Odluka o ulaganju u fleksografsku presu rijetko je vođena jednom vrstom podloge. Prerađivači štampe koji opslužuju tržišta fleksibilnog pakovanja znaju da je štampa koja miruje jer ne može da obradi dolaznu narudžbu kapital koji ne zarađuje na svom čuvanju. Pitanje nije da li mašina može štampati na jednom materijalu-već može li se prebacivati između materijala bez prekomjernog zastoja, otpada ili kompromisa u kvalitetu.
A Visokobrzinska mašina za flekso štampu u šest bojanalazi se u sredini spektra opreme: sposobnija od četiri-uske-web jedinice u boji, ali manje specijalizirana od konfiguracije bubnja s osam- ili deset{3}}boja centralnog-impress (CI) konfiguracije isključivo za vrhunski-rad na filmu. Razumijevanje šta ova mašina može podnijeti-i gdje leže njene granice-zahtijeva sagledavanje interakcije između mehaničkog dizajna, svojstava materijala i parametara procesa.
Arhitektura centralnog utiska
Većina -brzinskih šest-preša u boji koristi dizajn centralnog otiska (CI) cilindra. U ovoj konfiguraciji, svih šest stanica za štampanje je raspoređeno radijalno oko zajedničkog cilindra za otisak velikog -prečnika. Mreža se obavija oko ovog cilindra dok prolazi pored svake stanice, što znači da je supstrat podržan CI bubnjem na svakoj tački gdje se tinta prenosi.
Ova arhitektura je od ogromnog značaja za svestranost podloge. Presa tipa - (gdje su stanice naslagane okomito jedna iznad druge) podvrgava mrežu kumulativnoj napetosti dok putuje prema gore kroz više udubljenja. Tanki filmovi se rastežu. Delikatni papiri se gužvaju. CI presa, naprotiv, drži mrežu pod relativno stabilnom napetosti jer je dužina puta između stanica kratka, a CI cilindar pruža kontinuiranu podršku.
Istraživanje objavljeno u Polymer Engineering & Science ispitalo je ponašanje napetosti mreže u više-stanica roll-to-sistemima, pokazujući da CI konfiguracije pokazuju niže varijacije registra od stog ili in{3}}linijskog dizajna kada se koriste proširive podloge. Zbog toga se CI prese za bubnjeve općenito smatraju najsvestranijom opcijom za mješovita{5}}proizvodna okruženja sa supstratom.
Rukovanje podlogom: šta ulazi u mašinu
Web{0}}bazirane na papiru
Papir i karton predstavljaju početnu{0}}kategoriju supstrata za većinu flekso operacija. Novinski papir, kraft ulošci, valoviti medij, čvrsta izbijeljena sulfatna ploča i obložena preklopna kutija svaki dan prolaze kroz flekso presu.
Ono što papir čini upravljivim iz perspektive opreme je njegova dimenzijska stabilnost. Papir se ne izdužuje značajno pod normalnom proizvodnom napetosti, tako da je kontrola registara u šest boja mehanički jednostavna. Izazov leži drugdje-u površinskoj čvrstoći i upijanju. Papiri male{4}}bazne{5}}težine mogu se formirati tokom kontakta sa pločom, odlažući vlakna na ploču koja degradiraju naknadne otiske. TAPPI T 499 (test odabiranja voska) i TAPPI T 456 (mjera glatkoće) pružaju standardizirane metode za procjenu da li će dati papir izdržati fleksografske kontaktne pritiske bez degradacije površine.
Ploče iznad približno 400 g/m2 uvode probleme u vezi s krutošću-. Debela ploča ne prilagođava se lako zakrivljenosti CI cilindra, što stvara neravnomjeran pritisak ugriza po širini mreže. Neke prese imaju segmentirani cilindar otiska sa podesivim sektorima kako bi se kompenzirao ovaj efekat; drugi se oslanjaju na kompatibilne pokrivače na cilindru otiska kako bi ravnomjerno rasporedili pritisak na deblje podloge.
Polyolefin Films
Biaksijalno orijentisani polipropilen (BOPP), polietilen niske-polietilen (LDPE), linearni polietilen niske -polietilen (LLDPE) i liveni polipropilen (CPP) zajedno čine većinu zapremine fleksibilne folije za pakovanje štampane širom sveta.
Ovi filmovi predstavljaju drugačiji skup izazova od papira. Imaju nižu površinsku energiju, što znači da ih mastilo neće navlažiti osim ako površina nije tretirana. Oni su također temperaturno-osjetljiviji: BOPP film počinje da se skuplja ako tunel za sušenje prijeđe otprilike 120-130 stepeni, a PE filmovi omekšaju na još nižim temperaturama.
