Nejdůležitějším faktorem při hodnocení každého střídače Vysokorychlostní dvoubarevný flexotiskový strojnení rychlost uvedená v brožuře. Pouze se skutečnou rychlostí může stroj vyrábět produkty, které splňují standardy kvality, aniž by způsobovaly příliš mnoho odpadu.
Například při tisku na papír s gramáží 60 g/m² běží stroj s rychlostí 200 m/min dobře při 180 m/min. Avšak u BOPP fólií o tloušťce 80 mikronů za použití stejného inkoustového systému lze rychlost stability snížit na 120 m/min.
Důvodem tohoto rozdílu je, že různé materiály a pracovní podmínky mění způsob, jakým tiskový proces funguje při vysoké rychlosti. Z tohoto důvodu je velmi důležité porozumět fyzikálním limitům flexotisku ve skutečném výrobním procesu mimo jmenovité otáčky motoru.
Správná definice "maximální rychlosti"
Nejdůležitější číslo pro každý převodník hodnotící aVysokorychlostní dvoubarevný flexotiskový strojnení rychlost uvedená v brožuře. Pouze při skutečné rychlosti výroby může stroj vyrábět produkty, které splňují požadavky na kvalitu, aniž by způsobovaly příliš mnoho odpadu.
Tato skutečná rychlost je vždy nižší než maximální mechanická rychlost. Maximální rychlost v technické dokumentaci může ukazovat pouze mechanickou rychlost stroje. Vychází z momentového zatížení motoru a limitů vibrací. Nepředstavuje stabilní rychlost výroby.
Skutečná rychlost výroby závisí na substrátu, systému barev a způsobu sušení. Tyto faktory mění chování stroje při tisku.
Například při tisku na papír o gramáži 60 g/m² může tiskový stroj s rychlostí 200 m/min pracovat rychlostí 180 m/min. Při tisku na fólii BOPP o tloušťce 80 mikronů za použití stejného systému inkoustu však může rychlost stability klesnout až na 120 m/min.
V důsledku tohoto rozdílu není rozdíl mezi jmenovitou a skutečnou produkční rychlostí fixní. Liší se podle pracovních podmínek.
V důsledku toho mohou rozhodnutí o nákupu strojů založená pouze na nejvyšších rychlostech vést k nesprávným očekáváním výrobního výkonu.
Limit 1: Doba schnutí mezi stanicemi
Nejběžnějším omezovačem rychlosti ve flexotisku je suchost. Inkoust musí být vyměněn z tekutého na pevný, než se tisková síť dotkne další zarážky nebo rolí. Offset nastává, pokud je suchost neúplná. Mokrý inkoust se pohybuje z jedné vrstvy válce na další, což z něj činí odmítnutou vadu.
U široké škály systémů inkoustu na bázi vody-pro tisk na papír a lepenku závisí rychlost odpařování na teplotě, rychlosti proudění vzduchu na povrchu a složení inkoustu. Podle velikosti bubnu jsou dvě -barevné centrální potiskovací bubnové lisovací stanice mezi roztečí 300 mm -800 mm. Při rychlosti linky 150 m/min je doba setrvání mezi stanicí 500 mm asi 0,2 sekundy. Tentokrát se voda i za asistence horkého vzduchu na krátkou dobu odpaří.
Výsledky ukazují, že rychlost odpařování ukazuje vztah druhé odmocniny s časem pod kontrolou difúze. To je běžné u flexotisku. Z tohoto důvodu se délka dvojité sušičky nezdvojnásobuje. Zvyšuje povolenou rychlost asi o 41 %. To vysvětluje, proč systémy delšího sušení při vyšších rychlostech vynášejí méně.
Systém UV inkoustu nezávisí na odpařování. Vytvrzují se spíše radikálovou polymerací než ztrátou rozpouštědla. Systém UV lampy dokáže vytvrdit inkoust za 0,05–0,10 sekundy. Tím odpadá omezení suchosti a dosáhne se tlaku mechanických mezí. UV systémy mají stále svá omezení. Energie lampy musí být stejnoměrně po celé šířce sítě a měřena pomocí radiometrických metod ISO 21377-1:2020. Některé substráty nezvládnou UV teplo nebo UV záření. Když je hladina energie příliš vysoká, mohou zežloutnout nebo degradovat.
Omezení 2: Dynamika registrace rychlosti
Se zvyšující se rychlostí se také zhoršuje přesnost registrace mezi barevnými stanicemi. Řídicí systém registrů s uzavřenou smyčkou- má méně času na detekci chyb, opravu výpočtu a úpravu aplikace. Tento efekt je nejvíce patrný na aVysokorychlostní dvoubarevný flexotiskový strojstiskne při zrychlení startu. K tomu také dochází, když napětí pásu interferuje s rozvinutím nebo převinutím procesu.
Hlavním faktorem tohoto systému je vztah mezi rychlostí servo smyčky a frekvencí rušení. Změna napětí navijáku je způsobena nerovnoměrným roztažením navijáku, rychlostí navijáku a navijáku samotného. Při nižších rychlostech stroje je rušení pomalé. Servosystém jej dokáže adekvátně detekovat a korigovat.
