Jokainen, joka on ostanut kapeaa{0}}verkkoflexografiapuristinta, on kohdannut saman tienhaaraan: keskeisen jäljennöksen vai pinokokoonpanon? Kysymys kuulostaa mekaaniselta yksityiskohdalta, mutta sillä on peräkkäisiä vaikutuksia siihen, mitä substraatteja voit käyttää, kuinka nopeasti voit käyttää niitä, mitä tulostuslaatua voit odottaa ja kuinka paljon lattiatilaa ja pääomaa puristus kuluttaa.
aNopea nelivärinen Flexo-tulostuskone, tämä valinta on erityisen tärkeä, koska neljällä-väriyksiköllä on tietty markkina-asema: ne pystyvät paremmin kuin kaksi- tai kolme-väritarrapuristusta, mutta vähemmän monimutkaiset kuin kuusi-, kahdeksan- tai kymmenen-väripakkauslinjaa. Päätös CI:n ja pinoarkkitehtuurin välillä neljällä-väritasolla määrittää, tuleeko koneesta yleiskäyttöinen-työhevonen vai erikoistyökalu, joka on optimoitu tietylle substraattiluokalle.
Kaksi arkkitehtuuria selitettiin
Central Impression (CI) -kokoonpano
CI-puristimessa kaikki painoasemat on järjestetty yhden suuren -halkaisijaltaan sylinterin-yhteisen painamisrummun ympärille. Raina kiertyy tämän rummun ympärille, kun se kulkee väriasemalta toiselle. Jokaisella asemalla fotopolymeerilevyä kantava levysylinteri painetaan rainaa vasten, jota tukee CI-rummun pinta. Anilox-rullat, musteastiat tai -kammiot ja jäljennösasetukset on asennettu säteittäisesti rummun ympärille.
Tärkein geometrinen ominaisuus on, että kahden vierekkäisen tulostusaseman välinen etäisyys on lyhyt -tyypillisesti vain niiden välisen CI-rummun segmentin kaaren pituus. Rainan ei tarvitse kulkea kauas värien välillä, ja rumpu tukee sitä jatkuvasti koko matkan ajan jokaisen aseman läpi.
CI-rummut valmistetaan valuraudasta tai teräksestä, ja niiden halkaisijat vaihtelevat noin 800 mm:stä pienikokoisissa malleissa aina 1500 mm:iin tai enemmän korkealaatuisissa koneissa. Suuremmat rummut tarjoavat paremman käärimiskulman jokaisessa nipissä, mikä parantaa paineen jakautumista, mutta lisää koneen jalanjälkeä ja hitautta nopeuden muutosten aikana.
Pinon asetukset
Pino{0}}tyyppisessä puristimessa painoasemat on pinottu pystysuoraan päällekkäin, kuten rakennuksen lattiat. Jokainen asema koostuu omasta levysylinteristä, anilox-telasta, mustejärjestelmästä ja painatussylinteristä. Raina tulee pohja-asemaan, tulostaa ensimmäisen värin, poistuu ylöspäin toiselle asemalle, sitten kolmannelle ja niin edelleen.
Jokainen asema toimii itsenäisenä pystysuuntaisena yksikkönä. Raina kulkee pidemmän kokonaisreitin kuin CI-mallissa, ja se kulkee useiden joutorullien yli asemien välillä reitittääkseen sen tasolta toiselle. Tämä aiheuttaa kumulatiivisia jännitysvaikutuksia, joita ei ole CI-konfiguraatiossa.
Pinopuristimet ovat mekaanisesti yksinkertaisempia asemakohtaisesti{0}}kuin CI-puristimet. Ei ole olemassa massiivista yhteistä rumpua, joka vaatisi tarkan kohdistuksen kuuden tai kahdeksan satelliittiyksikön kanssa. Jokainen asema voidaan eristää, kytkeä irti tai jopa vaihtaa huoltoa varten ilman, että se vaikuttaa muihin. Tämä modulaarisuus on yksi syy, miksi pinomallit ovat säilyneet CI-koneiden rinnalla vuosikymmeniä.
