Bárki, aki vásárolt egy keskeny{0}}webes flexonyomtatót, találkozott ugyanazzal az útelágazással: központi lenyomattal vagy kötegkonfigurációval? A kérdés mechanikai részletnek hangzik, de lépcsőzetes hatásai vannak arra nézve, hogy milyen szubsztrátokat, milyen sebességgel, milyen nyomtatási minőségre számíthatunk, és mennyi alapterületet és tőkét emészt fel a sajtó.
ANagy sebességű négyszínű Flexo nyomtatógép, ez a választás különösen fontos, mivel négy{0}}színegység egy adott piaci pozíciót foglal el: több- vagy három-színes címkenyomásra alkalmas, de kevésbé bonyolult, mint hat-, nyolc- vagy tíz-színes csomagolósor. A CI és a verem-architektúra közötti döntés a négy szín szintjén határozza meg, hogy a gép általános-célú igáslóvá vagy egy adott hordozóosztályra optimalizált speciális eszközzé válik-e.
A két építészet magyarázata
Központi lenyomat (CI) konfiguráció
A CI nyomdagépekben az összes nyomtatóállomás egyetlen nagy -átmérőjű henger-a közös lenyomatdob köré van elrendezve. A háló körbeveszi ezt a dobot, miközben egyik színállomásról a másikra halad. Mindegyik állomáson a fotopolimer lemezt hordozó lemezhengert a szövedékhez nyomják, amelyet a CI dob felülete támaszt meg. Az Anilox tekercsek, tintatartók vagy kamrák, valamint a lenyomatbeállítások radiálisan a dob köré vannak felszerelve.
A legfontosabb geometriai jellemző, hogy bármely két szomszédos nyomtatóállomás közötti távolság -jellemzően csak a közöttük lévő CI-dob szegmens ívhossza. A hálónak nem kell messzire utaznia a színek között, és a dob folyamatosan támogatja az összes állomáson keresztül vezető úton.
A CI dobok öntöttvasból vagy acélból készülnek, átmérőjük a kompakt modelleken körülbelül 800 mm-től a magas -specifikációjú gépeken 1500 mm-ig vagy még nagyobbig terjed. A nagyobb dobok jobb tekercselési szöget biztosítanak minden résnél, ami javítja a nyomáseloszlást, de növeli a gép lábnyomát és a tehetetlenséget a sebességváltozások során.
Verem konfiguráció
Egy köteg{0}}típusú nyomdagépben a nyomdaállomások függőlegesen helyezkednek el egymás fölött, mint az épületek padlói. Minden állomás saját lemezhengerből, anilox tekercsből, tintarendszerből és lenyomathengerből áll. A háló belép az alsó állomásra, kinyomtatja az első színt, kilép felfelé a második állomásra, majd a harmadikra, és így tovább.
Minden állomás független függőleges egységként működik. A szövedék hosszabb teljes utat tesz meg, mint a CI kialakításban, és több üreges görgőn halad át az állomások között, hogy egyik szintről a másikra irányítsa. Ez olyan kumulatív feszültséghatásokat vezet be, amelyek nem léteznek CI konfigurációban.
Az egymásra rakott prések mechanikailag egyszerűbbek az állomáson{0}}, mint a CI-prések. Nincs olyan masszív közös dob, amely precíziós beállítást igényelne hat vagy nyolc műholdegységgel. Mindegyik állomás külön-külön leválasztható, lekapcsolható, vagy akár ki is cserélhető karbantartás céljából anélkül, hogy a többire hatással lenne. Ez a modularitás az egyik oka annak, hogy a veremtervezés évtizedek óta megmaradt a CI-gépek mellett.
Regisztrálás ellenőrzése: ahol az architektúrák leginkább eltérnek egymástól
Regisztrálja-az egyes színes rétegek pontos hossz- és oldalirányú igazítása a többihez képest-a több-színes flexonyomtatás legfontosabb minőségi mutatója. És itt a CI és a verem architektúrák nagyon eltérően viselkednek.
A CI présben a szalagot minden nyomtatási pontnál a közös lenyomatdobhoz szorítják. Az állomások közötti távolságot a dob geometriája rögzíti, és a szövedék nem tud megnyúlni vagy elcsúszni a rések között, mivel a dob folyamatos háttámaszt biztosít. ban publikált kutatásPolymer Engineering & Sciencea tekercs{0}}tekercs- rendszerekben a szalagfeszülési viselkedés vizsgálata azt mutatja, hogy a CI-konfigurációk 30–50%-kal alacsonyabb regiszterhiba-varianciát produkálnak, mint az egyenértékű köteg-konfigurációk nyújtható hordozók, például PE-fóliák vagy vékony nemszőtt anyagok futtatásakor.
