מהי המהירות המקסימלית עבור מכונת דפוס גמישה-צבעונית-במהירות גבוהה?

הגורם החשוב ביותר בהערכת כל מהפך של א מכונת דפוס פלקסו במהירות גבוהה דו צבעיםאינה המהירות המוצגת בחוברת. רק במהירות אמיתית המכונה יכולה לייצר מוצרים העומדים בתקני איכות מבלי לגרום יותר מדי בזבוז.
לדוגמה, בעת הדפסה על נייר של 60 גרם/מ"ר, מכונה בדירוג של 200 מ' לדקה פועלת היטב במהירות של 180 מ' לדקה. עם זאת, בסרטי BOPP של 80 מיקרון המשתמשים באותה מערכת דיו, ניתן להפחית את קצב היציבות ל-120 מ' לדקה.
הסיבה להבדל זה היא שחומרים ותנאי עבודה שונים משנים את האופן שבו תהליך ההדפסה פועל במהירות גבוהה. בשל כך, חשוב מאוד להבין את הגבולות הפיזיים של הדפסה פלקסוגרפית בתהליך הייצור בפועל מעבר למהירות המנוע המדורגת.

הגדרה נכונה של "מהירות מרבית"

המספר החשוב ביותר עבור כל ממיר שמעריך את אמכונת דפוס פלקסו במהירות גבוהה דו צבעיםאינה המהירות המוצגת בחוברת. רק במהירות הייצור האמיתית יכולה המכונה לייצר מוצרים העומדים בדרישות האיכות מבלי לגרום יותר מדי בזבוז.
מהירות בפועל זו תמיד מתחת למהירות המכנית המרבית. המהירות המרבית בתיעוד הטכני יכולה להראות רק את המהירות המכנית של המכונה. הוא מבוסס על מגבלות העומס והרעידות של נושא המומנט של המנוע. זה לא מייצג קצב ייצור קבוע.
מהירות הייצור בפועל תלויה במצע, במערכת הדיו ובשיטת הייבוש. גורמים אלה משנים את אופן הפעולה של המכונה בהדפסה.
לדוגמה, בעת הדפסה על נייר של 60 גרם/מ"ר, מכבש בדירוג של 200 מ' לדקה יכול לפעול במהירות של 180 מ' לדקה. עם זאת, בעת הדפסה על סרט BOPP של 80 מיקרון באמצעות אותה מערכת דיו, קצב היציבות יכול לרדת ל-120 מ' לדקה.
כתוצאה מהבדל זה, הפער בין שיעורי הייצור המדורגים לבין שיעורי הייצור בפועל אינו קבוע. זה משתנה בהתאם לתנאי העבודה.
כתוצאה מכך, החלטות רכישת מכונות המבוססות רק על דירוגי המהירות הגבוהים ביותר עלולות להוביל לציפיות לא נכונות לתפוקת הייצור.

מגבלה 1: זמן ייבוש בין תחנות

מגביל המהירות הנפוץ ביותר בהדפסה פלקסוגרפית הוא יובש. יש להחליף דיו מנוזל למוצק לפני שרשת ההדפסה נוגעת בתחנה הבאה או מתגלגלת. קיזוז מתרחש אם היובש אינו שלם. דיו רטוב עובר משכבה אחת של התוף לאחרת, מה שהופך אותו לפגם שנדחה.
עבור מגוון רחב של מערכות דיו המבוססות על-נייר וקרטון להדפסה על מים, קצב האידוי תלוי בטמפרטורה, במהירות זרימת האוויר של פני השטח ובניסוח הדיו. בהתאם לגודל התוף, שתי תחנות ההדפסה המרכזיות בצבע-בצבע בין 300 מ"מ ל-800 מ"מ. במהירות קו של 150 מ' לדקה, זמן השהייה בין התחנה של 500 מ"מ הוא בערך 0.2 שניות. הפעם, גם בסיוע אוויר חם, המים מתאדים לזמן קצר.
התוצאות מראות שקצב האידוי מראה קשר של שורש ריבועי עם זמן תחת בקרת דיפוזיה. זה נפוץ בהדפסה פלקסוגרפית. בשל כך, אורך המייבש הכפול אינו מכפיל את עצמו. זה מגביר את המהירות המותרת בכ-41%. זה מסביר מדוע מערכות ייבוש ארוכות יותר מניבות פחות במהירויות גבוהות יותר.
מערכת דיו UV אינה תלויה באידוי. הם נרפאים על ידי פילמור רדיקלי ולא אובדן ממס. מערכת מנורות UV יכולה לרפא דיו תוך 0.05-0.10 שניות. זה מבטל את מגבלת היובש ומגיע ללחץ של גבולות מכניים. למערכות UV עדיין יש את המגבלות שלהן. האנרגיה של המנורה חייבת להיות אחידה לרוחב הרשת ולהימדד בשיטות הרדיומטריה ISO 21377-1:2020. מצעים מסוימים אינם יכולים להתמודד עם חום UV או חשיפה ל UV. כאשר רמות האנרגיה גבוהות מדי, הן עלולות להצהיב או להתקלקל.

