|
Фасон под размер
Summary:
Широкий ассортимент запечатываемых материалов и различные физико-химические свойства последних обуславливают применение в флексографском способе печатных машин различного строения. В связи с этим журнал PG сделал обзор оборудования для флексопечати.
Обзор оборудования для флексопечати
Стремительный рост упаковочной индустрии в России стимулирует развитие флексографской печати. Флексомашины позволяют работать с широким диапазоном материалов. Тиражи в сотни тысяч и даже миллионные в упаковочной индустрии - обычное дело.
Флексография - разновидность высокого способа печати с применением высокоэластичных форм и низко вязких, быстро закрепляющихся красок. Флексографская печать является прямым способом печати, то есть запечатываемый материал контактирует непосредственно с печатной формой, фиксированной на формном цилиндре. Применение высокоэластичных форм создает возможность запечатывания широкого спектра материалов: бумага, картон, гофрокартон, различные синтетические пленки (полипропилен, полиэтилен, целлофан, полиэтилентерефталат (лавсан)), металлизированная фольга, комбинированные материалы (самоклеящиеся бумага и пленка).
Потребность в гибкой упаковке, полиэтиленовых пакетах, этикетках для пищевых и не пищевых продуктов постоянно повышается. И если при производстве бумажной и картонной упаковки флексография не имеет очевидного преимущества, то для печати на пленках или на гофрокартоне она практически незаменима.
Широкий ассортимент запечатываемых материалов и различные физико-химические свойства последних обуславливают применение в флексографском способе печатных машин различного строения.
Допечатные тонкости
В основном при флексографском способе печати практически на всех запечатываемых материалах применяются рулонные машины. Листовые машины применяют только в случае печати на гофрокартоне и «тяжелых» мешках.
Также стоит отметить, что основным формным материалом в флексографии является фотополимерный материал. Сами формы могут быть как в плоском (в виде пластин), так и в рукавном (бесшовном) виде. Особенно целесообразны бесшовные рукавные формы при нанесении «бесконечного» рисунка, например, при производстве обоев. Плоские формы наиболее распространены по экономическим причинам. Стоимость формного оборудования для изготовления бесшовных печатных форм в несколько десятков раз превышает традиционное, предназначенное для изготовления плоских форм. В случае рукавных форм под формное оборудование требуются большие производственные площади, так как обработка пластин в данном случае происходит на гильзах, и все устройства, необходимые для изготовления форм, представлены в модульном виде значительных размеров. В традиционных плоских формах распространено комбинированное оборудование (в котором все необходимые секции собраны в одной единой установке) в пределах формата обрабатываемых пластин 66x80 см. Это позволяет экономить площади и значительно повышать удобство и производительность формного процесса в флексографии.
В широкорулонных машинах большого формата целесообразно применение специальных монтажных устройств для крепления форм на формном цилиндре.
Для монтажа печатных форм на формном цилиндре применяются двухсторонние липкие ленты различной толщины (0,1 -0,55 мм) и свойств.
При монтаже плоской фотополимерной печатной формы на цилиндр происходит ее удлинение по причине растягивания. Поэтому на стадии допечатных процессов необходимо рассчитывать так называемую величину «дисторсии», то есть укорачивать форму на определенную по сравнению с желаемой длиной печатного оттиска, величину (иначе могут возникнуть проблемы с приводкой, то есть с соответствием цветов и их расположением относительно друг друга на оттиске). Величина дисторсии определяется специальной формулой или при помощи программного обеспечения. Формула величины дисторсии следующая:
D=(K/R)xl00%, где K=2pt: t - общая толщина фотополимерного слоя - толщина пластины за вычетом толщины полиэфирной подложки (0,127 мм); R — длина оттиска или расстояние между повторяющимися элементами изображения.
Необходимо, например, рассчитать дисторсию негатива для толщины формной пластины 2,8456 мм и длины оттиска 300 мм.
Определим
t=2,845-0,127=2,718 мм.
Величина
K=2pt=2x3,14x2,718= 17,08 мм.
Дисторсия
D=(K/R)xl00%=(17,08/300)xl00=5,69%.
Следовательно, негатив для получения требуемого размера на оттиске и предотвращения проблем, связанных с приводкой в процессе печати, должен иметь размер в направлении печатания на 5,69% короче начального.
Рукавные формы изготавливаются непосредственно на цилиндре, монтаж отсутствует и удлинения форм не происходит.
Машины и материалы
Флексографские печатные машины по расположению печатных секций разделяются на три типа: планетарные, линейные секционные и ярусные. Строение печатной секции машин линейного секционного и ярусного строения схоже.