Rekisterinhallinta: Missä arkkitehtuurit eroavat eniten
Rekisteröi-kunkin värikerroksen tarkka pituus- ja sivusuuntainen kohdistus suhteessa muihin-on tärkein yksittäinen laatumittari moni-värifleksotulostuksessa. Ja juuri täällä CI- ja pinoarkkitehtuurit käyttäytyvät hyvin eri tavalla.
CI-puristimessa raina puristetaan yhteistä jäljennösrumpua vasten jokaisessa painonipissä. Asemien välinen etäisyys määräytyy rummun geometrian avulla, eikä raina voi venyä tai liukua nippien välillä, koska rumpu tarjoaa jatkuvan taustatuen. Tutkimus julkaistu vuonnaPolymeeritekniikka ja tiedeRainan jännityskäyttäytymisen tarkastelu rulla----rullajärjestelmissä osoittaa, että CI-kokoonpanot tuottavat 30–50 % pienempiä rekisterivirheiden varianssia kuin vastaavat pinokokoonpanot käytettäessä venyviä substraatteja, kuten PE-kalvoja tai ohuita kuitukankaita.
Tämä etu johtuu fysiikasta, ei paremmasta tekniikasta. Tuettu raina kestää venymistä; telojen välissä oleva tukematon raina venyy jännityksen alaisena. Pinopuristimessa raina kattaa raon yhden aseman poistotelan ja seuraavan tulotelan välillä. Tämän jänteen aikana jännitys vaikuttaa koko tukemattomaan pituuteen. Jos alusta on elastinen tai viskoelastinen, -jotka useimmat muovikalvot ovat-, jänneväli pitenee hieman ja muuttaa paikkaa, johon seuraava väri osuu.
Nykyaikaiset pinopuristimet lieventävät tätä ongelmaa käyttämällä suljetun -silmukan rekisteröintijärjestelmiä, joissa on videoanturit tai valodiodijärjestelmät, jotka havaitsevat tulostetut merkit ja säätävät levysylinterien vaiheistusta reaaliajassa. IEEE:n konferenssijulkaisut teollisuuselektroniikasta dokumentoivat mukautuvia ohjausstrategioita-mukaan lukien malli-ennustavat ohjaimet ja häiriö-havainnoija-pohjainen kompensointi-, jotka vähentävät rekisterin ajautumista pinopuristuksissa merkittävästi vanhempiin avoimen-silmukan malleihin verrattuna. Mutta jopa edistyneillä säätimillä pinopuristimessa, joka käyttää venyvää kalvoa, on tyypillisesti suurempi rekisterivaihtelu kuin CI-puristimessa, joka käyttää samaa materiaalia samalla nopeudella.
Neljän-värin prosessityössä, jossa tiukka piste-piste-kohdistus on tärkeää-puolisävykuvat, hienoviivat, pieni teksti-, tämä ero näkyy paljaalla silmällä tarkasteltuna. Vähemmän vaativissa sovelluksissa, kuten kiinteät{6}}lohkologot tai spottiväripeitto, ero voi olla mitätön.
Alustan yhteensopivuus
Filmit ja ohuet webs
BOPP, LDPE, LLDPE, PET ja alle 30–40 mikronia paksut kalvot toimivat yleensä paremmin CI-puristimissa. Jatkuva rummun tuki estää rainan lepatusta, vähentää kumulatiivista venymistä ja ylläpitää tasaista nippipainetta rainan leveydellä. ANopea nelivärinen Flexo-tulostuskonerakennettu CI-alustalle on oletusarvoinen suositus muuntimille, joiden ensisijainen substraatti on joustava kalvo.
