Procesfusionstendenser til flexografisk udskrivning
På baggrund af den globale emballage- og trykindustriens transformation mod grøn, intelligent og personlig udvikling er flexografisk udskrivning gradvist blevet kernebæreren for multi-processintegration med sine miljøfordele (vandbaseret blæk, lav energiforbrug), tilpasningsevne til fleksible substrater (film, papir, metalfolie osv.) Og højeffektivitetsproduktionskapacitet (højhøjestrulle rulletrulle). Over for markedets efterspørgsel efter korte ordrer, tilpasning og høj merværdi bliver begrænsningerne i en enkelt proces stadig mere fremtrædende, og den dybe integration af flexografisk udskrivning med andre processer bliver en nøglevej til at bryde gennem flaskehalse.
Denne artikel vil systematisk analysere integrationen og innovationen af flexografisk udskrivning med fem hovedprocesser: digital inkjet, gravure, offsetprint, skærmprint og digital flexografisk udskrivning, fra de tre dimensioner af teknisk implementeringsvej, kernefordele og applikationsscenarier, hvilket afslører, hvordan det kan skabe ny industriel værdi gennem teknologisamarbejde.
Flexografisk udskrivning og digital inkjetprint: Digital empowerment af traditionelt håndværk
Implementeringsvej til teknologiintegration
Med hensyn til de specifikke implementeringsmetoder til teknologiintegration kan det hovedsageligt udføres fra to dimensioner: udstyrsarkitekturdesign og optimering af arbejdsgang. For eksempel behandler flexografisk udskrivningsmodul hovedsageligt farveblokke og baggrundsmønstre i stor område, mens den digitale udskrivningsdel er ansvarlig for det indhold, der skal behandles fint, såsom QR-kodeinformation eller personaliserede tekstmønstre, der ændrer sig til enhver tid. Der er to typer specifikke udstyrsformularer: den ene er en in-line hybridenhed, der gør det muligt for flexografisk udskrivning og digitale enheder at arbejde i en streng som en samlebånd; Den anden er at integrere de to teknologier i en trykstation og skifte forskellige udskrivningsmetoder gennem digital kontrol.
Med hensyn til det centrale spørgsmål om farvematching er det normalt nødvendigt at koordinere ved hjælp af et specielt kontrolsystem. For eksempel bruges en samlet farvestyringssoftware til at koordinere farveparametrene for de to udskrivningsmetoder for at sikre, at de trykte farver ikke har åbenlyse afvigelser. I den faktiske drift vil farvekalibreringsinstrumenter blive brugt til realtidsmåling og justering, og farveforskellen kontrolleres så meget som muligt inden for det interval, der er vanskeligt at opdage med det blotte øje.
Med hensyn til datatransmission skal faste formatfiler og variable informationsdata pakkes i et specifikt format og interageres i realtid gennem en speciel transmissionsprotokol. Her er vi nødt til at være opmærksomme på datakompatibiliteten for forskellige udskrivningsenheder. For eksempel kan det filformat, der bruges i traditionel udskrivning, muligvis konverteres til en struktur, der kan genkendes af digitale enheder.
Med hensyn til materiel tilpasningsevne skal fokus være på at løse vedhæftningsproblemet med forskellige blæk på forskellige materialer. For eksempel udføres koronabehandling på overfladen af plastfilm for at gøre det lettere for digitale blæk at klæbe til overfladen af materialet; Eller et lag primer påføres på nogle specielle materialer for at hjælpe traditionelle blæk med at sprede sig bedre. Især når man støder på materialer, der ikke er lette at absorbere blæk, såsom PET, kræves forbehandlingsprocesser normalt for at forbedre udskrivningseffekten.
Kernefordele ved kombinerede processer
Når vi analyserer applikationsværdien af kombinerede processer, kan vi fokusere på tre aspekter af fordele. Den første er omkostningskontrolproblemet for forskellige ordremængder. For eksempel, når ordrevolumen når mere end 5, 000 meter, er omkostningerne pr. Kvadratmeter ved hjælp af flexografisk fortrykningsteknologi ca. tre til fem cent. Hvis det er en lille batchordre, vil omkostningerne ved digital inkjet -teknologi stige til området fra 1,5 til 30 cent. Selvom denne hybridtilstand koster ca. 15% mere end ren flexografisk udskrivning, kan den opnå en nul-opfindelsesproduktionsmetode, det vil sige, at der ikke er behov for at lagre en stor mængde råvarer på forhånd.