Ассортимент запечатываемых материалов также разделяется на три основных типа:
1) бумажная продукция - нетянущийся материал;
2) синтетический пленочный - тянущийся материал;
3) гофрированный картон - толстослойный неравномерный материал.
Рассмотрим подробнее особенности и возможности каждого из представленных типов оборудования.
Планетарный тип
Для запечатывания синтетических пленочных тянущихся материалов (полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата (лавсана), полиамида, целлофана и т. д.) обычно применяются машины так называемого планетарного или одноцилиндрового типа.
В машинах одноцилиндрового или планетарного построения по диаметру печатного цилиндра располагаются несколько (от 2 до 8) печатных секций. На подобном оборудовании достигается наиболее оптимальная приводка, так как в данном случае в зоне печати не происходит растяжения запечатываемого полотна. Оборудование, как правило, отличается большой шириной рулона - до 1 м и выше.
Для достижения адгезии (восприятие и закрепление) печатных красок пленочным материалом любых свойств и толщины необходимо изменять поверхностное натяжение пленок путем коронного разряда поверхности с помощью специального коронирующего устройства с системой щеток для снятия статического разряда на поверхности пленок. Воздействие коронным разрядом можно компенсировать нанесением грунтового лака - праймера - непосредственно в печатной секции.
Режущее устройство, установленное на выходе, разрежет рулон продольно (на рулоны меньшей ширины) или поперечно (на листы).
Рассмотрим две (наиболее популярные и дорогостоящие) модели машин планетарного типа. Их стоимость в зависимости от комплектации превышает $ 800 тыс.
Fevo Flex
Одна из них - Fevo Flex (Бразилия) -8-красочная флексографская печатная машина с максимальной шириной рулона 850 мм (максимальной шириной печати 800 мм). К достоинствам данной машины следует отнести:
1) гидравлический привод автоматического отвода формных цилиндров при остановке печати, что исключает засыхание краски как на цилиндре, так и на печатающих элементах формы и делает доступным их чистку;
2) непрерывное вращение анилоксового растрированного вала при остановке машины, что, в свою очередь, предотвращает засыхание краски в ячейках анилокса, ведущее к потере способности максимально и равномерно передавать краску на печатную форму;
3) продольная и поперечная приводка без остановки печати, что полностью обеспечивает максимальную приводку красок;
4) красочные ящики ракельной системы из нержавеющей стали с гальваническим покрытием, что увеличивает их стойкость к различным растворителям, входящим в состав печатных красок, и их долговечность;
5) формные и анилоксовые валы с прецизионными подшипниками, исключающие биение и качение указанных валов относительно друг друга.
Данная машина оснащена 3-я зонами контроля натяжения. Вводная контрольная система с обратной связью автоматически управляет пневматическим тормозом на размотке: при потере натяжения размотка рулона будет прекращена и брака удастся избежать. Машина оснащена 2-х шпиндельной размоткой с системой быстрой смены рулона, что сокращает время простоя. На данной установке применяется также устройство выравнивания края полотна.
Максимальная скорость - 300 м/мин, однако стоит отметить, что рабочая скорость работы машины в реальных производственных условиях (вне зависимости от максимальных возможностей установки) - 70-100 м/мин. При увеличении скорости могут возникнуть проблемы с нанесением краски на печатную форму и с равномерностью насыщенности плашечных и растровых элементов. Длина рапорта (оттиска) - 30-100 см. Шаг печати-5-10 мм. Наличие 8-и секций позволяет не только запечатывать поверхность материала смесевыми (пантонами) и триадными красками, но и применять печатные секции в качестве лакировальных для отделки оттисков. Такое количество секций целесообразно и при «простой» триадной печати, так как штриховые и растровые элементы в флексографии рекомендуется воспроизводить с разных печатных форм и с разных печатных секций. Указанные элементы должны иметь различную глубину рельефа (высоту печатающих элементов) для достижения насыщенных штриховых и плашечных изображений, а также минимального растискивания в случае растровых. На одной флексографской печатной форме невозможно достичь различной высоты печатающих элементов.
Soloflex и Novoflex
Планетарная флексографская печатная машина Soloflex фирмы Windmoeller & Hoelscher (Германия) - одна из наиболее популярных в СНГ. Ширина печати - 800 мм, 8 красочных секций. Отличием указанной машины от Fevo Flex является возможность максимально быстрой смены заказов с различными длинами оттисков. По желанию заказчика машина оснащается комплектом гильз, на которые крепятся печатные формы, а те, в свою очередь, монтируются на формные цилиндры. В этом случае форма хранится прямо на гильзе. Такая технология целесообразна при частой смене заказов с различными длинами рапорта.
