การตัดสินใจลงทุนในแท่นพิมพ์เฟล็กโซกราฟีมักไม่ค่อยได้รับแรงผลักดันจากวัสดุพิมพ์ชนิดเดียว ผู้แปรรูปงานพิมพ์ที่ให้บริการตลาดบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นทราบดีว่าการที่เครื่องพิมพ์ไม่ได้ใช้งานเนื่องจากไม่สามารถจัดการกับคำสั่งซื้อที่เข้ามาได้นั้นคือเงินทุนที่ไม่ได้รับทุนสำรอง คำถามไม่ได้อยู่ที่ว่าเครื่องจักรสามารถพิมพ์บนวัสดุชนิดเดียวได้หรือไม่-แต่อยู่ที่ว่าสามารถสลับระหว่างวัสดุต่างๆ โดยไม่ต้องหยุดทำงานมากเกินไป เศษซาก หรือคุณภาพลดลงหรือไม่
A เครื่องพิมพ์เฟล็กโซหกสีความเร็วสูงอยู่กึ่งกลางของสเปกตรัมอุปกรณ์: มีความสามารถมากกว่าหน่วยเว็บ-สีแคบ-สี่หน่วย แต่มีความเชี่ยวชาญน้อยกว่าการกำหนดค่าดรัมส่วนกลางสี-สีแปด-หรือสิบ-อิมเพรส (CI) ที่ออกแบบมาสำหรับงานภาพยนตร์ระดับไฮเอนด์โดยเฉพาะ การทำความเข้าใจว่าเครื่องจักรนี้สามารถจัดการอะไรได้-และขอบเขตของมันอยู่ที่ใด-จำเป็นต้องพิจารณาการทำงานร่วมกันระหว่างการออกแบบทางกล คุณสมบัติของวัสดุ และพารามิเตอร์ของกระบวนการ
สถาปัตยกรรมการแสดงผลกลาง
เครื่องพิมพ์สีหกสีความเร็วสูง-ส่วนใหญ่-ส่วนใหญ่ใช้การออกแบบทรงกระบอกพิมพ์ตรงกลาง (CI) ในการกำหนดค่านี้ สถานีพิมพ์ทั้ง 6 แห่งจะถูกจัดเรียงตามแนวรัศมีรอบๆ กระบอกพิมพ์ทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- รางจะพันรอบกระบอกนี้ขณะที่ผ่านแต่ละสถานี ซึ่งหมายความว่าดรัม CI จะรองรับวัสดุพิมพ์ในทุกจุดที่หมึกถูกถ่ายโอน
สถาปัตยกรรมนี้มีความสำคัญอย่างมากต่อความหลากหลายของวัสดุพิมพ์ การกดแบบสแต็ก- (โดยที่สถานีจะซ้อนกันในแนวตั้งเหนือกัน) จะทำให้เว็บเกิดความตึงเครียดสะสมในขณะที่มันเคลื่อนขึ้นด้านบนผ่านหลาย nips ฟิล์มบางยืดได้ กระดาษละเอียดอ่อนมีรอยยับ ในทางตรงกันข้าม การกด CI จะทำให้รางอยู่ภายใต้แรงตึงที่ค่อนข้างคงที่ เนื่องจากความยาวเส้นทางระหว่างสถานีสั้น และกระบอก CI ให้การสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง
งานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Polymer Engineering & Science ได้ตรวจสอบพฤติกรรมแรงดึงของรางในระบบ-ม้วนสถานี-ถึง- ม้วน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการกำหนดค่า CI แสดงการเปลี่ยนแปลงของรีจิสเตอร์ที่ต่ำกว่าการออกแบบสแต็กหรือใน-ไลน์เมื่อใช้งานวัสดุพิมพ์ที่ขยายได้ นี่คือเหตุผลว่าทำไมเครื่องดรัม CI จึงถูกมองว่าเป็นตัวเลือกที่หลากหลายที่สุดสำหรับ-สภาพแวดล้อมการผลิตวัสดุพิมพ์แบบผสม
การจัดการวัสดุพิมพ์: สิ่งที่จะเข้าไปในเครื่อง
กระดาษ-ใยกระดาษ
