дистрибуцију притиска, али повећава отисак машине и инерцију током промене брзине.
Конфигурација стека
У штампи типа -, станице за штампање су наслагане вертикално једна изнад друге, као подови у згради. Свака станица се састоји од сопственог цилиндра за плоче, анилокс ролне, система мастила и цилиндра за отисак. Мрежа улази у доњу станицу, штампа прву боју, излази нагоре на другу станицу, затим на трећу и тако даље.
Свака станица ради као независна вертикална јединица. Мрежа путује дужом укупном путањом него у ЦИ дизајну, и пролази преко више слободних ваљака између станица да би је усмерила са једног нивоа на други. Ово уводи кумулативне ефекте напетости који не постоје у ЦИ конфигурацији.
Стацк пресе су механички једноставније по-станици од ЦИ преса. Не постоји масивни заједнички бубањ који захтева прецизно поравнање са шест или осам сателитских јединица. Свака станица се може појединачно изоловати, искључити или чак заменити ради одржавања без утицаја на остале. Та модуларност је један од разлога зашто су дизајни стекова деценијама опстајали поред ЦИ машина.
Контрола регистра: Где се архитектуре највише разилазе
Региструјте{0}}прецизно уздужно и бочно поравнање сваког слоја боје у односу на друге-је најважнија метрика квалитета у више-флексографској штампи у више боја. И овде се ЦИ и стек архитектуре понашају веома различито.
У ЦИ преси, мрежа је причвршћена уз уобичајени отиски бубањ на сваком кораку за штампање. Удаљеност између станица је фиксирана геометријом бубња, а мрежа се не може растегнути или склизнути између угриза јер бубањ пружа континуирану подршку. Истраживање објављено уИнжењеринг и наука полимераиспитивање понашања затезања мреже у системима ролл-то- показује да ЦИ конфигурације производе варијацију грешке регистра 30–50% нижу од еквивалентних конфигурација наслага када се користе растезљиве подлоге као што су ПЕ филмови или танки неткани материјали.
Ова предност произилази из физике, а не бољег инжењерства. Подржана мрежа отпорна је на издуживање; неподржана мрежа између ваљака растеже се под затезањем. У стацк пресу, мрежа обухвата размак између излазног ваљка једне станице и улазног ваљка следеће. Током тог распона, напетост делује на целу дужину без ослонца. Ако је подлога еластична или вискоеластична-што је већина пластичних филмова-тај распон се благо издужује, померајући позицију на којој пада следећа боја.
Савремене машине за стацк прес ублажавају овај проблем користећи затворене{0}}системе регистрације са видео сензорима или низовима фотодиода који детектују штампане ознаке и подешавају фазу цилиндра плоче у реалном времену. Зборник радова ИЕЕЕ конференције о индустријској електроници документује стратегије адаптивног управљања-укључујући модел-предвиђене контролере и компензацију засновану на сметњама-посматрачу--које значајно смањују померање регистра у стацк-овима у поређењу са старијим дизајном отворене петље-. Али чак и са напредним контролама, стацк преса која покреће растезљив филм обично ће показати веће варијације регистра него ЦИ преса која покреће исти материјал истом брзином.
За посао у четири{0}}боје где је уско поравнање-до-тачке важно-полутонске слике, фини рад линија, мали текст-ова разлика је видљива голим оком при пажљивој инспекцији. За мање захтевне апликације као што су чврсти-логотипи или покривеност спот бојама, разлика може бити занемарљива.
Компатибилност подлоге
Филмови и танке мреже
БОПП, ЛДПЕ, ЛЛДПЕ, ПЕТ и филмови дебљине испод приближно 30–40 микрона генерално имају боље резултате на ЦИ пресама. Непрекидна подлога бубња спречава треперење мреже, смањује кумулативно истезање и одржава конзистентан притисак угриза по ширини мреже. АФлексо штампарска машина велике брзине у четири бојеизграђен на ЦИ платформи је подразумевана препорука за претвараче чији је примарни супстрат флексибилни филм.