Ez az előny a fizikából fakad, nem a jobb mérnöki tudományokból. A támogatott szövedék ellenáll a megnyúlásnak; a görgők közötti támaszték nélküli szövedék feszültség alatt megnyúlik. Egy rakásprésben a szövedék az egyik állomás kimeneti görgője és a következő bemeneti görgője között húzódik. Ez alatt a fesztáv alatt a feszültség a teljes támaszték nélküli hosszon hat. Ha a hordozó elasztikus vagy viszkoelasztikus,-melyek a legtöbb műanyag fólia,-a fesztáv kissé megnyúlik, eltolva a következő szín helyét.
A modern kötegprések csökkentik ezt a problémát a zárt{0}}hurkú regisztrálórendszerekkel, amelyek videoérzékelőkkel vagy fotodióda-tömbökkel érzékelik a nyomtatott jeleket, és valós időben beállítják a lemezhenger fázisát. Az IEEE konferencia előadásai az ipari elektronikáról dokumentálják az adaptív vezérlési stratégiákat-beleértve a modell-prediktív vezérlőket és a zavar-megfigyelő-alapú kompenzációt-, amelyek jelentősen csökkentik a regisztereltolódást a veremnyomásnál a régebbi nyitott-hurkos kialakításokhoz képest. De még a fejlett vezérlők mellett is, a sztreccsnyomó, amely egy rugalmas fóliát futtat, általában nagyobb regiszterváltozatokat mutat, mint az ugyanazt az anyagot azonos sebességgel futtató CI-prés.
Egy négy-színes feldolgozási munkánál, ahol a szoros pontok-pontok közötti igazítása számít-féltónusú képek, finom vonalvezetés, kis szöveg-, ez a különbség szabad szemmel is látható, ha közelebbről megvizsgáljuk. Kevésbé igényes alkalmazásoknál, például szilárd-blokk logók vagy direkt színek lefedettsége esetén a különbség elhanyagolható lehet.
Aljzatkompatibilitás
Filmek és vékony hálók
A BOPP, LDPE, LLDPE, PET és a körülbelül 30–40 mikronnál kisebb vastagságú fóliák általában jobban teljesítenek a CI-préseken. A folyamatos dob hátoldala megakadályozza a szalag libbenését, csökkenti a kumulatív nyúlást, és egyenletes résnyomást tart fenn a szalag szélességében. ANagy sebességű négyszínű Flexo nyomtatógépCI platformra épített az alapértelmezett ajánlás az olyan konverterekhez, amelyek elsődleges hordozója rugalmas film.
Az egymásra rakott nyomdagépek képesek fóliát futtatni, de gondosabb feszesítést, alacsonyabb maximális sebességet és gyakran szélesebb nyomtatási margókat igényelnek a nagyobb potenciális regisztereltolódáshoz. Egyes üzemeltetők a fóliák csökkentett feszültséggel való futtatásával és az alacsonyabb áteresztőképességgel-egy kompromisszum-elfogadásával kompenzálnak, aminek csak akkor van gazdasági értelme, ha a prés olyan anyagokat is kezel, ahol a kötegkialakítás kompenzációs előnyöket kínál.
Papír és karton
Itt a kép fordított. A papír és a karton méretei stabilak a gyártási feszültség alatt. Nem nyúlnak észrevehetően az állomások között, így a CI dob web-támogatási előnye kevésbé értékes. Eközben a papír előnyt jelent a kötegnyomó azon képességéből, hogy könnyebben képes befogadni a vastagabb anyagokat.
Miért? Mert a CI présben a vastag lapnak meg kell felelnie a közös nyomódob görbületének. Ha a tábla elég merev, ellenáll az alakformálásnak, ami egyenetlen nyomáseloszlást hoz létre a szalag szélességében-nagyobb nyomás azokon a széleken, ahol a tábla felemelkedik a dobról, kisebb a közepén. Ez a hatás, amelyet a TAPPI műszaki papírokban dokumentáltak a lenyomathenger nyomásának egyenletességéről, inkonzisztens tintaátvitelt és látható sávokat okoz a kész nyomaton.