Prema tome, površinska obrada nije-nemoguća pregovaranja. Jedinice za koronsko pražnjenje instalirane u liniji prije prve stanice za štampanje ioniziraju površinu filma, stvarajući polarne grupe koje podižu površinsku energiju sa oko 30 dina/cm na 38–42 dina/cm-opseg u kojem flekso mastilo na bazi vode-ili otapala{7}}postižu adekvatno vlaženje i prianjanje. ASTM D2578 specificira metodu dyne pen testa koja se koristi za verifikaciju nivoa tretmana pre nego što štampanje nastavi.
Za pretvarače koji rade na papiru i filmu na istoj liniji, mašina za flekso štampu velike brzine u šest boja opremljena opcionom korona stanicom koja se može uključiti ili isključiti u zavisnosti od podloge, nudi značajnu operativnu fleksibilnost. Bez ove mogućnosti, prebacivanje između neobrađenog kraft papira (koji ne zahtijeva koronu) i neobrađenog BOPP-a (koji to zahtijeva) bi zahtijevalo ili pre-tretiranje filmova van mreže ili prihvatanje nedosljednih rezultata prianjanja.
Poliester i zaštitne folije
Folije od polietilen tereftalata (PET) i poliamida (PA, najlon) zauzimaju više-učinak na tržištu fleksibilnih folija za pakovanje. PET je dimenzionalno stabilan, otporan je na rastezanje i podnosi više temperature sušenja od poliolefina. U mnogim aspektima je lakše raditi velikom brzinom na flekso presi nego BOPP ili PE.
Najlonske folije uvode higroskopsku osjetljivost. Najlon upija vlagu iz okoline, a ta apsorpcija mijenja njegove dimenzije. Najlonska mreža koja je bila pravilno registrovana na početku smjene može ispasti iz registra kako se vlažnost mijenja tokom dana. Prese konfigurirane za redovnu proizvodnju najlona često uključuju zatvorene kontrole okoline oko puta mreže i mogu koristiti kompenzacijske valjke na servo{3}} koji dinamički prilagođavaju dužinu mreže na osnovu povratnih informacija senzora.
Barijerne folije koje sadrže etilen vinil alkohol (EVOH) ili slojeve metalizacije aluminija zahtijevaju pažnju na činjenicu da se sam barijerni sloj može oštetiti pretjeranim pritiskom ugriza ili izlaganjem rastvaraču. Iako štamparska mašina ne testira direktno svojstva barijere nakon štampanja, operater mora biti svestan da agresivni uslovi štampanja mogu ugroziti brzine prenosa kiseonika merene prema standardima ASTM F1927.
Aluminijska folija
Aluminijumska folija-obično debljine 6 do 15 mikrona- koristi se na flekso presama prvenstveno za farmaceutska pakovanja i vrhunske omote konditorskih proizvoda. Folija je ne-porozna, ne-upija i dimenzionalno kruta. Tinta se u potpunosti suši isparavanjem, a ne penetracijom.
Glavna operativna karakteristika folije je čistoća. Proizvodnja folije ostavlja zaostale maziva za valjanje i antistatička jedinjenja na površini. Ako ovi zagađivači ostanu, ometaju vlaženje mastila. Inline tretman koronom ili plamenom neposredno prije prve stanice u boji je standardna praksa. Tretman plamenom je posebno efikasan na foliji jer istovremeno čisti organske ostatke i oksidira metalnu površinu.
Folija također zahtijeva pažljivo rukovanje u dijelovima za odmotavanje i premotavanje. Budući da se folija kida, a ne rasteže, postupci obnavljanja loma mreže moraju biti nježniji od onih koji se koriste za film. Mnogi operateri konfigurišu sporije rampe ubrzanja i smanjene granice maksimalne napetosti kada prelaze sa filma na foliju na istoj mašini.
Netkane tkanine
Spunbond i meltblown polipropilenski netkani materijali postali su područje rasta flekso štampe, vođeni potražnjom za brendiranom medicinskom ambalažom i vrećama za višekratnu upotrebu. Netkani materijali se ponašaju drugačije od bilo koje druge uobičajene flekso podloge. Oni se komprimiraju pod pritiskom ugriza, djelimično se oporavljaju nakon prolaska kroz otisak i troše znatno više mastila od ekvivalentnog-filma ili papira jer tinta prodire u vlaknastu masu, a ne ostaje na površini.
Kontrola registra na netkanom materijalu je notorno teška. Istraživanje rukovanja netkanim materijalima na mreži u procesima rol{1}}do-rola, dokumentirano u tehničkim postupcima organizacija TAPPI i AIMCAL, preporučuje šire margine štampe i labavije specifikacije tolerancije kada se štampa na netkanom materijalu u odnosu na filmove ili papire. Flexo presa sa šest{4}}boja koja pokreće netkane podloge obično radi smanjenom brzinom-često 40–60% nominalnog maksimuma-kako bi se održala prihvatljiva tačnost registracije.