Pinopuristimet voivat ajaa kalvoja, mutta ne vaativat huolellisempaa jännitysasetusta, alhaisempia enimmäisnopeuksia ja usein leveämpiä tulostusmarginaaleja suuremman mahdollisen rekisteripoikkeaman huomioon ottamiseksi. Jotkut käyttäjät kompensoivat ajamalla kalvoja pienemmällä jännityksellä ja hyväksymällä alhaisemman suorituskyvyn-kaupan-, joka on taloudellisesti järkevää vain, jos puristin käsittelee myös substraatteja, joissa pinorakenne tarjoaa kompensoivia etuja.
Paperi ja kartonki
Tässä kuva on toisinpäin. Paperi ja kartonki ovat mittapysyviä tuotantojännityksen aikana. Ne eivät veny merkittävästi asemien välillä, joten CI-rummun verkko-tuen etu on vähemmän arvokas. Samaan aikaan paperi hyötyy pinopuristimen kyvystä käsitellä paksumpia materiaaleja helpommin.
Miksi? Koska CI-puristimessa paksun levyn on mukauduttava yhteisen jäljennösrummun kaareuteen. Jos levy on riittävän jäykkä, se vastustaa mukautumiskykyä, mikä luo epätasaisen paineen jakautumisen rainan leveydelle-enemmän painetta reunoilla, joissa lauta nousee irti rummusta, vähemmän keskellä. Tämä vaikutus, joka on dokumentoitu TAPPI:n teknisissä papereissa jäljennössylinterin paineen tasaisuudesta, aiheuttaa epäjohdonmukaisen musteen siirron ja näkyvän raidan valmiissa tulosteessa.
Pinopuristin, jossa on pienempiä yksittäisiä painatussylintereitä, edustaa tasaisempaa paikallista geometriaa jokaisessa nipissä. Paksu levy mukautuu helpommin halkaisijaltaan pieneen-jäljennyssylinteriin kuin suureen kaarevaan rumpuun. Konvertterit, jotka käyttävät pääasiassa paperitarroja, taitettavaa kartonkia tai yli 200 gsm painavia aallotettuja esi-painattuja vuorauksia, pino-neljä-väripuristin tuottaa usein tasaisemman laadun.
Kuitukankaat ja erikoismateriaalit
Spunbond- ja sulapuhalletut kuitukankaat ovat äärimmäisiä haasteita mille tahansa flekso-arkkitehtuurille. Ne puristuvat nippipaineessa, palautuvat osittain läpikulkemisen jälkeen, niiden paksuusprofiilit vaihtelevat ja kuluttavat liikaa mustetta. CI- tai pinomallit eivät käsittele näitä materiaaleja tyylikkäästi, mutta CI-puristimet toimivat yleensä hieman paremmin, koska lyhyemmät -asemien väliset reitit vähentävät mahdollisuutta muuttaa mittoja ennen seuraavan värin saapumista.
Metallikalvot, metalloidut kalvot ja laminoidut sulkurakenteet sopivat yleensä hyvin-CI-puristimiin, koska ne ovat mittojen stabiiliutta yhdistettynä herkkyyteen välirullien naarmuuntumisjäljeille-, mikä suosii sitä, että tela-kontakti CI-verkkoreitillä on vähemmän.
Nopeus- ja suoritustehonäkökohdat
"Suuri nopeus" tarkoittaa eri asioita kontekstista riippuen. Kapeassa-verkkotarratulostuksessa (rainan leveys alle 500 mm) 100–150 metrin minuuttinopeudet katsotaan nopeiksi. Leveissä-verkkojoustopakkauksissa (1000+ mm) 250–350 metrin nopeudet ovat rutiinia.
CI-puristimet saavuttavat yleensä suuremmat maksiminopeudet kuin vastaavat pinopuristimet kalvoja ajaessaan. Syy liittyy jälleen rekisterin vakauteen-suuremmilla rainan nopeuksilla, dynaamiset vaikutukset (värinä, jännitystransientit, aerodynaaminen lepatus) korostuvat ja CI-rummun stabiloiva vaikutus tulee suhteellisesti arvokkaammaksi. Laitevalmistajien julkaisemat tekniset tiedot osoittavat jatkuvasti, että CI-puristimet ovat 15–25 % nopeampia kuin vastaavat pinokokoonpanot kalvosubstraateilla.