Egy rakásprés kisebb egyedi lenyomóhengereivel laposabb helyi geometriát mutat minden egyes rést. A vastag tábla könnyebben alkalmazkodik egy kis-átmérőjű nyomóhengerhez, mint egy nagy íves dobhoz. Az elsősorban papírcímkéket, hajtogatott kartonpapírt vagy 200 g/m²-nél nagyobb nyomású hullámosított-előnyomtatási fóliát használó konvertereknél a köteg-konfigurált négy-színprés gyakran egyenletesebb minőséget biztosít.
Vlies és speciális anyagok
A spunbond és a meltblown nemszőtt anyagok extrém kihívást jelentenek minden flexo architektúra számára. Nyomás alatt összenyomódnak, áthaladás után részben visszaállnak, nagyon változó vastagságú profilokat mutatnak, és felesleges tintát fogyasztanak. Sem a CI, sem a kötegelt minták nem kezelik elegánsan ezeket az anyagokat, de a CI prések általában valamivel jobban teljesítenek, mivel az állomások közötti rövidebb -utak csökkentik a méretváltozás lehetőségét a következő szín megjelenése előtt.
A fémfóliák, a fémezett fóliák és a laminált gátszerkezetek általában jól-alkalmasak a CI-présekhez, mivel méretstabilitásuk és az üresjárati görgők karcolási nyomaira való érzékenységük párosul,-ez a tényező kedvez a kevesebb hengerrel-érintett CI webútvonalnak.
Sebesség és áteresztőképesség szempontok
A „nagy sebesség” a kontextustól függően mást jelent. A keskeny-webes címkenyomtatásnál (500 mm-nél kisebb szalagszélesség) a percenkénti 100–150 méteres sebesség számít gyorsnak. A széles-hálós rugalmas csomagolásban (1000+ mm) a 250–350 méter/perc sebesség rutinszerű.
A CI-prések általában nagyobb maximális sebességet érnek el, mint az egyenértékű kötegprések filmek futtatásakor. Az ok ismét a regiszterstabilitáshoz kapcsolódik-nagyobb szövedéksebességnél, a dinamikus hatások (rezgés, feszültségtranziensek, aerodinamikai lebegés) hangsúlyosabbá válnak, és a CI dob stabilizáló hatása arányosan felértékelődik. A berendezések gyártói által közzétett műszaki specifikációk következetesen azt mutatják, hogy a CI-prések 15–25%-kal gyorsabbak, mint a hasonló kötegkonfigurációk filmhordozókon.
Papíron és kartonon, ahol a regiszterdinamika kevésbé korlátozó, a sebességkülönbség szűkül. Egy jól-beállított kötegprés, amely nátronpapír címkéket futtat, megegyezhet vagy megközelítheti ugyanazon a hordozón lévő egyenértékű CI-gép teljesítményét.
A vásárlók számára, akik értékelik aNagy sebességű négyszínű Flexo nyomtatógép, a gyakorlati kérdés nem az, hogy melyik architektúra a gyorsabb abszolút értékben,{0}} hanem az, hogy melyik architektúrán a gyorsabbaz övékdomináns aljzatkeverék, tekintettel azok jellemző munkahosszára és váltási gyakoriságára.
A szárítási rendszer következményei
A szárítási kapacitás erősen kölcsönhatásban van az építészet kiválasztásával. A CI présben a szárítómoduloknak (forrólevegő-fúvókák, infravörös panelek vagy UV-lámpák) be kell illeszkedniük a dob körüli nyomtatóállomások közötti szűk ívszegmensekbe. A hely korlátozott. A szárítás hatékonysága a fúvóka tervezési hatékonyságától és a levegő sebességétől függ, nem pedig az alagút hosszától.
A veremprésben nagyobb a függőleges távolság az állomások között. Hosszabb szárító alagutak is beépíthetők, vagy nagyobb IR/UV térhálósító modulok helyezhetők el. Porózus felületeken (papír, karton) lévő víz-alapú festékeknél, ahol a száradás részben abszorpcióval, részben párolgással megy végbe, előnyös lehet a kötegelt kialakításnál a többlet száradási hely. Oldószeres -alapú vagy UV- térhálósítható tintáknál olyan filmeken, ahol a száradásnak/keményedésnek gyorsan kell megtörténnie egy rövid tartózkodási időn belül, a CI nyomógép kényszerített közelsége a szárítóhoz a nyomtatási réshez valóban segíthet azáltal, hogy a tintafóliát az átvitel után azonnal kezelni tudja, mielőtt megkötné vagy vándorolna. Vevők, akik megadják aNagy sebességű négyszínű Flexo nyomtatógépki kell értékelnie a tervezett tinta-szubsztrát-szárítási kombinációt az architektúraválasztás véglegesítése előtt.