В России и СНГ установлено большое количество подобных машин. Однако ее стоимость довольно высока. В зависимости от опций и оснащения - $ 800 тыс.-$ 1 млн. В состав аппарата входит устройство измерения и регулирования натяжения полотна, принудительная и индивидуальная сушка.
Максимальная скорость машины - 200 м/мин. Длина оттиска -25-60 см. Шаг печати - 5 мм.
Последняя разработка Windmoeller & Hoelscher -Novoflex - выделяется на фоне флексографских печатных машин
привода. Привод позволяет регулировать бесступенчатым образом смену длины рапорта (длины печатного оттиска), что особенно актуально в случае частой смены заказов с различными длинами печатных оттисков.
На указанных машинах, наряду с пленочными материалами, возможно и запечатывание бумажных, а также различных комбинированных материалов (за исключением неравномерных материалов большой толщины), при этом с высоким качеством.
Плюсы и минусы
Негативно на качестве и стабильности печатного процесса может сказаться отсутствие стробоскопа - устройства, позволяющего контролировать качество печати. Существенно наличие устройства контроля натяжения полотна, так как в большинстве случаев на указанных машинах запечатываются широкорулонные материалы при относительно высоких скоростях, и перепады натяжения полотна неминуемы. Обязательным атрибутом машин планетарного типа является наличие закрытой красочной системы, камерного ракеля и красочного резервуара из нержавеющей стали (данные устройства предотвращают проблемы с нестабильностью и неравномерностью подачи краски, с ее разбрызгиванием в процессе работы машины, износостойкости всех участвующих в производственном процессе компонентов).
Приобретение планетарных широкорулонных машин целесообразно в случае работы с заказами больших размеров и объемов и, чаще всего, именно гибкой упаковки или пакетов. Для размещения машин такого типа требуются большие производственные площади, включая складские помещения и площади под экструдер и машины послепечатной обработки (многие предприятия изготавливают пленку самостоятельно посредством «выдувания» на экструдерах).
Основным недостатком печатных машин планетарного построения является ограничение по установке секций послепечатной обработки.
Линейный секционный
На машинах линейного секционного построения печатные секции располагаются друг за другом по горизонтали, и каждая секция имеет «собственный» печатный цилиндр. Указанные машины, как правило, узко- и среднерулонные (50-70 см). Машины линейного построения применяются для печати на бумажных, самоклеящихся материалах, а также на фольге. Данный тип машин позволяет неограниченно дополнять машину (в одну линию) различными гюслепечатны-ми секциями. Наиболее рационально производить на линейном оборудовании этикеточную продукцию и коробки. В данном случае линейные печатные машины можно рассматривать как целые печатно-отделочные линии.
Рассмотрим пару наиболее дорогостоящих типов линейных машин для изготовления этикеток и обработки различных бумажных, комбинированных и нетянущихся пленочных материалов. Стоимость указанных машин в зависимости от комплектации превышает $ 500 тыс.
Nilpeter F-2400
Основанная в 1919 г, компания Nilpeter (Дания) является лидирующим производителем ротационных печатных машин для производства этикеточной продукции.
Компания Nilpeter представляет широкий ассортимент узкорулонных машин с шириной запечатываемого полотна от 250 мм до 420 мм, которые используют способы офсетной, флексографской, трафаретной, высокой, глубокой печати и горячего тиснения фольгой в различных комбинациях, а также цифровые печатные машины.
Стремительное развитие сегмента упаковки и этикетки, увеличение рыночного спроса на качественную полиграфическую продукцию диктует полиграфическим предприятиям искать новые решения на пути повышения качества производимой продукции, а также снижения ее себестоимости.
Одно из таких решений, флексографская узкорулонная печатная машина Nilpeter F-2400 (Дания). Флексографская печатная машина F-2400 является в своей области одной из наиболее популярных и дорого стоящих, особенно в сфере производства этикеток. Еще в эпоху существования Советского Союза многие предприятия закупили данную модель.
Машина работает по ротационному принципу (применение цилиндров с соответствующими приводами) с шириной рулона для печати 240 мм, ширина печати составляет 220 мм, а рабочая ширина высекального устройства - 230 мм (фирма Nilpeter производит машины и с большей шириной запечатываемого рулона).
Количество печатных секций - 1 -9 с сушкой оттисков горячим воздухом и УФ-излучением. Машина позволяет комбинировать флексо с иными способами печати. Например, благодаря применению секций ротационной трафаретной печати, возможно достижение большой толщины слоя краски и высокой насыщенности оттисков.