אילוץ 2: דינמיקת רישום מהירות

עם עליית המהירות, גם דיוק הרישום בין תחנות הצבע הולך ומחמיר. למערכת הבקרה של אוגרי -לולאה סגורים יש פחות זמן לזיהוי שגיאות, תיקון חישוב והתאמת יישומים. השפעה זו בולטת ביותר על אמכונת דפוס פלקסו במהירות גבוהה דו צבעיםלוחץ בעת האצת אתחול. זה מתרחש גם כאשר מתח רשת מפריע להתפתחות או החזרה לאחור של התהליך.
הגורם העיקרי של מערכת זו הוא הקשר בין מהירות לולאת סרוו ותדירות ההפרעות. השינוי במתח של הסליל נגרם מהתרחבות לא אחידה של הסליל, מהירות הסליל והגלגל עצמו. במהירויות מכונה נמוכות יותר, ההפרעה איטית. מערכת הסרוו יכולה לזהות ולתקן אותו כראוי.
במהירויות גבוהות יותר, תדירות ההפרעות עולה. כאשר הוא מתקרב לגבול מערכת הסרוו, בדרך כלל 3-5 הרץ במערכות פלקסו סטנדרטיות, מערכת הבקרה מגיבה באיחור. עיכוב זה מייצר מספר קטן של שגיאות שיוריות. השגיאות חזרו על עצמן בכל אתר הדפוס.
ISO 12647-6:2012 קובע מגבלה של ±0.10 מ"מ לרישום של הדפסה פלקסוגרפית באיכות גבוהה. שמירה על דיוק של 150-200 מטר לדקה דורשת מערכות סרוו מהירות יותר או שליטה טובה יותר במתח האינטרנט בשלב השחרור. כל אחת מהאפשרויות מגדילה עלויות או דורשת שדרוגי ציוד. שינויים אלה אינם מגבירים את מהירות המכונה המדורגת, אך הם משפיעים על מהירות הייצור היציבה בפועל של עבודת הדפסה רשומה.

אילוץ 3: צימוד של תכונות מצע ומהירות

אפילו עם מכונות, מצעים שונים יכולים להגביל את מהירות ההדפסה. גורם החומר העיקרי הוא יציבות הגודל. המשמעות היא כמה החומר נמתח במתח בהדפסה וכיצד הוא חוזר כאשר המתח מוסר.
לחומרי נייר יש תכונות התנהגות ויסקו אלסטיות. בלחיצה הם נמתחים ומתאוששים חלקית עם הזמן. לקרטון כבד (350+ גרם/מ"ר) יש התארכות נמוכה יותר מנייר קל ולכן הוא יציב יותר במהירויות גבוהות יותר. עם זאת, נייר כבד יותר יגדיל גם את עומס גלילי ההתרשמות. העברת דיו דורשת לחץ גבוה. זה עלול להגביר את הבלאי של הצלחת ולהוביל לשינויים בגודל הנקודה במהלך-פעולה ארוכת טווח.
המאפיינים של PE, BOPP ו-PET שונים. הם נמתחים בקלות רבה יותר במצבי לחץ. אבל הם יתאוששו מהר, אם לא יתארכו יתר על המידה. המשמעות היא שאם המתח נשלט במידה קטנה, סרט ה-BOPP יכול לפעול במהירות גבוהה. אם המתח נמוך מדי, הרשת אינה יציבה. אם המתח גבוה מדי, ניתן למתוח את הסרט לצמיתות. טווח זה הופך להיות קשה יותר לשלוט במהירויות גבוהות יותר, שכן רעידות מחלקי מכונה משפיעות על יותר דפי אינטרנט.
TAPPI T 494 om-92 ו-ASTM D882 הן שיטות בדיקה סטנדרטיות למדידת חוזק מתיחה והתארכות. ערכים אלה מראים אם המצע יכול להתמודד עם מהירות ההדפסה היעד ללא נזק. יש להשתמש בנתונים אלה לפני הייצור כדי לקבוע מהירות פעולה בטוחה.