กระดาษและกระดาษแข็งเป็นตัวแทนของหมวดหมู่-วัสดุพิมพ์ระดับเริ่มต้นสำหรับการทำงานเฟล็กโซส่วนใหญ่ กระดาษหนังสือพิมพ์ กระดาษซับคราฟท์ กระดาษลูกฟูก กระดาษซัลเฟตแข็ง และกล่องพับเคลือบ ล้วนผ่านการอัดเฟล็กโซทุกวัน
สิ่งที่ทำให้กระดาษสามารถจัดการได้จากมุมมองของอุปกรณ์คือความเสถียรของมิติ กระดาษไม่ได้ยืดออกมากนักภายใต้ความตึงเครียดในการผลิตตามปกติ ดังนั้นการลงทะเบียนการควบคุมสีทั้งหกสีจึงตรงไปตรงมาทางกลไก ความท้าทายอยู่ที่ด้านอื่น-ในเรื่องความแข็งแรงและการดูดซับของพื้นผิว กระดาษน้ำหนักต่ำ-พื้นฐาน-สามารถเป็นขุยได้ในระหว่างการสัมผัสเพลต ทำให้เกิดการสะสมเส้นใยไว้บนเพลตซึ่งจะลดคุณภาพการพิมพ์ครั้งต่อไป TAPPI T 499 (การทดสอบการเลือกขี้ผึ้ง) และ TAPPI T 456 (การวัดความเรียบ) เป็นวิธีมาตรฐานในการประเมินว่าเกรดกระดาษที่กำหนดจะทนทานต่อแรงกดดันจากการสัมผัสแบบเฟล็กโซกราฟีโดยไม่ทำให้พื้นผิวเสื่อมโทรมหรือไม่
เกรดบอร์ดที่มีน้ำหนักเกินประมาณ 400 แกรมทำให้เกิดความแข็ง-ที่เกี่ยวข้องกับปัญหา แผ่นหนาไม่สอดคล้องกับความโค้งของกระบอกสูบ CI ได้ง่าย ซึ่งสร้างแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความกว้างของราง แท่นพิมพ์บางรุ่นมีกระบอกพิมพ์แบบแบ่งส่วนพร้อมส่วนที่ปรับได้เพื่อชดเชยผลกระทบนี้ อื่นๆ อาศัยผ้าห่มคลุมที่เป็นไปตามข้อกำหนดบนกระบอกพิมพ์เพื่อกระจายแรงกดอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวที่หนากว่า
ฟิล์มโพลีโอเลฟินส์
โพลีโพรพีลีนเชิงแกนสองแกน (BOPP), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ- (LDPE), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-เชิงเส้น (LLDPE) และโพลีโพรพีลีนแบบหล่อ (CPP) รวมกันเป็นสาเหตุหลักของปริมาณฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นที่พิมพ์ทั่วโลก
ภาพยนตร์เหล่านี้นำเสนอความท้าทายที่แตกต่างจากกระดาษ พวกมันมีพลังงานพื้นผิวต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่าหมึกจะไม่ทำให้เปียกเว้นแต่ว่าพื้นผิวจะได้รับการรักษา นอกจากนี้ ยังไวต่ออุณหภูมิมากกว่า- ฟิล์ม BOPP จะเริ่มหดตัวหากอุโมงค์อบแห้งมีอุณหภูมิเกินประมาณ 120–130 องศา และฟิล์ม PE จะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิต่ำลงไปอีก
การรักษาพื้นผิวจึงไม่สามารถ-ต่อรองได้ ชุดปล่อยโคโรนาที่ติดตั้งแบบอินไลน์ก่อนสถานีพิมพ์แห่งแรกจะทำให้พื้นผิวฟิล์มแตกตัวเป็นไอออน ทำให้เกิดกลุ่มขั้วที่เพิ่มพลังงานพื้นผิวจากประมาณ 30 ไดน์/ซม. เป็น 38–42 ไดน์/ซม.-ซึ่งเป็นช่วงที่หมึกเฟล็กโซที่ใช้น้ำ-หรือตัวทำละลาย-ทำให้มีความชื้นและการยึดเกาะที่เพียงพอ ASTM D2578 ระบุวิธีทดสอบปากกาดายน์ที่ใช้ในการตรวจสอบระดับการรักษาก่อนดำเนินการพิมพ์