Lad os tale om egenskaberne ved dynamisk indholdsbehandling. For eksempel for produkter som fødevareemballage er den konventionelle praksis at bruge flexografisk udskrivning til at udskrive faste mønstre, såsom brandlogoer, mens dele, der skal ændres ofte, såsom produktionsdatoer eller salgsfremmende information, kan udskrives i realtid ved hjælp af digital inkjet. Nu vil nogle farmaceutiske virksomheder også udskrive AR -identifikationsmønstre og produktsporbarhedskoder på emballagen på samme tid. Førstnævnte bruger flexografisk udskrivning for at sikre udskrivningsnøjagtighed, og sidstnævnte bruger digital teknologi til at opnå uafhængig kodning for hver pakke.
Miljøindikatorer har også brug for særlig opmærksomhed. Den vandbaserede blæk, der bruges i flexografisk udskrivning, har bedre kontrol over forurenende emissioner, og emissionsforholdet mellem VOC'er er kun ca. 1%. Selvom digital teknologi bruger UV -blæk, kan dens emissioner reduceres med halvdelen. Sammenlignet med den traditionelle gravure -udskrivning i fortiden kan denne kombination reducere kulstofemissioner med mere end 30% samlet, hvilket er meget nyttigt for virksomheder at gennemføre miljøvurderingsindikatorer.
Med hensyn til specifikke applikationsscenarier er udskrivning af drikkevarer et typisk eksempel. For eksempel udskrives basale farver med flexografisk udskrivning, mens der håndteres særlige behov, såsom mønstre med begrænset udgave eller personaliserede slogans af digital inkjet. Der er også den aktuelt populære smarte emballageknologi. Antennelens del af det elektroniske tag er velegnet til præcis udskrivning med flexografisk udskrivning, mens det område, der skal være bundet til chippen, bruger digital teknologi til at behandle udskrivning af anti-counterfjenende etiketter.
Flexografisk og gravure -udskrivningshybridudstyr: Balance mellem effektivitet og kvalitet
Med hensyn til udstyrsintegrationsløsninger er der i øjeblikket tre vigtige tekniske moduler, der er værd at være opmærksomme på. Det første modul kan kaldes en modulær samlingsløsning, som skal arrangere trykningsenheder med forskellige funktioner på en kombineret måde. Specifikt er den flexografiske udskrivningsdel hovedsageligt ansvarlig for baggrundsfarveblayout i stor område, såsom baggrundsfarveblokken på emballageboksen, og den varme stemplingsproces, der kræver præcis placering. På dette tidspunkt bruges UV -hærdningsblæk normalt. De dele, der kræver fin udskrivning, såsom gradientmønsteret eller metallisk tekst på produktemballagen, håndteres af gravure -enheden. Denne type enhed kan normalt opnå en priknøjagtighed på ca. 175 til 200 linjer pr. Tomme.
Apropos specifikke udstyrsmodeller, modeller som Bobst Masterflex MD produceret i Schweiz er mere typiske. Denne maskine integrerer flexografiske, gravure og kolde stemplingsprocesser på en produktionslinje, og den faktiske driftshastighed kan nå 300 meter pr. Minut. Denne hastighedsindikator er en relativt førende parameter inden for fleksibel emballageproduktion.
Med hensyn til kontrolsystemer løses de to centrale spørgsmål om spændingsstabilitet og registreringsnøjagtighed hovedsageligt. Med hensyn til specifik implementering vil hver udskrivningsenhed være udstyret med et uafhængigt Servo Motor Drive -system, såsom Siemens 1FK7 -serien Motor Group. Denne konfiguration kan opnå en registreringsnøjagtighed på plus eller minus 0. 05 mm. På samme tid konfigureres et lukket loop-kontrol-servo-system, det vil sige, at koderen overvåger spændingssvingningen i realtid og justerer dynamisk hastighedsparametrene for afvikling og spole tilbage.