אילוץ 4: Anilox Roll Transfer Physics

גליל האנילוקס הינו גליל קרמי עם יחידה לשליטה בנפח דיו ללוחות ההדפסה. הוא נע באותה מהירות פני השטח כמו קורי עכביש רק כאשר נקודת ההתרשמות אינה מחליקה. בהפקה אמיתית תמיד יש טעויות. לוחית הפוטופולימר מתכופפת מעט בלחץ. זה יוצר הבדל מהירות קטן בין פני השטח של אנילין אוקסידאז לבין פני השטח של פני הצלחת. הבדל זה משנה את העברת הדיו. זה תלוי בלחץ, קשיות הצלחת ומהירות הקו.
במהירויות גבוהות יותר, צצו שתי בעיות עיקריות.
קודם הגיעה הזרקת דיו. גשר הדיו בין הסוללה ללוח הופך לבלתי יציב כאשר סוללת הפניטואין עוזבת את אזור המגע במהירות גבוהה. זה יכול להתפרק לטיפות. הטיפות נוחתות מחוץ לאזור התמונה. הסיכון גדל במהירות עם המהירות. יש לכך קשר רב עם מהירות פני השטח של הקובייה. זה הופך את המהירות לגורם חשוב בהיווצרות התזה. צמיגות של דיו גבוהה יכולה להפחית התזות, אך גם להפחית דיו דרך תאי האנילוקס העדינים. זה יוצר-החלפה בין מהירות לפרטי תמונה.
הבעיה השנייה היא ריקון חלל. כל תא אנילוקס חייב לשחרר את כל הדיו במגע עם הצלחת תוך זמן קצר. במהירויות גבוהות יותר, זמן המגע הזה מתקצר. הדיו זורם מהסוללה בפחות זמן. מעט דיו נשאר בתוך החלל.
התקדמות מחקרית בציפויים אורגניים הראתה שריקון לא שלם יכול להפחית את העברת הדיו ב-5% עד 15% במהירויות של יותר מ-150 מטר לדקה. ערכים ספציפיים תלויים בצורת הסוללה, בעומק ובמאפייני הדיו. משמעות הדבר היא שאותה מערך דיו ואנילוקס יכול להדפיס מוצקים קלים יותר במהירות של 180 מ' לדקה מאשר ב-100 מ' לדקה.מכונת דפוס פלקסו במהירות גבוהה דו צבעים. יש להתאים את הלחץ או צמיגות הדיו כדי לתקן את השינוי הזה.

מה המשמעות של נתוני מהירות בעצם

בהתחשב במגבלות של אינטראקציות אלה, בתרחישי ייצור נפוצים, תוחלת המהירות בפועל של מכבש דפוס גמיש בשני-צבעים היא כדלקמן:

הנתונים מגיעים מטווחי תעשייה רגילים. הם מבוססים על דפי נתונים מיצרן ציוד ומחקר עצמאי של הנדסת תהליכים. הם לא כמה שהם יכולים להיות.
הקצה הנמוך של כל מרווח תואם עבודה קשה. עבודות אלו דורשות שטח מודפס גדול, יישור הדוק וצבעי מותג מדויקים. התאמות גבוהות- לכל עבודה בטווח בקלות. עבודות אלו דורשות שטחי הדפסה קטנים וסובלנות רופפת.