Преше за наслагање могу да покрећу филмове, али захтевају пажљивије подешавање затезања, ниже максималне брзине и често шире маргине штампе да би се прилагодили већем потенцијалном помаку регистра. Неки оператери компензују тако што раде филмове при смањеној напетости и прихватају нижу пропусност-заступницу-која има економски смисла само ако штампа такође рукује подлогама где дизајн наслага нуди компензујуће предности.
Папир и картон
Овде се слика обрће. Папир и картон су димензионално стабилни под производним напоном. Не протежу се значајно између станица, тако да је предност веб-подршке ЦИ бубња мање вредна. У међувремену, папир има користи од способности преса за наслагање да лакше прими дебље материјале.
Зашто? Зато што у ЦИ преси, дебела плоча мора да одговара закривљености уобичајеног бубња за отисак. Ако је даска довољно чврста, отпорна је на прилагођавање, стварајући неравномерну расподелу притиска по ширини мреже-већи притисак на ивицама где се даска подиже са бубња, мање у центру. Овај ефекат, документован у ТАППИ техничким документима о уједначености притиска у цилиндру отиска, производи недоследан пренос мастила и видљиве траке на готовом отиску.
Стацк преса, са својим мањим појединачним цилиндрима за отиске, представља равнију локалну геометрију на сваком месту. Дебела плоча се лакше уклапа у цилиндар отиска малог-пречника него за велики закривљени бубањ. За конверторе који углавном користе папирне етикете, преклопне картонске материјале или валовите пре{3}}улошке за штампање изнад 200 г/м2, штампана штампа са -конфигурисаним четири- бојама често даје доследнији квалитет.
Неткани и специјални материјали
Спунбонд и мелтбловн неткани материјали представљају екстремне изазове за било коју флексо архитектуру. Они се компресују под притиском, делимично се опорављају након проласка, показују веома променљиве профиле дебљине и троше вишак мастила. Ни ЦИ ни дизајн стекова не рукују овим материјалима на елегантан начин, али ЦИ пресе имају тенденцију да раде незнатно боље јер краћи путеви између станица смањују могућност промене димензија пре него што дође следећа боја.
Металне фолије, метализовани филмови и ламиниране преградне структуре су генерално добро-прикладне за ЦИ пресу због своје стабилности димензија у комбинацији са осетљивошћу на огреботине од узастопних ваљака-фактора који фаворизује мањи број ваљака-контактних ЦИ веб путања.
Разматрање брзине и протока
„Велика брзина“ значи различите ствари у зависности од контекста. У уском-штампању веб етикета (ширине веба испод 500 мм), брзине од 100–150 метара у минути се сматрају великом. У широкој-мрежној флексибилној амбалажи (1000+ мм), брзине од 250–350 метара у минути су рутинске.
ЦИ пресе генерално постижу веће максималне брзине од еквивалентних преса за наслагање када се приказују филмови. Разлог је поново везан за стабилност регистра-при већим брзинама мреже, динамички ефекти (вибрације, транзијенти напетости, аеродинамички треперење) постају израженији, а стабилизујући ефекат ЦИ бубња постаје пропорционално вреднији. Техничке спецификације које објављују произвођачи опреме доследно показују ЦИ пресе које су 15–25% брже од упоредивих конфигурација наслаганих на подлогама филма.
На папиру и картону, где је динамика регистра мање ограничавајућа, разлика брзине се сужава. Добро-подешена преса за наслагане налепнице на крафт папиру може одговарати или се приближити пропусности еквивалентне ЦИ машине на истој подлози.
За купце који оцењују аФлексо штампарска машина велике брзине у четири боје, практично питање није која је архитектура бржа у апсолутном смислу-већ је која архитектура је бржањиховдоминантна мешавина супстрата, с обзиром на њихове типичне дужине посла и учесталост промене.
Импликације система сушења
Капацитет сушења у великој мери утиче на избор архитектуре. У ЦИ преси, модули за сушење (млазнице за врући ваздух, ИР панели или склопови УВ лампи) морају да се уклапају у ограничене сегменте лука између станица за штампање око бубња. Простор је ограничен. Ефикасност сушења зависи од ефикасности дизајна млазнице и брзине ваздуха, а не од дужине тунела.