Ряд входящих в состав машины устройств позволяет достичь высокого качества печати:
1) сдвоенное размоточное устройство с приспособлением для подъема рулонов;
2) секция ввода полотна для печати с противовесами для обеспечения регулирования и контроля натяжения полотна для печати;
3) ионная установка для удаления пыли с полотна для печати;
4) автоматический контроль приводки по длине оттисков;
5) охлаждающие валики;
6) негативный (встречный) ракель;
7) кассеты для подачи различных типов флексографских печатных красок;
8) оборачивающее устройство для печати с оборота полотна;
9) оборудование для печати этикеток на двойном полотне материала для печати с вкладкой;
10) ламинирующее устройство для нанесения самоклеящихся пленок;
11) высекальные устройства ротационного типа с различными позициями высечки;
12) устройство продольной резки полотна;
13) устройство отсасывания макулатуры при обрезке кромок полотна;
14) устройство ротационного типа для нанесения продольной перфорации;
15) устройство для нумерации ротационного типа;
16) аппарат для фальцовки зигзагом;
17) устройство поперечной резки полотна;
18) видеосистемы для контроля за работой машины;
19) установка со стробоскопными лампами;
20) автоматическое устройство смывки валиков.
При использовании УФ-отверждаемых красок и лаков модули УФ-сушки оснащаются двумя лампами соответствующей мощности (120-160 Вт/см2). Машина может быть также оснащена противоозоновыми фильтрами и устройством водного охлаждения УФ-ламп.
При печати на невпитывающих (пленочных) материалах необходимо применение коронного разряда.
Nilpeter FA-3300
Уникальность машины заключается в ее полностью модульной конструкции, что позволяет составлять ее конфигурацию для работы как с конкретным заказом, так и с конкретным видом сырья.
Открытая консольная конструкция обеспечивает свободный доступ к формным, дукторным и растровым валам и улучшенный визуальный контроль полотна в процессе печати.
При помощи современной ракельной системы полностью решена проблема разбрызгивания краски.
УФ-сушки на машинах Nilpeter оснащены новой системой GLS, что позволяет осуществлять индивидуальную плавную регулировку мощности: на каждой сушке и увеличивать срок службы УФ-ламп. С применением этой системы сушка происходит без выделения тепла и озона, что делает установку громоздких и дорогих систем вытяжной вентиляции делом прошлого.
FA-3300 позволяет комбинировать флексографскую, трафаретную, глубокую печать и разнообразные отделочные процессы в одной машине.
Конструкция используемых на данной машине сушильных устройств позволяет печатать как УФ-красками, так и красками на основе растворителей и водоразбавляемыми.
Количество печатных секций варьируется от 1 до 12.
Машина может быть оснащена различным дополнительным оборудованием, в том числе:
1) комплексом оборудования для безостановочного производства;
2) устройствами очистки полотна;
3) устройствами для активации коронным разрядом поверхности полотна;
4) системой транспортирования пленочных материалов;
5) УФ-ламинирующим устройством,
6) устройствами антистатической обработки;
7) видеоконтролем;
8) устройством для автоматического электронного регулирования продольной приводки;
9) устройством продольной резки,
10) устройством холодного тиснения фольгой;
11) устройством для холодного ламинирования;
12) устройством для печати по обороту;
13) различными комбинациями высекальных устройств.
Устройство для отсасывания макулатуры, образующейся при обрезке кромок полотна
Nilpeter FA-3300 оснащена новой системой транспортирования полотна, которая гарантирует достижение и поддержание точной приводки при запечатывании даже очень тонких пленочных материалов (от 15 микрон).
На машине FA-3300 возможна печать в два прогона полотна, этот технологический процесс решен при помощи устройства Insetter.
Nilpeter FA-3300 оборудована новой компьютеризированной системой управления с сенсорным экраном, отображающей технологическую и сервисную информацию. При помощи данной системы возможна on-line связь с компанией Nilpeter для контроля технического состояния машины.
На FA-3300 решены экологические проблемы, минимизированы отходы расходных материалов, снижен уровень шума.
Узкий формат печатного полотна позволяет работать с мелкими и средними заказами, себестоимость которых будет предельно минимальна, и, как следствие, цены на производимую печатную продукцию будут максимально конкурентоспособными.
Nipeter FA-3300 - машина номер один для бизнеса. Вследствие низкой себестоимости на производимую продукцию, гармонично сочетающейся с великолепным качеством печати, флексографская печатная машина FA-3300 является идеальным вариантом оборудования подобного класса на этапе становления полиграфического бизнеса, а также на пути дальнейшего успешного развития.
