Kā darbojas divu krāsu Flexo drukas iekārta?

A Divu krāsu Flexo drukas iekārtair kaut kur starp vienkāršu un elastīgu. Pilnas -plūsmas presē tiek izmantotas 6, 8 vai 10 krāsu preses. Taču ar divkrāsu -krāsu iepakojumu tiek veikta lielākā daļa pasaules ikdienas iepakošanas darbu, piemēram, gofrētās kastes, polietilēna plēves maisiņi, papīra maisiņi un spiedienjutīgas etiķetes. Šajos darbos zīmola dizains neprasa vairāk par divām tintes piegādēm, lai skaidri lasītu un atbilstu prasībām.

Lai saprastu iekārtu, sekojiet tintei no blīvējuma spraugas līdz keramikas gravēšanas veltnim, pēc tam līdz elastīgajai reljefa plāksnei, pēc tam uz kustīgo materiālu. To veic divos posmos pēc kārtas. Katrai izdrukai ir jāatbilst iepriekšējai, tikai ar nelielu attāluma atšķirību.

Kāpēc Flexo dominē iepakojumā

Poligrāfijas nozares lielums ilustrē iekārtas nozīmi pirms tās darbības pārbaudes. Saskaņā ar Grand View Research datiem, pasaules fleksogrāfiskās drukas tirgus apjoms 2023. gadā tiek lēsts USD 8,84 miljardu apmērā, un līdz 2030. gadam tas var sasniegt USD 11,5 miljardus. Šo pieaugumu nodrošina elastīgais iepakojums, gofrētās kastes un etiķešu drukāšana. Atšķirībā no ofseta litogrāfijas, flekso var drukāt uz dažādiem materiāliem, tostarp uz plastmasas, metāla folijas, neaustiem audumiem un kartona. Tas ir tāpēc, ka tinte pārvietojas no paceltas gumijas vai polimēra plāksnes, nevis no plakanas vai iegravētas virsmas. Process darbojas nepārtrauktā velmēšanas sistēmā, tāpēc tas ir vairāk piemērots ātrām iepakošanas ražošanas līnijām, nevis rūpnīcas-pieeja.

Divu{0}}krāsu iestatījums ir vērsts uz naudas vērtību. Salīdzinot ar četru vai sešu krāsu iekārtām, tas samazina aprīkojuma izmaksas, samazina laiku, kas nepieciešams tintes nomaiņai, un samazina apkopes darbus. Tas joprojām apstrādā lielāko daļu iepakojuma dizainu. Daudziem darbiem nepieciešama tikai vienkrāsaina fona krāsa un burtiska vai logotipa krāsa.

1. fāze: fotopolimēra plāksnes sagatavošana

Visi drukātie attēli sākas uz fotopolimēra plāksnes. Tā ir elastīga loksne, kas izgatavota no gaismjutīgiem sveķiem un piestiprināta pie plāksnes cilindra. Mūsdienu flekso ražošanā lāzera sistēma noņem melnās maskas slāni no digitālās filmas attēla vai tieši noņem daļu no polimēra virsmas. Ultravioletā gaisma pēc tam sacietē atklātās vietas. Neeksponētās daļas izstrādes laikā tiek nomazgātas. Tas atstāj uz virsmas izciļņus un līnijas. Šo nelīdzenumu forma, piemēram, punktu formas, malu leņķis un virsmas faktūra, nosaka tintes pārnešanu drukāšanas laikā.

Galvenā detaļa ir plāksnes durometrs jeb cietība. Tas parasti darbojas elastīgā iepakojumā starp Shore A 25 un 65. Mīkstākās plāksnes drukas procesā tiek nospiestas vairāk reižu, tāpēc punkta izkliedes ātrums ir lielāks. Cietākām plāksnēm ir mazāks spiediens, taču tās precīzāk jāuzstāda uz cilindriem. Divu{5}}krāsu iekārtā katra krāsu stacija izmanto savu plāksni. Pirms drukāšanas sākšanas abām plāksnēm jābūt līdzinātām ar vienu un to pašu atsauci. Ja abi attēlu faili ir nepareizi līdzināti, kļūda turpinās visu drukas darbu un tiek parādīta kā reģistrācijas kļūda.

2. fāze: Anilox rullis — mikronu mēroga tintes mērīšana

Fleksogrāfiskās drukas vissvarīgākā daļa ir aniloksa rullis. Tas ir tērauda vai alumīnija cilindrs ar keramikas virsmu. Lāzers sagriež miljoniem sīku kausu, ko sauc par šūnām, regulārā sešstūra formā. Katrā šūnā ir noteikts tintes daudzums. Veltnis griežas pa tintes paplāti vai slēgto šūnu sistēmu, un tinte piepilda šūnas. Pēc tam virsmu noslauka ar ārsta asmeni, tāpēc tinte paliek šūnās. Pēc tam aniloksa rullis pieskaras flekso plāksnei, un tinte pārvietojas no šūnām uz izdrukas izvirzīto virsmu.