מדידה וניטור מהירות-תלויה באיכות

הדרך הטובה ביותר למצוא מגבלת מהירות אמיתית לעבודה היא להפעיל רמפת מדרגה במהלך ההתקנה. תתחיל לאט. לאחר מכן הוא עולה בקצב של 10-20 מטר לדקה. בכל שלב, בדוק שגיאות רישום, צפיפות דיו מוצק ואיכות ייבוש באמצעות כלים מוטבעים. כל נקודה מעל המגבלה המותרת היא המהירות המרבית שבה ניתן לבצע את העבודה. מהירות זו יכולה להיות שונה מהמהירות המרבית של המכונה, או שהמפעיל יכול לחשוב על סמך ביצועי העבר.
מדדי צפיפות סריקה מוטבעים (מבוססים על כללי צפיפות מוצקים ISO 2846-1), מערכות חזותיות אוטומטיות לבדיקות רישום ומצלמות לזיהוי חורים מספקות משוב בזמן אמת. בדרך זו, המפעילים יכולים להתקרב יותר למכסת האיכות ביתר קלות. ללא כלים אלה, המפעילים בדרך כלל שומרים על מרווח הבטיחות בין 15 ל-25 אחוז מתחת לגבול בפועל. הם עושים זאת כדי להימנע מיצירת פגמים נסתרים. מרווח בטיחות זה מתורגם ישירות לאיבוד ייצור.

מַסְקָנָה

המהירות המרבית של אמכונת דפוס פלקסו במהירות גבוהה דו צבעיםאינו מספר קבוע על לוחית השם. זוהי נקודת מפגש של יובש, תנועת רישום, יציבות מצע והעברת דיו אנילוקס. כל זה נבדק על פי תקני איכות ברורים. הדירוג מציג את היכולת התיאורטית של המכונה. המהירות האמיתית שאתה יכול לקבל תלויה באופן שבו ההגבלות הללו קשורות לצרכי החומר והעבודה הספציפיים שלך. הידיעה אילו מגבלות חשובות ביותר עבור כל עבודה מאפשרת למפעילי מכונות לבצע בחירות מושכלות לגבי קניית ציוד, תכנון עבודה ושיפור תהליכים. כך אתה מקבל את התפוקה האמיתית ביותר. הם לא מבזבזים זמן בחיפוש אחר המהירויות הגבוהות ביותר שתהליכים פיזיים לא יכולים לתמוך בהן, במקום למהירויות תיאורטיות שתהליכים פיזיים לא יכולים לתמוך בהן.

הַפנָיָה

• ISO 12647-6:2012. טכניקות הדפסה-בקרת תהליכי ייצור עבור חצי-הפרדות צבע, הגהה ותהליכי הדפסה-חלק 6: הדפסה פלקסוגרפית. ארגון התקינה הבינלאומי, 2012. (מפרט סובלנות רישום ±0.10 מ"מ, מסגרת בקרת הגדלת ערך הטון, סיווג מחלקות המונים)
• ISO 2846-1:2017. צבע ושקיפות של דיו לגרפיקה-חלק 1: דיו להדפסת גיליונות ודיו אופסט אינטרנט. ארגון התקינה הבינלאומי, 2017. (מפרט אחידות צפיפות אופטית מוצקה, סף לסטייה מקובלת, תקן ייחוס לדנסיטומטרים מוטבעים)
• ISO 21377-1:2020. טכנולוגיה גרפית-מדידה רדיומטרית של עוצמת קרינת אשפרה מוצקה-חלק 1: עקרונות כלליים. ארגון התקינה הבינלאומי, 2020. (מתודולוגיית מדידת אחידות של עוצמת ריפוי UV, הפצת אור ברוחב הרשת)
• TAPPI T 494-om-92. תכונות שבירת מתיחה של נייר וקרטון. איגוד טכני של תעשיית העיסה והנייר, 1992. (חוזק מתיחה של נייר, התארכות שבר, חישוב מודול ניתוח צימוד מהיר)
• ASTM D882-18(2022). שיטת בדיקה סטנדרטית למאפייני מתיחה של סרטי פלסטיק דקים. ASTM International, 2022. (בדיקת מתיחה של מצע סרט דק, גמישות לעומת התנהגות דפורמציה פלסטית, נתוני מודול והתארכות עבור תריסי אינטרנט)