Razmatranja sistema mastila za različite podloge
Izbor između mastila-na bazi rastvarača,{1}}baziranih na vodi i UV-boja neodvojiv je od pitanja o podlozi.
Tinte na bazi rastvarača-brzo se suše i izgledaju veoma sjajno na neporoznim površinama kao što su filmovi i folije. Ali na mnogim mjestima su im potrebni sistemi za obnavljanje ili smanjenje emisije rastvarača zbog pravila o emisiji VOC. Ova pravila uključuju EPA-ov Zakon o čistom zraku i Direktivu o industrijskim emisijama (IED) Evropske unije. Sistemi mogu biti regenerativni termalni oksidanti ili jedinice za adsorpciju ugljenika. Dakle, za mašinu koja mora da radi na mnogo različitih materijala, mastila sa rastvaračima mogu da rade na skoro svim od njih. Ali oni također dodaju više posla na poštivanju pravila.
Boje na{0}} bazi vode su sve dominantnije, posebno u regijama sa strogim VOC propisima. Dobro se suše na poroznim podlogama (papir, karton) i adekvatno na tretiranim folijama. Njihovo ograničenje je brzina: voda isparava sporije od organskih rastvarača, što može ograničiti protok proizvodnje na neporoznim podlogama osim ako se ne instaliraju produženi tuneli za sušenje ili zračni noževi na višim{4}}temperaturama.
UV mastila se stvrdnjavaju odmah nakon izlaganja ultraljubičastim lampama. Uopšte se ne suše isparavanjem-već polimeriziraju. To znači da UV mastila ostaju na površini podloge tačno onako kako su nanesena, nudeći izuzetnu oštrinu tačke i otpornost na abraziju. Ne prihvataju sve podloge podjednako UV boje. Visoko upijajući papiri mogu upiti UV tintu niske{5}}viskoznosti prije očvršćavanja, što dovodi do lošeg formiranja filma mastila. Neke plastične folije sadrže aditive (UV stabilizatore, sredstva za klizanje) koji migriraju na površinu i ometaju hemiju UV stvrdnjavanja. ASTM F1942 pruža smjernice za procjenu učinka mastila koje se očvršćavaju UV na fleksibilnim podlogama.
Odabir anilox rola i usklađivanje podloge
Anilox rolne određuju koliko se mastila prenosi na ploču i na kraju na podlogu. Zapremina ćelije (izražena u milijardama kubnih mikrometara po kvadratnom inču, BCM) i linija ekrana (linije po inču, LPI) su dva primarna parametra specifikacije.
Viši BCM anilox rolne prenose više mastila, stvarajući veću pokrivenost pogodnu za neprozirnu bijelu pozadinu ili blokove pune boje. Niži BCM rolni proizvode tanje filmove prikladne za fini rad u polutonovima i procesnu reprodukciju boja. Odnos između odabira aniloksa i podloge je direktan: upijajući papiri mogu prihvatiti veće količine mastila jer nešto mastila prodire u list. Filmovi zahtijevaju strožiju kontrolu količine tinte jer se višak mastila nakuplja na površini i ne osuši se ili osuši unutar raspoloživog vremena zadržavanja u tunelu.
Kada je mašina za flekso štampanje sa šest boja velike brzine podešena za novu podlogu, izbor aniloks rolne je obično prvi parametar koji se prilagođava nakon postavljanja ploče. Iskusni operateri održavaju inventare aniloksa koji pokrivaju niz LPI/BCM kombinacija i uparuju ih s tipom podloge koristeći empirijske zapise akumulirane na prethodnim poslovima. Trenutno ne postoji univerzalni prediktivni model koji pouzdano povezuje aniloks geometriju sa ishodom štampe na svim kombinacijama supstrata-mastila, iako istraživanje objavljeno u Progress in Organic Coatings ima napredne teorijske okvire za mehaniku prijenosa mastila u sistemima za gravuru i fleksografiju.
Konfiguracija tunela za sušenje
Sustav sušenja je vjerovatno najvažniji podsistem za određivanje sa kojim podlogama određena presa može podnijeti pri komercijalnim brzinama.
Tuneli za sušenje{0}}vrućim zrakom su osnovna konfiguracija. Zagrijani zrak se usmjerava na svježe odštampani materijal preko nizova mlaznica postavljenih između stanica za štampanje. Kontrola temperature, brzine i vlažnosti zraka uvelike varira između strojeva. Početne{4}}prese mogu ponuditi duvaljke s fiksnom{5}}brzinom i jednostavnu termostatsku kontrolu temperature. Mašine viših{7}}specifikacija imaju pogone sa varijabilnom -frekvencijom na motorima ventilatora, zonskim-kontrolisanim grijaćim elementima i senzorima vlažnosti izduvnih gasova koji moduliraju protok zraka kako bi spriječili kondenzaciju unutar tunela.