Šūnu dizains izmanto divas vērtības:

Līnijas ekrāns (LPI):Šūnu rindu skaits collā. Rupjā gofrētā kartona LPI ir aptuveni 200. Smalkā uzlīmju drukāšana var sasniegt 1200 LPI vai vairāk.

Šūnas tilpums:Tintes daudzums šūnā. 3,5 BCM 360 LPI rullī patērē mazāk tintes nekā 200 lPI rullī ar 8,0 BCM. Tintes daudzums kontrolē drukas tumšumu un stiprumu.

Keramikas slānis ir ļoti ciets, apmēram 68–72 HRC (Rockwell C skala). Tas ir izturīgs pret ārsta asmens nodilumu laika gaitā. Ja aniloksa rullīti notīra un labi apstrādā, tas var skriet simtiem miljonu pēdu taisnā līnijā, pirms šūnu tilpums nokrītas pārāk zemu. Šūnas nolietojas ātrāk un ir mazākas, ja operatori izmanto rupjus tīrīšanas spilventiņus vai spēcīgas sārmainas ķīmiskas vielas.

Divās{0}}krāsu iekārtās katrā drukas stacijā parasti tiek izmantota slēgta iekšējo griezēju sistēma, nevis atvērta tintes tekne. Sistēma uzglabā tinti hermētiskā dobumā ar diviem asmeņiem uz aniloksa ruļļa. Viens lāpstiņš kontrolē tintes līmeni, bet otrs kontrolē tintes slāni dobumā. Tas samazina tintes izžūšanu, samazina oksidāciju un ļauj krāsai mainīties ātrāk nekā atvērtās sistēmās.

3. posms: tintes pārnešana uz substrātu – nospiedums

Tinte ripo no aniloksa uz plāksnes cilindra līdz plāksnes skavai. Tas ir punkts, kurā nospieduma cilindrs nospiež materiālu uz plāksnes. Spēks ir viegls. To bieži dēvē par "skūpstu" iespaidu. Nozares noteikums ir izmantot minimālu spiedienu un nodrošināt atbilstošu tintes pārnesi. Pārspiediens izraisa punktu pieaugumu, kas nozīmē, ka pustoņu punkti būs lielāki, nekā plānots. Tas arī izraisa attēla izplūšanu kustības virzienā, palielinot plāksnes nodilumu.

Divkrāsu Flexo drukas iekārtai ir divi galvenie iekārtas iestatīšanas veidi. Viena no metodēm ir iekļauti izkārtojumi, kur viena stacija seko taisnam tīmekļa ceļam uz otru. Otra ir centrālā nospiedumu cilindra konstrukcija ar diviem plākšņu cilindriem, kas uzspiesti uz lielas centrālās cilindra. Centrālajā nospiedumu sistēmā materiāls drukāšanas laikā paliek uz rullīša. Tas saglabā tīmekļa stabilitāti un atvieglo krāsu izlīdzināšanu. Iekļautās sistēmas biežāk tiek izmantotas ar šauru stieņu platumu un gofrēto druku, kur materiāli ir stingrāki.

4. posms: spriegojuma kontrole un krusto{1}}staciju reģistrācija

Reģistrācijas kļūda ir galvenā kvalitātes problēma divu{0}}krāsu flekso platformā. Substrātam pārvietojoties no pirmās uz otro staciju, mehāniskie spēki var izstiepties, atslābināt vai novirzīt tīklu uz sāniem. Spriegojuma apjoms ir atkarīgs no materiāla elastības moduļa. Piemēram, polietilēna plēve tiks izstiepta ar spriegumu 50 N/m atšķirīgā veidā nekā kraftpapīrs vai polipropilēna audumi ar tādu pašu spriegumu.

Mūsdienu servo{0}}divu-krāsu preses atrisina šo problēmu ar atsevišķiem digitālajiem diskdziņiem katrā drukas cilindrā. Tos kontrolē kodētāja atgriezeniskā saite. Pirmajā stacijā izdrukātās reģistrācijas zīmes CCD kamera vai foto sensors nosaka pirms otrās stacijas. Ja ir pozīcijas kļūda, sistēma nosūta signālu uz servo kontrolieri. Pēc tam kontrolieris darbības laikā pielāgo plāksnes un cilindra fāzes starpību. Pētījums iekšāIEEE darījumi ar rūpniecisko elektronikuunISA darījumi(ScienceDirect, 2025) parāda, ka, apvienojot materiāla stiepšanas virziena modeļus ar slēgtas-cilpas atgriezeniskās saites vadību, reģistrācijas kļūdas var samazināt līdz ±0,1 mm. Normālā diapazonā cilvēka acs nevar redzēt šo kļūdu līmeni.