สำหรับคอนเวอร์เตอร์ที่ใช้ทั้งกระดาษและฟิล์มในบรรทัดเดียวกัน เครื่องพิมพ์เฟล็กโซหกสีความเร็วสูงที่มาพร้อมกับสถานีโคโรนาที่เป็นอุปกรณ์เสริม ซึ่งสามารถเชื่อมต่อหรือปลดออกได้ ขึ้นอยู่กับวัสดุพิมพ์ ให้ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานอย่างมาก หากไม่มีความสามารถนี้ การสลับระหว่างกระดาษคราฟท์ที่ไม่ผ่านการบำบัด (ซึ่งไม่ต้องใช้โคโรนา) และ BOPP ที่ไม่ผ่านการบำบัด (ซึ่งต้องใช้) จะต้องเตรียม-การรักษาฟิล์มแบบออฟไลน์ก่อนหรือยอมรับผลการยึดเกาะที่ไม่สอดคล้องกัน
ฟิล์มโพลีเอสเตอร์และฟิล์มกั้น
ฟิล์มโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และโพลีเอไมด์ (PA, ไนลอน) ครองตลาดฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบอ่อน-ที่มีสมรรถนะสูงกว่า PET มีความเสถียรในมิติ ต้านทานการยืดตัว และทนต่ออุณหภูมิการอบแห้งที่สูงกว่าโพลีโอเลฟินส์ ในหลาย ๆ ด้าน การวิ่งด้วยความเร็วสูงบนเครื่องอัดเฟล็กโซทำได้ง่ายกว่า BOPP หรือ PE
ฟิล์มไนลอนทำให้เกิดความไวในการดูดความชื้น ไนลอนดูดซับความชื้นโดยรอบ และการดูดซับนั้นจะเปลี่ยนขนาดของมัน ใยไนลอนที่ได้รับการลงทะเบียนอย่างเหมาะสมเมื่อเริ่มต้นกะอาจหลุดออกจากการลงทะเบียนเนื่องจากความชื้นเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน เครื่องอัดที่กำหนดค่าไว้สำหรับการผลิตไนลอนทั่วไปมักจะมีการควบคุมสภาพแวดล้อมแบบปิดรอบๆ รางราง และอาจใช้ลูกกลิ้งชดเชยที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว- ซึ่งจะปรับความยาวของรางแบบไดนามิกตามการตอบสนองของเซ็นเซอร์
ฟิล์มกั้นที่ประกอบด้วยเอทิลีนไวนิลแอลกอฮอล์ (EVOH) หรือชั้นเคลือบโลหะอะลูมิเนียมต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าชั้นกั้นนั้นอาจได้รับความเสียหายจากแรงกดมากเกินไปหรือการสัมผัสกับตัวทำละลาย แม้ว่าแท่นพิมพ์จะไม่ทดสอบคุณสมบัติของอุปสรรคโดยตรงหลังการพิมพ์ ผู้ปฏิบัติงานต้องตระหนักว่าสภาวะการพิมพ์ที่รุนแรงอาจส่งผลต่ออัตราการส่งผ่านออกซิเจนที่วัดตามมาตรฐาน ASTM F1927
อลูมิเนียมฟอยล์
อลูมิเนียมฟอยล์-โดยทั่วไปมีความหนา 6 ถึง 15 ไมครอน-ใช้บนเครื่องอัดเฟล็กโซสำหรับบรรจุภัณฑ์ยาและกระดาษห่อขนมระดับพรีเมียมเป็นหลัก ฟอยล์ไม่มี-รูพรุน ไม่-ดูดซับ และมีความแข็งตามขนาด หมึกแห้งสนิทโดยการระเหยมากกว่าการซึมผ่าน
ข้อพิจารณาหลักในการปฏิบัติงานด้วยฟอยล์คือความสะอาด การผลิตฟอยล์จะทิ้งสารหล่อลื่นที่กลิ้งและสารประกอบป้องกันไฟฟ้าสถิต-ไว้บนพื้นผิว หากมีสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้ยังคงอยู่ จะรบกวนการทำให้หมึกเปียก การบำบัดโคโรนาหรือเปลวไฟแบบอินไลน์ทันทีก่อนสถานีสีแรกถือเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐาน การบำบัดด้วยเปลวไฟมีผลดีเป็นพิเศษกับฟอยล์ เนื่องจากช่วยทำความสะอาดสารอินทรีย์ตกค้างและออกซิไดซ์พื้นผิวโลหะไปพร้อมๆ กัน