Paperilla ja kartongilla, jossa rekisteridynamiikka on vähemmän rajoittava, nopeusero kapenee. Hyvin-viritetty pinopuristin, jossa käytetään voimapaperitarroja, voi vastata tai lähestyä vastaavan CI-koneen suorituskykyä samalla alustalla.
Ostajille, jotka arvioivat aNopea nelivärinen Flexo-tulostuskoneKäytännön kysymys ei ole siitä, mikä arkkitehtuuri on absoluuttisesti nopeampi-, vaan se, mikä arkkitehtuuri on nopeampiniidenhallitseva substraattiseos, kun otetaan huomioon niiden tyypillinen työpituus ja vaihtotiheys.
Kuivausjärjestelmän vaikutukset
Kuivauskapasiteetti on vahvasti vuorovaikutuksessa arkkitehtuurin valinnan kanssa. CI-puristimessa kuivausmoduulien (kuumailmasuuttimien, IR-paneelien tai UV-lamppukokoonpanojen) on sopia rummun ympärillä oleviin tulostusasemien välisiin ahtaisiin kaarisegmentteihin. Tilaa on rajoitetusti. Kuivaustehokkuus riippuu suuttimen suunnittelun tehokkuudesta ja ilman nopeudesta tunnelin pituuden sijaan.
Pinopuristimessa asemien välillä on enemmän pystysuoraa tilaa. Voidaan asentaa pidempiä kuivaustunneleita tai suurempia IR/UV-kovetusmoduuleja. Huokoisille alustoille (paperi, kartonki) oleville vesi-musteille, joissa kuivuminen tapahtuu osittain absorptiolla ja osittain haihtumalla, ylimääräinen kuivaustila pinomallissa voi olla edullinen. Liuotin-pohjaisten tai UV-kovettuvien musteiden kohdalla kalvoissa, joissa kuivumisen/kovettumisen on tapahduttava nopeasti lyhyen viipymäikkunan sisällä, CI-puristimen pakotettu läheisyys kuivuriin voi auttaa varmistamalla, että mustekalvo käsitellään välittömästi siirron jälkeen, ennen kuin se voi kovettua tai siirtyä. Ostajat, jotka määrittävät aNopea nelivärinen Flexo-tulostuskonetulisi arvioida aiottu musteen{0}}substraatin-kuivausyhdistelmä ennen arkkitehtuurin valinnan viimeistelyä.
ASTM F1942, joka käsittelee UV-kovettuvan musteen suorituskykyä joustavilla alustoilla, huomauttaa, että kovettumissyvyys ja tartuntavoima riippuvat osittain musteen siirron ja valotuksen välisestä ajasta. Lyhyemmät välit vähentävät hapen estovaikutuksia musteen pinnalla. Tämä hienovarainen tekijä antaa joskus CI-puristimille etulyöntiaseman UV-kovetussovelluksissa, vaikka ero onkin mitattavissa lähinnä laboratorio-olosuhteissa eikä ilmeinen jokapäiväisessä tuotannossa.
Vaihto ja toiminnan joustavuus
Pinopuristimet tarjoavat toiminnallisia etuja, joilla ei ole mitään tekemistä painomekaniikan kanssa:
Yksittäinen pääsy asemalle:Jokainen asema sijaitsee eri korkeudella, mikä helpottaa levyjen vaihtoa, aniloksien vaihtoa ja puhdistamista seisomassa työskenteleville käyttäjille. CI-puristimessa lattian lähellä olevat alemmat asemat vaativat taivutusta tai kyykistämistä.
Aseman eristys:Asema voidaan kytkeä pois päältä tai ohittaa vaikuttamatta muuhun lehdistöön. Kahden-värisen työn suorittaminen nelivärisellä-pinopuristimella tarkoittaa yksinkertaisesti kahden ylemmän aseman jättämistä käyttämättä.