Med hensyn til blæk -tørringsprocessen skal forskellige udskrivningsenheder behandles forskelligt. Den flexografiske enhed bruger normalt vandbaseret blæk, og på dette tidspunkt bruges varm luft ved 60 til 80 grader Celsius med infrarød hjælp til tørring. Da gravure-enheden bruger opløsningsmiddelbaseret blæk, skal tørringstemperaturen øges til 90 til 110 grader, og en nitrogenbeskyttelsesindretning skal konfigureres for at forhindre sikkerhedsproblemer, der kan være forårsaget af opløsningsmiddelflygtigt.
Fra det faktiske applikationsscenarie er dette hybridudstyr i vid udstrækning brugt inden for fleksibel emballageproduktion. For eksempel er der i udskrivningen af almindelige snackpakningsposer normalt lagt mere end 70% af basisfarven med en flexografisk plade, og de resterende 30% af den fine mønsterudskrivning er afsluttet med en gravplade. I henhold til faktiske produktionsdatasstatistikker kan omkostningerne ved gravure -udskrivning reduceres fra ca. 60% af den originale traditionelle løsning til mindre end 40%, og det samlede energiforbrug kan reduceres med cirka et kvarter.
I områder, der kræver særlige visuelle effekter, såsom avancerede produkter, såsom kosmetikemballage, er fordelene ved hybridudstyr mere åbenlyse. For eksempel bruger en læbestiftemballageboks først flexografisk udskrivning til at fremstille en gradientbaggrundsfarve og bruger derefter gravure -udskrivning til at udskrive brandlogoet med en Pearlescent -effekt. Dette er faktisk mere iøjnefaldende end almindelig emballage på hylden. Der er også ydre emballagefilm til sanitære produkter, der bruger flexografisk udskrivning til basale mønstre og gravure-udskrivning til anti-slip-teksturer. En sådan produktionslinje kan producere ca. 500, 000 meter materialer pr. Dag, og produktionskapaciteten er blevet forbedret markant.
Kombination af flexografisk udskrivning og offsetprint: et gennembrud i præcisionen af traditionel teknologi
Når de to udskrivningsmetoder bruges sammen, er det mest besværlige problem problemet med forkert justering. For eksempel er forskellen i deformation forårsaget af materialets hårdhed: pladen, der bruges til flexografisk udskrivning, relativt blød (ca. 1,7 mm tyk), og den vil producere synlig deformation under tryktryk, og den specifikke værdi svinger mellem 0. 1 og 0. 2 mm. Metalpladen med traditionel offsettryk er meget tyndere (ca. 0. 3 mm), og deformationen er næsten ubetydelig (ikke mere end 0. 0 1 mm). Den direkte indvirkning af denne situation er, at spøgelse er tilbøjelig til at forekomme under overtryk i flere farver. Når afvigelsen overstiger 0,15 mm, vil kanten af den trykte tekst være ujævn som en savtand.
En anden ting, der skal koordineres, er tørringsmetoden for de to blæk. Det vandbaserede blæk, der ofte bruges til flexografisk udskrivning, kræver varm luftblæsning (ca. 70 grader celsius) og infrarød forudtørring, mens UV-blækket af offset-udskrivning skal bestråles med ultraviolet lys (bølgelængde er ca. 365 nanometer) for at helbrede. Der er en modsigelse her, det vil sige, de stærke ultraviolette stråler i offsetprintprocessen vil direkte belyse det flexografiske blæklag, der endnu ikke er tørret fuldstændigt. Dette vil få en hård film til at blive bagt på overfladen af det flexografiske blæk, som endnu ikke er tørret, hvilket påvirker den endelige trykningseffekt.
Vær særlig opmærksom på tykkelsesgrænsen for udskrivningsmaterialet. For eksempel, når man bruger meget tyndt papir (vægt ikke mere end 60 gram pr. Kvadratmeter), vil trykket af flexografisk udskrivning strække papiret med ca. 1,2%. På dette tidspunkt skal offset -udskrivningsenheden justere registreringsparametrene i henhold til strækningssituationen, ellers vil farvegistreringsbilledet forekomme.