ฟอยล์ยังต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังในส่วนคลี่คลายและย้อนกลับ เนื่องจากฟอยล์ฉีกขาดแทนที่จะยืดออก ขั้นตอนการกู้คืนใยแตกจึงต้องอ่อนโยนกว่าที่ใช้สำหรับฟิล์ม ผู้ปฏิบัติงานจำนวนมากกำหนดค่าทางลาดเร่งความเร็วที่ช้าลง และลดขีดจำกัดความตึงสูงสุดเมื่อเปลี่ยนจากฟิล์มเป็นฟอยล์ที่ทำงานบนเครื่องเดียวกัน
ผ้านอนวูฟเวน
ผ้าไม่ทอที่ทำจากโพลีโพรพีลีนชนิดสปันบอนด์และเมลต์โบลนกลายเป็นพื้นที่ที่มีการเติบโตสำหรับการพิมพ์เฟล็กโซ โดยได้แรงหนุนจากความต้องการบรรจุภัณฑ์ทางการแพทย์ที่มีตราสินค้าและถุงช้อปปิ้งที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ผ้าไม่ทอมีพฤติกรรมแตกต่างจากซับสเตรตเฟล็กโซทั่วไปอื่นๆ พวกมันบีบอัดภายใต้แรงกด ฟื้นตัวบางส่วนหลังจากผ่านการพิมพ์ และใช้หมึกมากกว่า-ฟิล์มหรือกระดาษในพื้นที่เทียบเท่าอย่างมาก เนื่องจากหมึกซึมเข้าไปในกลุ่มเส้นใยแทนที่จะเหลืออยู่บนพื้นผิว
การลงทะเบียนการควบคุมผ้าไม่ทอเป็นเรื่องยากอย่างฉาวโฉ่ การวิจัยเกี่ยวกับการจัดการรางของวัสดุนอนวูฟเวนในกระบวนการม้วน-ถึง- ที่มีการบันทึกไว้ในการดำเนินการทางเทคนิคขององค์กร TAPPI และ AIMCAL แนะนำให้ระยะขอบการพิมพ์กว้างขึ้นและข้อกำหนดความทนทานที่ลดลงเมื่อพิมพ์บนผ้านอนวูฟเวนเมื่อเทียบกับฟิล์มหรือกระดาษ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องพิมพ์เฟล็กโซหกสีที่ใช้วัสดุพิมพ์ไม่ถักทอจะทำงานที่ความเร็วลดลง-ซึ่งมักจะอยู่ที่ 40–60% ของพิกัดสูงสุด- เพื่อรักษาความแม่นยำในการลงทะเบียนที่ยอมรับได้
ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับระบบหมึกทั่วทั้งวัสดุพิมพ์
ทางเลือกระหว่างหมึก-แบบตัวทำละลาย น้ำ- และหมึกยูวี-ที่รักษาได้แยกไม่ออกจากคำถามเกี่ยวกับวัสดุพิมพ์
หมึกที่เป็นตัวทำละลาย-จะแห้งเร็วและดูเป็นมันเงามากบนพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุน- เช่น ฟิล์มและฟอยล์ แต่พวกเขาต้องการระบบการนำตัวทำละลายกลับคืนหรือการลดลงในหลายๆ แห่ง เนื่องจากกฎการปล่อยสาร VOC กฎเหล่านี้รวมถึงพระราชบัญญัติ Clean Air Act ของ EPA และ Industrial Emissions Directive (IED) ของสหภาพยุโรป ระบบอาจเป็นตัวออกซิไดเซอร์ความร้อนที่เกิดใหม่หรือหน่วยดูดซับคาร์บอน ดังนั้นสำหรับเครื่องจักรที่ต้องทำงานกับวัสดุหลายประเภท หมึกตัวทำละลายสามารถทำงานได้เกือบทั้งหมด แต่ยังเพิ่มงานให้เป็นไปตามกฎอีกด้วย