В настоящий момент на полиграфическом рынке России и стран СНГ трудится более 60 машин Nilpeter, поставленных фирмой «Итрако». Наиболее популярными экономичными моделями считаются флексографские рулонные ротационные машины Nilpeter FA-2500 и Nilpeter FA-3300.
Comco Cadet
Comco Cadet (США) - секционная флексографская печатная машина, выпускаемая в нескольких комплектациях, с шириной рулона 178 мм, 254 мм и 330 мм. Отличительными признаками данной установки является наличие следующих устройств:
1) электронное и вакуумное регулирование кромки полотна,
2) автоматический отвод формных цилиндров от полотна и анилоксовых валов при остановке машины;
3) вращение анилоксовых валов в момент технологических остановок;
4) пневматический зажимной патрон на шпинделях размотки/намотки;
5) регулируемый тормоз натяжения полотна;
6) конвейер со счетчиком;
7) система гильз.
Машина оснащена также различными секциями послепечатной обработки.
На линейных машинах могут запечатываться и пленочные материалы (за исключением полиэтилена), но при более низком качестве и больших затратах, нежели чем на планетарных машинах.
Большое значение имеет направление ракельного ножа при строении печатной секции. Сам ракель может быть негативного (встречного) или позитивного (попутного) направления. В последнем случае при повышении скорости печати происходит усиление подачи краски на оттиск, что, при наличии качественной продукции, забраковывает первые оттиски, отпечатанные при низких скоростях. Негативный ракель является оптимальным, однако существует вероятность увеличения износа самого растрового анилоксового вала.
Необходимыми элементами являются системы электронного контроля процесса печати и установки необходимых величин зазора между анилоксовым и формным, а также между формным и печатным цилиндрами. Желательно наличие на установке устройств контроля натяжения и прохождения полотна в процессе работы машины (без них возможен большой процент брака выпускаемой продукции). У печатно-отделочных линий существенно наличие отдельного привода печатных секций и секции высечки, так как только в таком случае при высоких скоростях работы машины отсутствует вибрационный момент.
Ярусный строй
Каждая печатная секция в машинах ярусного построения также имеет свой печатный цилиндр, только сами секции располагаются друг над другом по каждую сторону станины. На машинах данного типа рекомендуется запечатывать различные нетянущиеся материалы, например, бумагу, фольгу.
Машины ярусного построения менее популярны, в первую очередь, по экономическим причинам, а также они, по аналогии с планетарными, имеют ограничения по числу отделочных секций. Машины ярусного типа схожи по строению печатных секций с линейными секционными.
Основным преимуществом машин подобного типа является возможность экономии производственных площадей даже тогда, когда необходимо применение большого количества печатных секций. Возможно запечатывание рулона большой ширины, превышающей 80 см. Ярусные машины могут быть оснащены секциями послепечатной отделки.
Все современные печатные машины (вне зависимости от типа построения) оснащены электронными устройствами для наиболее оптимального позиционирования цилиндров друг относительно друга и видеомониторами для контроля приводки. В зависимости от рекомендуемых печатных красок машины укомплектовываются различными сушильными устройствами, действующими различными способами: при помощи горячего воздуха, инфракрасного (ИК) или же УФ-излучения, специальными противоозоновыми фильтрами и системой вытяжки паров озона.
Из производителей машин данного типа наиболее известен Fischer & Keeker (Германия).
Листовое оборудование
Из-за большой толщины и неравномерности гофрированный картон удобно запечатывать на листовых специальных агрегатах.
Листовые машины бывают только линейного секционного типа. Их отличает от рулонных, наряду с применением материала в виде листов, а не рулонов, формат запечатываемого изображения и большая величина зазора между формным и печатным цилиндрами.
Российская фирма «Флексопак» и концерн BOBST (Швейцария) - наиболее известные производители печатных машин данного типа. Машины имеют различный формат и могут быть встроены в линии по изготовлению, печати и отделке коробок из гофрокартона (осуществляют штанцевание, фальцевание, склейку, биговку). Данное оборудование пригодно и для печати на так называемых «тяжелых» мешках из крафт-бумаги, например, для цемента.
Толщина запечатываемого материала зависит, главным образом, от размеров шестерней на формном и печатном цилиндрах и от величины зазора между ними.
В случае установки флексографского оборудования сначала следует грамотно подобрать тип печатной машины с учетом объемов и качества предполагаемых заказов на продукцию, материалов, с которыми предполагается работать, и ваших производственных условий. Целесообразно учитывать соотношение «цена/качество» предлагаемого оборудования.
Дмитрий Токманцев, МГУП
Редакция благодарит компанию «Итрако» за помощь в подготовке материала
2002 #5
| 