Modulaarinen laajennus:Jotkut pinomallit mahdollistavat viidennen tai kuudennen aseman lisäämisen myöhemmin asentamalla toinen moduuli olemassa olevan pinon päälle. CI-puristimia ei voida laajentaa rummun ympärille alun perin suunniteltujen satelliittipaikkojen määrää pidemmälle.
CI-puristimien laskuri, jolla on omat etunsa:
Nopeampi valmistus:Koska kaikilla asemilla on yhteinen vertailupiste (CI-rumpu), vaikutelman ja rekisterin asettaminen kaikissa väreissä yleensä etenee nopeammin, kun alkuasetusparametrit on määritetty.
Vähennä jätettä käynnistyksen aikana:Lyhyempi rainan reitti tarkoittaa vähemmän materiaalin kulutusta ennen kuin ensimmäinen myyntikelpoinen tuloste tulee ulos loppuasemalta. Kalliilla alustoilla-metallisoiduilla kalvoilla, sulkulaminaateilla-aloitusjätteen vähentämisellä on todellista kustannusvaikutusta.
Lattiatila ja asennus
CI-puristimet ovat leveämpiä ja syvempiä kuin vastaavat pinopuristimet. Yleinen jäljennösrumpu vaatii toimiakseen tietyn vähimmäishalkaisijan, ja asemien säteittäinen järjestely sen ympärille muodostaa kaikkiin suuntiin ulospäin ulottuvan jalanjäljen. Nelivärinen CI-puristin vaatii tyypillisesti suorakaiteen muotoisen asennusalueen, jonka koko on noin 4–6 metriä x 3–5 metriä riippuen radan leveydestä ja lisävarustekokoonpanosta.
Pinopuristimet ovat kapeampia, mutta korkeampia. Asemien pystysuora pinoaminen vähentää lattiapinta-alaa, mutta lisää kattokorkeusvaatimuksia. Tiloihin, joissa vaakasuora tila on rajallinen, mutta yläpuolella on riittävästi tilaa, pinopuristin mahtuu sinne, missä CI-puristin ei sovi.
Myös perustamisvaatimukset vaihtelevat. CI-rummut ovat raskaita pyöriviä massoja-usein useita tuhansia kilogrammoja-, jotka välittävät tärinää koneen alustaan käytön aikana. Asianmukainen eristysasennus ja teräsbetoniperustus ovat standardin ISO 10816 -standardin mukaisia suosituksia mekaanisen tärinän mittaamiseen ja arviointiin. Pinopuristimet jakavat painon tasaisemmin pienemmälle alueelle, mutta vaativat silti tärinäneristyksen, etenkin suurilla pyörimisnopeuksilla.
Omistuskustannukset
Pääomakustannukset suosivat pinopuristimia neljällä-väritasolla. Vähemmän tarkkoja-koneistettuja osia, ei suurta-halkaisijaltaan CI-rumpua ja yksinkertaisempi kokoonpano johtavat alhaisempaan hankintahintaan-yleensä 20–35 % vähemmän kuin vastaavan-kapasiteetin CI-kone.
Käyttökustannukset ovat vivahteikammat. CI-puristimet tuottavat vähemmän romua vaikeilla alustoilla, mikä vähentää materiaalihukkaa. Heillä on myös tapana pitää rekisteriä johdonmukaisemmin, mikä vähentää uudelleentyöstöä. Viiden-vuoden omistusjakson ja raskaan elokuvatuotannon aikana nämä operatiiviset säästöt voivat kompensoida suuremman alkupääomasijoituksen.
Pinopuristimien ylläpidon monimutkaisuus on pienempi-asemaa kohden. Kuluneen jäljennössylinterin vaihtaminen yhdessä asemassa ei vaadi koko koneen uudelleen-kohdistamista yhteisen rummun ympärille. Varaosien varastointi on myös yksinkertaisempaa, koska identtiset asemakomponentit voidaan jakaa kaikkiin neljään paikkaan.