У стацк преси, постоји већи вертикални размак између станица. Могу се инсталирати дужи тунели за сушење или се могу сместити већи модули ИР/УВ очвршћавања. За мастила на бази воде на порозним подлогама (папир, картон), где се сушење дешава делимично апсорпцијом, а делом испаравањем, додатни простор за сушење у дизајну наслага може бити од предности. За мастила на бази растварача-или УВ-очврснута на филмовима где се сушење/очвршћавање мора десити брзо у кратком временском периоду, присилна близина сушара ЦИ преса до места штампе може заправо помоћи тако што ће обезбедити да се филм мастила третира одмах након преноса пре него што се стврдне или помери. Купци који наводе аФлексо штампарска машина велике брзине у четири бојетреба да процени намеравану комбинацију мастила-подлоге-пре него што финализује избор архитектуре.
АСТМ Ф1942, који се бави УВ-перформансама мастила које се очвршћавају на флексибилним подлогама, примећује да дубина очвршћавања и снага адхезије делимично зависе од интервала између преноса мастила и излагања. Краћи интервали смањују ефекте инхибиције кисеоника на површини мастила. Овај суптилни фактор понекад даје предност ЦИ пресама у апликацијама за УВ сушење, иако је разлика мерљива углавном у лабораторијским условима, а не очигледна у свакодневној производњи.
Промена и оперативна флексибилност
Стацк пресе нуде оперативне предности које немају никакве везе са механиком штампања:
Индивидуални приступ станици:Свака станица се налази на различитој висини, што олакшава промену плоча, замену анилокса и чишћење за оператере који раде стојећи. На ЦИ преси, ниже станице близу пода захтевају савијање или чучање.
Изолација станице:Станица се може искључити или заобићи без утицаја на остатак штампе. Покретање задатка у две-боје на машини у четири-боје једноставно значи да оставите горње две станице неактивне.
Модуларно проширење:Неки дизајни стекова дозвољавају додавање пете или шесте станице касније инсталирањем другог модула на врх постојећег стека. ЦИ преса се не може проширити изван броја сателитских позиција првобитно дизајнираних око бубња.
ЦИ преса бројач са сопственим предностима:
Бржа припрема:Пошто све станице деле заједничку референтну тачку (ЦИ бубањ), подешавање отиска и регистра за све боје има тенденцију да се одвија брже када се успоставе почетни параметри подешавања.
Мањи отпад током покретања:Краћа веб путања значи мање потрошено материјала пре него што се први отисак који се може продати појави са крајње станице. На скупим подлогама-метализованим филмовима, баријерним ламинатима-ово смањење отпада при покретању има стварни значај трошкова.
Подни простор и инсталација
ЦИ пресе су шире и дубље од еквивалентних стацк преса. Уобичајени бубањ за отисак захтева одређени минимални пречник да би правилно функционисао, а радијални распоред станица око њега ствара отисак који се протеже ка споља у свим правцима. ЦИ преса у четири-боје обично захтева правоугаону површину за инсталацију од отприлике 4–6 метара са 3–5 метара у зависности од ширине мреже и конфигурације додатне опреме.
Стацк пресе су уже, али више. Вертикално слагање станица смањује површину пода, али повећава захтеве за висину плафона. За објекте са ограниченим хоризонталним простором, али адекватним зазором изнад главе, стацк преса може да стане тамо где ЦИ преса не би.
Захтеви за фондацију се такође разликују. ЦИ бубњеви су тешке ротирајуће масе-често неколико хиљада килограма-које преносе вибрације на основу машине током рада. Правилна изолациона монтажа и армиранобетонска основа су стандардне препоруке према ИСО 10816 стандардима за мерење и евалуацију механичких вибрација. Пресе за слагање равномерније распоређују тежину на мањем отиску, али и даље захтевају изолацију вибрација, посебно при великим брзинама ротације.
Трошкови власништва
Капитални трошак фаворизује штампање са гомиле на нивоу од четири{0}}боје. Мање прецизних-машинских компоненти, без ЦИ бубња великог-пречника и једноставнија монтажа доводе до ниже набавне цене-обично 20–35% мање од ЦИ машине еквивалентног-капацитета.