For at løse disse problemer vedtages nu to forbedringsplaner hovedsageligt. Den første er at installere et intelligent kompensationssystem, bruge en scanner med høj præcision (opløsning op til 12 0 0DPI) til at overvåge udskrivningsmærket punkter i realtid og derefter dynamisk justere rullepositionen gennem en præcisionsmotor til at kontrollere fejlen inden for 0,03 mm. Det andet er at udføre lagdelt hærdning på blækket, det vil sige for at lade det flexografiske blæk fuldføre den indledende hærdning før den ultraviolette bestråling af offsetprintprocessen.
I hærdningsprocessen efter flexografisk udskrivning, for eksempel, vil infrarødt forudkastet udstyr blive brugt. På dette tidspunkt anbefales parameteren for effekttæthed at blive kontrolleret ca. 15W/cm². Fordelen ved dette er, at hærdningshastigheden for den materielle overflade kan nå mindst 80%. Efter offsetprintprocessen vælges LED-UV-lyskilder med en bølgelængde på 395Nm generelt til sekundær hærdning. På dette tidspunkt anbefales energitæthedsparameteren at blive indstillet til 80mj/cm², hovedsageligt for at undgå gensidig interferens mellem forskellige blæklag.
Med hensyn til den specifikke implementeringsplan for forbehandling af substrat, for eksempel i belægningsprocessen, vil en vandbaseret primer med et solidt indhold på ca. 15% blive påført på overfladen af tynde papirtypeunderlag. Denne behandlingsmetode kan effektivt forbedre vedhæftningen af flexografiske blæk, hvilket normalt når et adhæsionsindeks på mere end 95%. På samme tid er en yderligere fordel, at det tryk, der kræves til offsetprint, kan reduceres passende fra den konventionelle 0. 15MPa til ca. 0. 12MPa.
Ved udskrivningsanvendelse af højværdi-tilføjede produkter, såsom high-end cigaretpakker, for eksempel, vil den typiske proces bruge flexografisk udskrivning som basen og derefter overlejre offsetprint-spotfarveprocessen, såsom behandling af specielle farvetumre, såsom Pantone 871C, og til sidst anvende UV-lak med en berøringstekst i specifikke områder. Gennem denne multi-process-kombination kan den specielle visuelle effekt af syv overlejret farver endelig opnås.
Til den tekniske implementering inden for emballage af anti-counterfejing vil for eksempel offsetprintprocessen blive brugt på samme tid til at producere mikro-tekst med en linjebredde på ca. 0. 03mm og derefter kombineret med flexografisk udskrivning til dannelse af en præget tekstur med en dybde på ca. 15 mikron. For at tjekke disse anti-counterfeiting-funktioner er det normalt nødvendigt at udstyre observationsværktøjer med en forstørrelse på mere end ti gange for nøjagtigt at identificere dem.
Flexografisk udskrivning Integreret skærmenhed: Et gennembrud i funktionel udskrivning
I processen med at realisere funktionel udskrivning viser online -konfigurationen af flexografisk udstyr og skærmmoduler unikke fordele. Specifikt er skærmudskrivningsenheden hovedsageligt ansvarlig for behandlingen af specielle blæk. For eksempel skal tykkelsen af lysende blæk kontrolleres i området fra 30 til 50 mikron, for at sikre, at produktet kan opretholde et lysstyrkeindeks på mere end 150 mcd/m² i mørke i 12 timer. På samme tid kan blækbehandlingen med frostet effekt effektivt forbedre den anti-slip-ydeevne for emballagematerialer ved at opnå overfladen ruhed af RA 3-5 mikron.
Fra produktionseffektivitetens perspektiv tager den traditionelle offline skærmtilstand mere end en halv time at ændre pladen hver gang, og mere end 5% af affaldet genereres i processen. Online -produktionstilstand forkorter pladenændringstiden til mindre end fem minutter gennem udstyrs samarbejdsoptimering, og affaldshastigheden kan også kontrolleres inden for 1%. Denne forbedring kan forbedre omsætningshastigheden markant for produktionslinjen til emballering af produktion, der kræver hyppig processkift.