Az ASTM F1942, amely az UV-kikeményíthető tinta teljesítményével foglalkozik rugalmas hordozókon, megjegyzi, hogy a kötési mélység és a tapadási erősség részben a tintaátvitel és az expozíció közötti intervallumtól függ. A rövidebb időközök csökkentik az oxigéngátlást a tinta felületén. Ez a finom tényező néha előnyt jelent a CI-préseknek az UV-keményítési alkalmazásokban, bár a különbség elsősorban laboratóriumi körülmények között mérhető, nem pedig nyilvánvaló a mindennapi gyártás során.
Átállás és működési rugalmasság
A kötegelő prések olyan működési előnyöket kínálnak, amelyeknek semmi közük a nyomtatási mechanikához:
Egyéni állomás hozzáférés:Minden állomás más-más magasságban ül, ami megkönnyíti a lemezcserét, az anilox cserét és a tisztítást az állva dolgozó kezelők számára. A CI présgépen a padló közelében lévő alacsonyabb állomások hajlítást vagy guggolást igényelnek.
Állomás leválasztás:Egy állomás kikapcsolható vagy megkerülhető anélkül, hogy ez befolyásolná a sajtó többi részét. Egy két-színes feladat futtatása négy-színes nyomógépen egyszerűen azt jelenti, hogy a felső két állomást tétlenül hagyjuk.
Moduláris bővítés:Egyes veremtervek lehetővé teszik egy ötödik vagy hatodik állomás későbbi hozzáadását egy másik modul telepítésével a meglévő verem tetejére. A CI prések nem bővíthetők a dob körül eredetileg tervezett műholdpozíciók számán túl.
CI préspult a saját előnyeikkel:
Gyorsabb készítés:Mivel minden állomás közös referenciaponton (a CI-dobon) van, a benyomások és a regiszterek beállítása az összes színben általában gyorsabban megy végbe, ha a kezdeti beállítási paraméterek létrejöttek.
Alacsonyabb hulladékmennyiség indításkor:A rövidebb szalagút kevesebb anyagot fogyaszt, mielőtt az első eladható nyomat megjelenik a végső állomásról. A drága szubsztrátumokon-fémezett fóliákon, zárórétegeken- az indítási hulladék mennyiségének csökkentése valós költségjelentőséggel bír.
Alapterület és beépítés
A CI nyomógépek szélesebbek és mélyebbek, mint az ezzel egyenértékű kötegprések. A közös lenyomatdob megfelelő működéséhez egy bizonyos minimális átmérő szükséges, és az állomások sugárirányú elrendezése körülötte olyan lábnyomot hoz létre, amely minden irányban kifelé nyúlik. A négy-színű CI-prés általában nagyjából 4–6 méter x 3–5 méter téglalap alakú beépítési területet igényel, a szalag szélességétől és a tartozékok konfigurációjától függően.
A veremnyomók keskenyebbek, de magasabbak. Az állomások függőleges egymásra rakása csökkenti az alapterületet, de növeli a belmagasság követelményeit. Korlátozott vízszintes térrel rendelkező, de megfelelő szabad térrel rendelkező létesítmények esetén a stack prés elfér ott, ahol a CI prés nem.
Az alapozási követelmények is eltérőek. A CI dobok nehéz forgó tömegek,-gyakran több ezer kilogramm-, amelyek működés közben vibrációt továbbítanak a gépalapba. A megfelelő szigetelőszerelés és a vasbeton alapozás szabványos ajánlások az ISO 10816 szabvány szerint a mechanikai rezgések mérésére és értékelésére. Az egymásra rakott prések egyenletesebben osztják el a súlyt kisebb alapterületen, de még mindig szükség van rezgésszigetelésre, különösen nagy fordulatszámon.
Tulajdonosi költség
A tőkeköltség a négy-színszinten a halmozott préselést részesíti előnyben. Kevesebb precíziós-megmunkált alkatrész, nincs nagy-átmérőjű CI-henger, és egyszerűbb összeszerelés alacsonyabb vételárat jelent,-általában 20–35%-kal alacsonyabb, mint egy hasonló-kapacitású CI-gépé.
A működési költség árnyaltabb. A CI prések kevesebb hulladékot termelnek nehéz aljzatokon, ami csökkenti az anyaghulladék költségét. Hajlamosak arra is, hogy következetesebben tartják nyilván a nyilvántartást, ami csökkenti az átdolgozási arányt. Öt-éves tulajdonlási időszak alatt nehéz filmgyártás mellett ezek a működési megtakarítások ellensúlyozhatják a magasabb kezdeti tőkebefektetést.