Spriegojuma kontrole ir sadalīta arī reģionos, tostarp attīšanas sadaļā, starpstaciju sadaļā un attīšanas sadaļā. Katra zona izmanto savu slodzes šūnu vai dejotāju veltņa atgriezeniskās saites sistēmu. Tas novērš spriedzes izmaiņu izplatīšanos tiešsaistē un ietekmē reģistrāciju. Divu-krāsu presēm ir mazāk spriegojuma zonu nekā lielajām daudzkrāsu presēm, taču pamatprincips ir vienāds. Lai uzturētu drukas izlīdzināšanu, ir nepieciešams stabils un kontrolējams auduma spriegojums.

5. fāze: tintes žāvēšana un sacietēšana

Fleksogrāfiskās tintes var iedalīt trīs kategorijās. Katram tintes veidam ir dažādas žāvēšanas metodes.

Tintes uz ūdens- bāzesir visizplatītākais pārtikas iepakojuma veids attīstītajās valstīs. Kad ūdens iztvaiko, tie izžūst. Tas notiek infrasarkanajos vai karstā gaisa žāvēšanas kanālos starp iespiedmašīnām vai pēc tām. SpringerLink nodaļaVirsmas parādības uz ūdens{0}}Flexo tintēm(Klass & Lagus, 1994; joprojām minēts tintes pētījumos) paskaidro, kā virsmaktīvās vielas līdzsvars un viskozitātes kontrole ietekmē tintes veidošanos uz gludiem materiāliem, piemēram, polietilēna plēves. GOS saturs no tintes uz ūdens bāzes ir daudz zemāks, tāpēc vietējie noteikumi var samazināt gaisa piesārņojuma atbilstības prasības.

UV-cietējošas tintessacietēs, pakļaujot UV vai UV{0}}LED gaismai pēc katras drukāšanas. Gaisma izraisa ātras ķīmiskas reakcijas, kas šķidro tinti pārvērš cietās plēvēs. Šī sacietēšana notiek gandrīz acumirklī, tāpēc drukāšana var darboties lielā ātrumā, neizmantojot ilgas žāvēšanas krāsnis. UV sistēmas neizdala arī gaistošus organiskos savienojumus. Tomēr nesacietējusi UV tinte var izraisīt ādas kairinājumu, un ir jākontrolē, lai ķimikāliju atlikumi iekļūtu iepakojumā, kas nonāk saskarē ar pārtiku.

Tintes uz šķīdinātāju{0}} bāzesjoprojām tiek izmantotas dažās{0}}spīdīgās plēvēs. Taču stingru vides noteikumu dēļ to izmantošana samazinās. EuPIAVadlīnijas Drukas tintes Rokasgrāmata materiāliem, kas nonāk saskarē ar pārtiku(atjaunināts 2022. gadā) nosaka ierobežojumus un drošības noteikumus visiem tintes veidiem. Printeriem, kas izmanto divu-krāsu flekso iekārtu, ir jāpārbauda, ​​vai tintes materiāls atbilst vietējiem pārtikas iepakojuma kodiem.

6. posms: izplatīti drukas defekti un pamatcēloņi

Lai izprastu divu{0}}krāsu fleksogrāfiskās drukas iekārtas darbības principu, jums ir jāsaprot darbības traucējumu iemesli:

Pētījums par punktu ieguves modelēšanu, kas publicētsPLOS ONE(2025), parāda, ka ir iespējams pielāgot digitālo plākšņu failus pirms drukāšanas, izmantojot mazāko kvadrātu metodi. Šī iepriekšēja kompensācija nodrošina preses-specifisku toņu vērtības pieaugumu un palīdz kontrolēt punktu pieaugumu. Izmantojot šo metodi, vidējo toņu punktu pastiprinājumu var uzturēt aptuveni ±2% apmērā, kas padara divu{5}}krāsu drukāšanu stabilāku un paredzamāku uz dažādiem materiāliem.