Při vyšších rychlostech se frekvence rušení zvyšuje. Když se blíží limitu servosystému, obvykle 3-5 hertzů u standardních flexosystémů, řídicí systém reaguje pozdě. Toto zpoždění vytváří malý počet zbytkových chyb. Chyby se opakovaly na celém tiskovém webu.
ISO 12647-6:2012 stanoví limit ±0,10 mm pro registraci vysoce kvalitního flexotisku. Udržení přesnosti 150-200 m/min vyžaduje buď rychlejší servosystémy, nebo lepší kontrolu napětí pásu ve fázi uvolňování. Každá možnost zvyšuje náklady nebo vyžaduje upgrady vybavení. Tyto změny nezvyšují jmenovitou rychlost stroje, ale ovlivňují skutečnou stabilní produkční rychlost registrované tiskové práce.
Omezení 3: Spojení vlastností substrátu a rychlosti
I u strojů mohou různé substráty omezovat rychlost tisku. Hlavním materiálovým faktorem je rozměrová stálost. To znamená, jak moc je materiál natažen pod napětím v tisku a jak se vrací, když je napětí odstraněno.
Papírové materiály mají viskoelastické vlastnosti. Při stlačení se roztáhnou a časem se částečně vzpamatují. Těžká lepenka (350+ g/m²) má nižší tažnost než lehký papír, a proto je stabilnější při vyšších rychlostech. Těžší papír však také zvýší zátěž tlakových válců. Přenos inkoustu vyžaduje vysoký tlak. To může zvýšit opotřebení destičky a vést ke změnám velikosti bodů během dlouhodobého-provozu.
Vlastnosti PE, BOPP a PET jsou různé. Snáze se protahují ve stresových situacích. Ale rychle se zotaví, pokud nejsou přetížené. To znamená, že pokud je napětí řízeno v malém rozsahu, může BOPP fólie pracovat vysokou rychlostí. Pokud je napětí příliš nízké, síť je nestabilní. Pokud je napětí příliš vysoké, může být fólie trvale natažena. Tento rozsah se při vyšších rychlostech hůře ovládá, protože vibrace ze strojních částí ovlivňují více webových stránek.
TAPPI T 494 om-92 a ASTM D882 jsou standardní zkušební metody pro měření pevnosti v tahu a prodloužení. Tyto hodnoty ukazují, zda substrát zvládne cílovou rychlost tisku bez poškození. Tato data by měla být použita před výrobou k určení bezpečné rychlosti provozu.
Omezení 4: Anilox Roll Transfer Physics
Aniloxový válec je keramický válec s jednotkou pro řízení objemu tiskové barvy. Pohybuje se stejnou povrchovou rychlostí jako pavučina pouze tehdy, když bod otisku neklouže. V reálné výrobě se vždy najdou chyby. Fotopolymerová deska se pod tlakem mírně ohýbá. To vytváří malý rozdíl rychlostí mezi povrchem anilinoxidázy a povrchem povrchu desky. Tento rozdíl mění přenos inkoustu. Závisí na tlaku, tvrdosti desky a rychlosti linky.
Při vyšších rychlostech se objevily dva hlavní problémy.
Nejprve přišla na řadu inkoustová tiskárna. Inkoustový můstek mezi baterií a destičkou se stává nestabilním, když fenytoinová baterie vysokou rychlostí opustí kontaktní oblast. To lze rozložit na kapky. Kapky dopadnou mimo oblast snímku. Riziko rychle roste s rychlostí. To má hodně společného s povrchovou rychlostí krychle. Díky tomu je rychlost důležitým faktorem při tvorbě rozstřiku. Viskozita vysokého inkoustu může snížit rozstřikování, ale také snížit inkoust přes přenosové jemné aniloxové buňky. To vytváří kompromis-mezi rychlostí a detaily obrazu.
Druhým problémem je vyprazdňování dutiny. Každá aniloxová buňka musí v krátké době uvolnit veškerý inkoust v kontaktu s destičkou. Při vyšších rychlostech se tato doba kontaktu zkracuje. Inkoust vyteče z baterie za kratší dobu. Nějaký inkoust zůstal uvnitř dutiny.
Pokrok ve výzkumu v oblasti organických povlaků ukázal, že neúplné vyprázdnění může snížit přenos inkoustu o 5 % až 15 % při rychlostech vyšších než 150 m/min. Konkrétní hodnoty závisí na tvaru baterie, hloubce a vlastnostech inkoustu. To znamená, že stejné nastavení inkoustu a aniloxu může tisknout lehčí pevné látky rychlostí 180 m/min než rychlostí 100 m/min.Vysokorychlostní dvoubarevný flexotiskový stroj. K nápravě této změny je nutné upravit tlak nebo viskozitu inkoustu.