Оперативни трошкови су нијансиранији. ЦИ пресе стварају мање отпада на тешким подлогама, што смањује трошкове материјала. Такође имају тенденцију да доследније држе регистар, што смањује стопе прераде. Током пет-годишњег периода власништва уз продукцију тешких филмова, ове оперативне уштеде могу надокнадити веће почетне капиталне инвестиције.
Сложне пресе имају мању сложеност одржавања по-станици. Замена истрошеног цилиндра отиска у једној станици не захтева поновно-поравнање целе машине око заједничког бубња. Инвентар резервних делова је такође једноставнији јер се идентичне компоненте станице могу делити на све четири позиције.
Оквир одлука
Бирање између ЦИ и гомиле за флексо пресу у четири-боје на крају се своди на пондерисање три фактора:
Профил подлоге.Ако више од 60% обима производње чини филм (БОПП, ПЕ, ПЕТ, најлон), нагните се ка ЦИ. Ако више од 60% чини папир или картон, нагните се према хрпи. Ако је подела ближа 50/50, размислите да ли послови на филму захтевају строже толеранције (процесна боја, фини детаљи) или су углавном солидни-тачки радови где је толеранција регистра лабавија.
Дужина посла и учесталост промене.Дуги рад на конзистентним подлогама фаворизује ЦИ (боље перформансе у стабилном{0}} стању). Честе промене на мешовитим подлогама фаворизују стек (лакши приступ станици, брже подешавање појединачних станица).
Путања раста.Ако постоји реална могућност проширења преко четири боје у току радног века машине, проверите да ли кандидатски дизајн стека подржава модуларно додавање станица. ЦИ пресе су закључане у свом оригиналном броју станица.
A Флексо штампарска машина велике брзине у четири боје-било да је ЦИ или стек- представља значајну капиталну обавезу. Ниједна архитектура није универзално супериорна. Прави избор је онај који одговара специфичној комбинацији супстрата, производа, запремине и оперативних ограничења која дефинишу пословање купца данас и у догледној будућности.
Референце
- Техничко удружење индустрије целулозе и папира (ТАППИ).ТАППИ технички информативни папири: Уједначеност притиска цилиндра отиска у ролнама-до-штампање у ролни. ТАППИ Пресс, Атланта, ГА.
- АСТМ Интернатионал.АСТМ Ф1942: Стандардни водич за одређивање перформанси УВ очврсних мастила и премаза на флексибилним подлогама. АСТМ, Вест Цонсхохоцкен, ПА.
- АСТМ Интернатионал.Серија ИСО 10816: Механичке вибрације - Процена вибрација машина мерењима на ротирајућим деловима. ИСО, Женева. (Заједнички усвојио АСТМ.)
- ИСО технички комитет 130.ИСО 12647-6: Графичка технологија - Контрола процеса за производњу полутонских одвајања боја, пробе и производних отисака – Део 6: Флексографска штампа. ИСО, Женева, 2017.
- Цхои, Ј. и К. Им. „Контрола затегнутости мреже и регистра у системима за вишеслојно штампање-то-ролна{5}}.“Инжењеринг и наука полимера, том. 55, број 9, 2015, стр. 2010–2020.
- Иосхида, Ф., ет ал. „Контрола регистра за предвиђање модела система за руковање вебом-то-.“Процеедингс оф тхе ИЕЕЕ Интернатионал Цонференце он Индустриал Елецтроницс анд Апплицатионс, 2017.
- Верхоеф, Х., ет ал. „Механизам за пренос мастила у флексографској штампи: Утицај геометрије анилокс ролне и храпавости подлоге.“Напредак у органским премазима, том{0}}, 2020, 105234.
- Удружење индустријских метализатора, премазача и ламинатора (АИМЦАЛ).Технички приручник: Основе руковања вебом за процесе претварања. АИМЦАЛ, Атланта, Џорџија.
- Америчка агенција за заштиту животне средине.Смернице контролних техника за флексибилне операције штампања. ЕПА-453/Р-09-001. Вашингтон, ДЦ, 2009.
- Европски комитет за стандардизацију.ЕН 13432: Захтеви за амбалажу која се може обновити компостирањем и биоразградњом. ЦЕН, Брисел, 2000.