7. posms: atbilstība saskarei ar pārtiku

Ja pārtikas iepakošanai tiek izmantota divu krāsu Flexo iespiedmašīna, tintes sistēmai ir jāievēro noteikumi par saskari ar pārtiku. Amerikas Savienotajās Valstīs FDA 21 CFR aptver netiešo pārtikas piedevu un funkcionālo barjeru jēdzienus. Eiropas Savienībā migrācijas ierobežojumi ir paredzēti Regulā (EK) 1935/2004 un Regulā (ES) 10/2011 par plastmasas materiāliem. Šīs robežas parasti ir aptuveni 60 mg/kg pārtikas aizstājēja kopējai migrācijai. EuPIA vadlīniju sistēma ietver arī drukas tintes daudzslāņu iepakojumos virsmām, kas nav saskarē ar pārtiku. Tajā ir izklāstīti noteikumi migrācijas kompensēšanai un noteikts, ka tintes komponentiem jāatbilst apstiprinātajiem sarakstiem.

Atbilstība tiek dalīta visā piegādes ķēdē. Tintes piegādātājs nodrošina sastāvdaļu datus un migrācijas aprēķinus. Drukāšanas operators kontrolē drukāšanas procesu, lai izvairītos no tintes pārnešanas starp slāņiem. Zīmola īpašnieks izvēlas iepakojuma struktūru un barjeras materiālus. Divu-krāsu druka pati par sevi nerada papildu atbilstības riskus salīdzinājumā ar astoņām-krāsu iespiedmašīnām. Taču ar katru tintes stacijas vai tintes veida pievienošanu tiek pievienots vairāk materiālu, kas ir jāpārbauda.

Sistēma, nevis secība

Divas-krāsu fleksogrāfiskās drukas iekārtas nedarbojas atsevišķi, bet gan kontrolēti kopā. Iegravētais aniloksa rullītis satur noteiktu daudzumu tintes. Fotopolimēra plāksne pārvērš tinti caurspīdīgos punktos. Iespaids pārvieto punktu uz substrātu ar zemu kropļojumu. Žāvēšanas sistēma nostiprina tintes slāni, pirms tas sasniedz otro staciju. Servo reģistrācijas sistēma saglabā otro krāsu virs pirmās ļoti mazā diapazonā, kas ir neredzams ar neapbruņotu aci. Ja viena daļa izkrīt no rokām, problēma izplatās. Ja uz aniloksa uzliksiet pārāk daudz tintes, augs punktiņi. Reģistrācija mainās, ja tīkla spriegums ir nestabils. Ja tintes viskozitāte nav pareiza, cietajās vietās būs redzami nelieli caurumi.

Sagādes inženieriem un ražošanas vadītājiem specifikāciju lapas ir tikai daļa no attēla. Aniloksa šūnu tilpuma diapazons, servo reģistrācijas precizitāte, tintes sistēmas tips (kamerā vai atvērtā veidā), žāvēšanas jauda uz tīkla platuma metru un spriegojuma kontroles diapazons nosaka iekārtas faktisko veiktspēju. Šie faktori nosaka faktisko drukas kvalitāti ikdienas ražošanā.

Atsauces

• Grand View pētījums.Fleksogrāfiskās drukas tirgus lieluma un akciju pārskats, 2030. gads, 2024.
• Ciānas tirgus izpēte.Fleksogrāfiskās drukas tirgus lielums, tendences un izaugsmes prognoze 2024. gadam.
• Harper Corporation of America / Pārklājuma kvalitātes tehniskā atsauce.Keramikas Anilox Roll apkope un šūnu tilpuma mērīšana, 2023.
• Klass, CP & Lagus, M. "Ūdens bāzes Flexo tintes virsmas parādības polietilēna plēvju drukāšanai." Springer (in: Flexography: Principles and Practices, FTA), 1994. (Citēts pašreizējā tintes formulēšanas praksē)
• "Matemātiskā modelēšana un kompensācijas stratēģijas punktu pieauguma drukāšanai, 2025."IEEE Transactions on Industrial Electronics / ISA Transactions(ScienceDirect). Tīmekļa iespiedmašīnu hibrīda modelēšanas un kompensācijas reģistra kontrole, 2025. gads.
• IEEE Explore.Punktu paplašināšanas un reģistrācijas mehānismu analīze un vadības tehnoloģija fleksogrāfiskajā drukā, 2026.
• EuPIA.Drukas tintes rokasgrāmata materiāliem un izstrādājumiem, kas nonāk saskarē ar pārtiku. Pārskatīts 2022. gadā.
• Eiropas Parlaments. *Regula (EK) Nr.{1}}/2004 par materiāliem un izstrādājumiem, kas paredzēti saskarei ar pārtikas produktiem*. EUR-Lex, 2004. gads.
• Eiropas Komisija. *Regula (ES) Nr.{1}}/2011 par plastmasas materiāliem un izstrādājumiem, kas paredzēti saskarei ar pārtiku*. EUR-Lex, 2011 (ar grozījumiem).