Med hensyn til stigende produktværdi er optimering af taktil oplevelse et vigtigt gennembrud. I området kosmetisk emballage vedtages for eksempel proceskombinationen af gradientbaggrundsfarve, der er overlejret med præget logo. Når højden på det prægede logo når 0. 2 mm, stiger sandsynligheden for, at forbrugere, der identificerer mærket gennem berøring, med ca. 40%. Anvendelsen af funktionelle blæk er også værdig til opmærksomhed. For eksempel kan temperaturskiftende blæk opnå farveændring ved ca. 30 grader, og responstiden overstiger ikke 3 sekunder; og fotokromiske materialer vil producere åbenlyst farveforskel efter ultraviolet bestråling, og denne egenskab kan vises tusinder af gange i en cyklus.
Der skal lægges særlig vægt på indstillingen af pladeparametre i processtyring. Spændingen på nylonskærmen anbefales at blive opretholdt i området {{0}} n/cm. Med konfigurationen af 35 mikron tykkelse og 35% åbningshastighed kan den afbalancere udskrivningsnøjagtigheden og blækoverførselseffektiviteten. Debugging af skrabersystemet er også kritisk. Vælg en skraber med en hårdhed på 70-75 kyst A. Når du arbejder ved en 75- grad af hældningsvinkel under et tryk på 0. 2-0. 3MPa, kan mere end 90% af blækoverførslen opnås.
For den avancerede efterspørgsel efter mærker er metalstrukturprint en almindelig metode. I tilfælde af luksusemballage, ved at tilføje 40% aluminiumspulver til skærmprintprocessen, kan etiketens glanshed nå mere end 85GU ved en 60- gradobservationsvinkel. Denne forbedrede visuelle effekt kombineret med det differentierede design på det taktile niveau udgør sammen en vigtig støtte til produktpræmie.
I processen med at opgradere udskrivningsteknologi er digital flexografisk udskrivning den vigtigste udviklingsretning, og den omdannes hovedsageligt til intelligent teknologi gennem tre niveauer.
Med hensyn til procesoptimering er den første ting, der skal være opmærksom på, den tekniske opgradering af pladefremstillingsprocessen. For eksempel er den anvendte teknologi laser direkte gravering (LDI). Fordelen ved denne teknologi afspejles hovedsageligt i pladepladen, hvilket gør nøjagtigheden kan nå 4800DPI, og pladen, der gør tid, forkortes med to tredjedele sammenlignet med den gamle metode. Især skal pladematerialomkostningerne nævnes, hvilket kan reducere udgifterne med ca. 20% sammenlignet med den harpiksplade, der ofte bruges i fortiden.
Derefter er det nødvendigt at tale om forbedring af det automatiske kontrolsystem. For eksempel i den lukkede sløjfe-spændingskontroldel kan nøjagtigheden af den anvendte sensor nu nå niveauet for plus eller minus 0. 1 Newton, og responshastigheden overstiger ikke ti millisekunder. Med hensyn til blækkalibrering bruges nu udstyr såsom spektraltæthedsdetektorer, såsom de almindelige Techkon -branddetektorer på markedet, som kan overvåge udvidelsen af prikker i realtid, og fejlområdet kan kontrolleres inden for 1%.
Med hensyn til farvestyring er der nu etableret en stor database for at understøtte den. For eksempel opbevares mere end 100, 000 sæt farveskemaer, og når de matcher farver mellem forskellige enheder, styres farveafvigelsen til et niveau, der næsten er usynligt for det blotte øje.
Når man reagerer på kortvarigt udskrivningsbehov, er den første ting at overveje justeringen af produktionsmodellen. Med hensyn til omkostningsberegning inkluderer omkostningerne pr. Ark med digital flexo -udskrivning hovedsageligt to dele, nemlig de grundlæggende omkostninger ved pladefremstilling og udskrivningsomkostningerne pr. Ark. F.eks. Er pladevirksomheden for digital flexo -udskrivning kun 500 yuan, og hvert ark papir koster 8 cent. Selvom den traditionelle metode har en enkelt udskrivningsomkostning på 3 cent lavere, kræver den mindst 5, 000 ark for at sprede de 2, 000 yuan plades gebyr. Kort sagt, når ordrevolumen er omkring 3.500 ark, er det mere omkostningseffektivt at vælge digital flexo-udskrivning.