Päätöskehys
Valinta CI:n ja pinon välillä neliväriselle fleksopuristimelle{0}} riippuu lopulta kolmen tekijän painotuksesta:
Alustan profiili.Jos yli 60 % tuotantomäärästä on kalvoa (BOPP, PE, PET, nylon), nojaa kohti CI:tä. Jos yli 60 % on paperia tai kartonkia, nojaa pinoa kohti. Jos jako on lähempänä 50/50, harkitse, vaativatko filmityöt tiukempia toleransseja (prosessivärit, hienot yksityiskohdat) vai ovatko ne enimmäkseen kiinteää-pistetyötä, jossa rekisteritoleranssi on löysempi.
Työn pituus ja vaihtotiheys.Pitkät ajot tasaisilla alustoilla suosivat CI:tä (parempi vakaan -tilan suorituskyky). Toistuvat vaihdot sekoitettujen alustojen välillä suosivat pinoamista (helppo pääsy asemaan, nopeampi yksittäisen aseman asennus).
Kasvupolku.Jos on realistinen mahdollisuus laajentaa neljää väriä pidemmälle koneen käyttöiän aikana, tarkista, tukeeko pinon ehdokasrakenne asemien modulaarista lisäämistä. CI-puristimet on lukittu alkuperäiseen asemamäärään.
A Nopea nelivärinen Flexo-tulostuskone-onko CI tai pino-merkittävä pääomasitoumus. Kumpikaan arkkitehtuuri ei ole universaalisti ylivoimainen. Oikea valinta on se, joka vastaa tiettyä substraattien, tuotteiden, määrien ja toiminnallisten rajoitteiden yhdistelmää, joka määrittää ostajan liiketoiminnan tänään ja lähitulevaisuudessa.
Viitteet
- Sellu- ja paperiteollisuuden tekninen liitto (TAPPI).TAPPI:n tekniset tiedot: painatussylinterin paineen tasaisuus rulla{0}}--rullatulostuksessa. TAPPI Press, Atlanta, GA.
- ASTM kansainvälinen.ASTM F1942: Vakioopas UV-kovettuvien musteiden ja pinnoitteiden suorituskyvyn määrittämiseen joustavilla alustoilla. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM kansainvälinen.ISO 10816 -sarja: Mekaaninen tärinä - Koneen tärinän arviointi pyörivien osien mittauksilla. ISO, Geneve. (ASTM on yhteisesti hyväksynyt.)
- ISO tekninen komitea 130.ISO 12647-6: Graafinen tekniikka - Prosessinohjaus puolisävyisten värierottelujen, vedosten ja tuotantotulosteiden tuotantoa varten – Osa 6: Fleksopainatus. ISO, Geneve, 2017.
- Choi, J. ja K. Im. "Rainan jännityksen ja rekisterin hallinta rulla{3}}rullalle-monikerroksisissa tulostusjärjestelmissä."Polymeeritekniikka ja tiede, osa. 55, numero 9, 2015, ss. 2010–2020.
- Yoshida, F., et ai. "Mallin ennakoiva rekisteriohjaus rullan-to-verkon käsittelyjärjestelmiin."IEEE:n kansainvälisen teollisuuselektroniikkaa ja sovelluksia käsittelevän konferenssin aineisto, 2017.
- Verhoef, H., et ai. "Musteen siirtomekanismi fleksopainatuksessa: Anilox-telan geometrian ja alustan karheuden vaikutus."Orgaanisten pinnoitteiden kehitys, Vol{0}}, 2020, 105234.
- Teollisten metalloijien, päällystys- ja laminaattoreiden yhdistys (AIMCAL).Tekninen käsikirja: Verkkokäsittelyn perusteet prosessien muuntamiseen. AIMCAL, Atlanta, GA
- Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto.Ohjaustekniikoiden ohjeet joustaville tulostustoiminnoille. EPA-453/R-09-001. Washington, DC, 2009.
- Euroopan standardointikomitea.EN 13432: Vaatimukset pakkauksille, jotka voidaan hyödyntää kompostoimalla ja biohajoamalla. CEN, Bryssel, 2000.