Co vlastně znamenají údaje o rychlosti
Vezmeme-li v úvahu omezení těchto interakcí, v běžných produkčních scénářích jsou skutečné očekávané rychlosti dvou-barevného flexibilního tiskového stroje následující:
| Matice | Inkoustový systém | Obvyklý hmotnostní-omezení rychlosti | Klíčový limitující faktor |
|---|---|---|---|
| 60–80 g/m² kraftový papír | Na vodní- bázi | 100–130 m/min | Sušení stanice |
| 120–200 g/m² křídový papír | Na vodní- bázi | 140–170 m/min | Registrační dynamika / suchost |
| Skládací kartonové krabice 250–400 g/m² | UV vytvrzení | 160–200 m/min | Opotřebení desky při vysoké svěrné síle |
| 40-80 μm PE fólie | Rozpouštědlo/UV | 150–190 m/min | Stabilita napětí sítě |
| BOPP 20–30 μm | UV vytvrzení | 180–220 m/min | Přenos inkoustu / vyprázdnění dutiny |
Údaje pocházejí z běžného průmyslového sortimentu. Vycházejí z datových listů od výrobce zařízení a nezávislého výzkumu procesního inženýrství. Není jich tolik, kolik by mohlo být.
Dolní konec každého intervalu odpovídá tvrdé práci. Tyto úlohy vyžadují velkou tištěnou plochu, těsné zarovnání a přesné značkové barvy. Snadno se shoduje-s každým rozsahem. Tyto úlohy vyžadují malé tiskové oblasti a volné tolerance.
Měření a sledování rychlosti-Závislá kvalita
Nejlepší způsob, jak zjistit skutečný rychlostní limit pro úlohu, je spustit během instalace stupňovitou rampu. Začněte pomalu. Poté stoupá rychlostí 10-20 metrů za minutu. V každém kroku zkontrolujte chyby soutisku, hustotu inkoustu a kvalitu schnutí pomocí inline nástrojů. Jakýkoli bod nad jeho povoleným limitem je maximální rychlostí, při které lze práci provést. Tato rychlost se může lišit od maximální jmenovité rychlosti stroje, nebo může operátor uvažovat na základě minulé výkonnosti.
Inline skenovací denzitometry (založené na pravidlech pevné hustoty ISO 2846-1), automatické vizuální systémy pro kontrolu registrace a kamery pro detekci malých dírek poskytují zpětnou vazbu v reálném čase. Operátoři se tak mohou snáze přiblížit limitu kvality. Bez těchto nástrojů operátoři obvykle udržují bezpečnostní rezervu mezi 15 a 25 procenty pod skutečným limitem. Dělají to proto, aby se zabránilo vytváření skrytých nedostatků. Tato bezpečnostní rezerva se přímo promítá do ztráty výroby.
Závěr
Maximální rychlost aVysokorychlostní dvoubarevný flexotiskový strojnení pevné číslo na typovém štítku. Je to styčný bod sucha, registračního pohybu, stability substrátu a přenosu aniloxové barvy. To vše je testováno podle jasných standardů kvality. Hodnocení ukazuje teoretickou způsobilost stroje. Skutečná rychlost, kterou můžete dosáhnout, závisí na tom, jak se tato omezení vztahují k vašim specifickým materiálovým a pracovním potřebám. Znalost toho, která omezení jsou pro každou zakázku nejdůležitější, umožňuje operátorům strojů činit informovaná rozhodnutí o nákupu vybavení, plánování zakázky a zlepšování procesů. Tak získáte nejpravdivější výstup. Neztrácejí čas sledováním nejvyšších rychlostí, které fyzické procesy nemohou podporovat, spíše než teoretickými rychlostmi, které fyzické procesy nemohou podporovat.
Odkaz
- ISO 12647-6:2012. Tiskové techniky-Řízení výrobního procesu pro polotónové separace barev, korektury a tiskové procesy – Část 6: Flexografický tisk. International Organization for Standardization, 2012. (Tolerance registrace ±0,10 mm specifikace, rámec řízení zvýšení tónové hodnoty, klasifikace hmotnostní třídy)
- ISO 2846-1:2017. Barva a průhlednost grafických inkoustů-Část 1: Barvy pro archový a webový ofsetový tisk. International Organization for Standardization, 2017. (Specifikace jednotnosti pevné optické hustoty, práh přijatelné odchylky, referenční standard pro inline denzitometry)
- ISO 21377-1:2020. Grafická technologie-Radiometrické měření intenzity vytvrzeného záření – část 1: obecné principy. Mezinárodní organizace pro standardizaci, 2020. (metodika měření rovnoměrnosti intenzity vytvrzování UV zářením, rozložení světla v šířce pásu)
- TAPPI T 494-om-92. Pevnostní vlastnosti papíru a lepenky. Technical Association of the Pulp and Paper Industry, 1992. (Pevnost papíru v tahu, lomové prodloužení, výpočet modulu analýzy rychlosti vazby)
- ASTM D882-18 (2022). Standardní zkušební metoda pro tahové vlastnosti tenkých plastových fólií. ASTM International, 2022. (Tenkové testování substrátu v tahu, elasticita vs. chování při plastické deformaci, modul a data prodloužení pro pásové uzávěry)