Endelig er det nødvendigt at tilføje praksis med dataintegration. Dagens systemer fanger dynamisk produktionsdata, såsom ændringer i ordrevolumen og udstyrs driftsparametre, og justerer automatisk udskrivningsindstillinger via algoritmer. For eksempel, når papirspændingssvingninger detekteres, justerer systemet straks rulletrykket for at opretholde stabil udskrivningskvalitet.
Inden for variabel dataprint er den tekniske løsning ved at forbinde flexografisk fast indhold med dynamiske data nu vidt brugt. F.eks. Gennem det universelle format af PDF/VT til online output kan behandlingshastigheden for udstyret under drift dybest set nå mere end 100 meter pr. Minut. Et meget kritisk led i denne proces er designoptimering af det hurtige ordreændringssystem.
Med hensyn til det modulære design af udstyr fokuserer mange producenter nu på at forkorte rulleændringstiden. Hele rulleændringsprocessen overstiger normalt ikke otte minutter, hvilket er ca. 40% højere end industrien i gennemsnit for tre år siden. Systemet har også en indbygget historisk procesparameterdatabase, især de almindeligt anvendte konfigurationer kan dybest set kaldes inden for ti sekunder, hvilket er især nyttigt til håndtering af presserende ordreuddannelsesvirksomhed.
Med hensyn til specifikke applikationsscenarier er et typisk tilfælde inden for etiketudskrivning emballageproduktionen af daglige kemiske produkter. For eksempel udskrives gradientmønsteret på shampoo -flasken med flexo -udskrivning, og den digitale flexo -udskrivningsteknologi kan skifte logo -mønstre for forskellige duftstoffer i realtid. I henhold til observationer kan denne type produktionslinje fuldføre produktionsopgaven på ca. 200, 000 etiketter pr. Dag. En interessant applikationsretning i publikationsudskrivning er kortvarige bøger, såsom børns billedbøger, der kræver hyppige pladeændringer. Deres sædvanlige praksis er at bruge flexo -udskrivning til offset -papirudskrivning af tekstdelen og digital flexo -udskrivning til det coatede papir i dækningsdelen for at opnå personaliserede effekter. Den mindste ordremængde kan nu være omkring 100 eksemplarer.
Integration af flere processer driver springet i værdien af flexografisk udskrivning
Fra teknologisk udviklings perspektiv er der i øjeblikket en åbenlyst tendens med krydsprocesintegration. F.eks. Er opgraderinger af udstyr ikke længere begrænset til forbedringer af enkeltfunktion, men integrerer gradvist sammensatte funktionelle moduler, såsom intelligent vedligeholdelsesforudsigelse (såsom at bruge AI til at bestemme, hvornår maskinen har brug for vedligeholdelse) og mønster på nano-niveau mønsterindtryk. Denne integrationstrend kan i det væsentlige forstås som en samlet transformation af udskrivningstjenestemodellen, det vil sige fra blot at sælge udstyr til levering af fulde process-løsninger.
Nøglen til industriel opgradering ligger i, hvordan man imødekommer sammensatte produktionsbehov. Kort sagt er det at nå tre tilsyneladende modstridende mål gennem en kombination af teknologier - for at opretholde den traditionelle fordel ved lave omkostninger ved flexografisk udskrivning, øge produktets yderligere funktioner (såsom anti -counterfeiting belægninger, specielle strukturer) og at opfylde miljøbeskyttelsesstandarder (såsom at reducere volatile stofemissioner). Balancen mellem disse tre elementer kræver samarbejdsinnovation i forskellige processer.
I fremtiden kan teknologiske gennembrud, der er værd at være opmærksomme på, koncentreres på to niveauer: For det første, intelligente parameterkontrolsystemer, ved at give maskiner mulighed for automatisk at lære historiske produktionsdata, for eksempel at dybe læringsmodeller kan justere mere end 200 parameterindikatorer, såsom udskrivningstrykværdi og blækviskositet i sig selv, så produktskrabhastigheden kan kontrolleres med et ekstremt lavt niveau; For det andet podning på tværs af domæneteknologi, såsom at kombinere nanoimprint-teknologi, der bruges til at fremstille chips med traditionelle trykprocesser, så præcise kredsløbsmønstre kan udskrives på emballagematerialer, hvilket giver muligheder for innovative applikationer såsom smartemballage.