Az egymásra rakott prések állomásonkénti karbantartási bonyolultsága- alacsonyabb. A kopott lenyomathenger egy állomáson történő cseréje nem igényli{2}}a teljes gép újbóli beállítását egy közös dob körül. A pótalkatrész-leltár is egyszerűbb, mivel az azonos állomáselemek mind a négy pozícióban megoszthatók.
Határozati Keretrendszer
A CI és a köteg közötti választás egy négy-színű flexo présgéphez végül három tényező súlyozásától függ:
Aljzatprofil.Ha a gyártási mennyiség több mint 60%-a fólia (BOPP, PE, PET, nylon), hajljon a CI felé. Ha több mint 60%-a papír vagy karton, dőljön a köteg felé. Ha a felosztás közelebb van az 50/50-hez, fontolja meg, hogy a filmfeladatok szigorúbb tűréseket igényelnek-e (feldolgozási színek, finom részletek), vagy többnyire szilárd{6}}pontmunkáról van szó, ahol a regisztertűrés lazább.
A munka hossza és az átállás gyakorisága.A konzisztens szubsztrátumokon végzett hosszú futások kedveznek a CI-nek (jobb stabil{0}}állapotú teljesítmény). A vegyes szubsztrátumok közötti gyakori váltások előnyben részesítik a halmozást (könnyebb hozzáférés az állomáshoz, gyorsabb az egyes állomások beállítása).
Növekedési pálya.Ha a gép élettartama során reális lehetőség van négy színnél tovább bővíteni, ellenőrizze, hogy a tervezett köteg-kialakítás támogatja-e az állomások moduláris hozzáadását. A CI-nyomók az eredeti állomásszámukhoz vannak rögzítve.
A Nagy sebességű négyszínű Flexo nyomtatógép-függetlenül attól, hogy a CI vagy a stack- jelentős tőkekötelezettséget jelent. Egyik építészet sem egyetemesen jobb. A megfelelő választás az, amely megfelel a hordozók, a termékek, a mennyiségek és a működési korlátok adott kombinációjának, amelyek meghatározzák a vevő üzletét ma és a belátható jövőben.
Hivatkozások
- Cellulóz- és Papíripari Műszaki Szövetség (TAPPI).TAPPI műszaki tájékoztató papírok: Nyomtatási hengernyomás egyenletessége tekercs{0}}--nyomtatásban. TAPPI Press, Atlanta, GA.
- ASTM International.ASTM F1942: Szabványos útmutató az UV-sugárzással térhálósítható tinták és bevonatok teljesítményének meghatározásához rugalmas alapfelületeken. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM International.ISO 10816 sorozat: Mechanikus vibráció - A gépi vibráció értékelése forgó alkatrészeken végzett mérésekkel. ISO, Genf. (Az ASTM közösen fogadta el.)
- ISO Műszaki Bizottság 130.ISO 12647-6: Grafikai technológia - Folyamatszabályozás féltónusú-színleválasztáshoz, próbanyomatok és nyomatok előállításához – 6. rész: Flexonyomtatás. ISO, Genf, 2017.
- Choi, J. és K. Im. "A háló feszültségének és regiszterének vezérlése tekercs-tekercs-többrétegű nyomtatási rendszerekben."Polymer Engineering & Science, . 55. évfolyam, 9. szám, 2015, pp. 2010–2020.
- Yoshida, F. és mtsai. "Modell prediktív regisztervezérlés a tekercs-to-webes kezelőrendszerekhez."Az IEEE Nemzetközi Ipari Elektronikai és Alkalmazási Konferenciájának anyaga, 2017.
- Verhoef, H. és mtsai. "Tintaátviteli mechanizmus a flexonyomtatásban: Az anilox tekercs geometriájának és a hordozó érdességének hatása."Haladás a szerves bevonatok terén, . 139. évf., 2020, 105234.
- Ipari Fémezők, Bevonatolók és Laminálók Szövetsége (AIMCAL).Műszaki kézikönyv: Webkezelés alapjai a folyamatok konvertálásához. AIMCAL, Atlanta, GA.
- Amerikai Környezetvédelmi Ügynökség.Vezérlési technikák irányelvei a rugalmas nyomtatási műveletekhez. EPA-453/R-09-001. Washington, DC, 2009.
- Európai Szabványügyi Bizottság.EN 13432: A komposztálás és biológiai lebomlás útján visszanyerhető csomagolás követelményei. CEN, Brüsszel, 2000.