หมึกสูตรน้ำ-มีความโดดเด่นมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่มีกฎระเบียบ VOC ที่เข้มงวด แห้งได้ดีบนพื้นผิวที่มีรูพรุน (กระดาษ กระดาน) และเพียงพอบนฟิล์มที่ผ่านการบำบัดแล้ว ข้อจำกัดคือความเร็ว: น้ำระเหยช้ากว่าตัวทำละลายอินทรีย์ ซึ่งสามารถจำกัดปริมาณการผลิตบนพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุน- เว้นแต่จะติดตั้งอุโมงค์อบแห้งแบบขยายหรือ-มีดลมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า
หมึกยูวีจะแห้งตัวทันทีเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต พวกมันไม่ทำให้แห้งโดยการระเหยเลย-พวกมันจะเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ ซึ่งหมายความว่าหมึก UV จะเกาะอยู่บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์เหมือนกับที่สะสมไว้ ให้ความคมของจุดที่ยอดเยี่ยมและทนทานต่อการเสียดสี วัสดุพิมพ์บางชนิดไม่ยอมรับหมึก UV อย่างเท่าเทียมกัน กระดาษที่มีการดูดซับสูงอาจดูดซับพาหนะหมึก UV ที่มีความหนืดต่ำ-ก่อนที่จะเกิดการแห้งตัว ส่งผลให้การก่อตัวของฟิล์มหมึกไม่ดี ฟิล์มพลาสติกบางชนิดมีสารเติมแต่ง (สารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี สารกันลื่น) ซึ่งจะเคลื่อนตัวไปที่พื้นผิวและรบกวนเคมีในการบ่มด้วยรังสียูวี ASTM F1942 ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการประเมินประสิทธิภาพหมึกที่รักษาด้วยรังสียูวีได้บนพื้นผิวที่ยืดหยุ่น
การเลือกม้วน Anilox และการจับคู่พื้นผิว
ม้วนอนิล็อกซ์จะกำหนดปริมาณหมึกที่ถ่ายโอนไปยังเพลตและสุดท้ายไปยังวัสดุพิมพ์ ปริมาตรเซลล์ (แสดงเป็นพันล้านลูกบาศก์ไมโครเมตรต่อตารางนิ้ว, BCM) และการพิจารณาคัดกรอง (เส้นต่อนิ้ว, LPI) เป็นพารามิเตอร์ข้อกำหนดหลักสองตัว
ม้วนอะนิล็อกซ์ที่มี BCM สูงกว่าจะถ่ายโอนหมึกได้มากขึ้น ทำให้เกิดความครอบคลุมที่มากขึ้น เหมาะสำหรับพื้นหลังสีขาวทึบหรือบล็อกสีทึบ ม้วน BCM ที่ต่ำกว่าจะสร้างฟิล์มที่บางกว่าซึ่งเหมาะสำหรับงานสกรีนฮาล์ฟโทนที่ละเอียดและกระบวนการสร้างสีใหม่ ความสัมพันธ์ระหว่างการเลือกอะนิล็อกซ์และวัสดุพิมพ์นั้นเกิดขึ้นโดยตรง: กระดาษดูดซับสามารถรองรับปริมาณหมึกที่สูงขึ้นได้ เนื่องจากหมึกบางส่วนจะทะลุเข้าไปในแผ่นกระดาษ ฟิล์มจำเป็นต้องมีการควบคุมปริมาณหมึกที่เข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากมีหมึกส่วนเกินสะสมอยู่บนพื้นผิว และไม่สามารถแห้งตัวหรือแห้งได้ภายในระยะเวลาที่อุโมงค์มีอยู่
เมื่อตั้งค่าเครื่องพิมพ์เฟล็กโซหกสีความเร็วสูงสำหรับวัสดุพิมพ์ใหม่ โดยทั่วไปแล้วการเลือกม้วนอะนิล็อกซ์จะเป็นพารามิเตอร์แรกที่ปรับหลังจากการติดตั้งเพลต ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์จะดูแลรักษาสินค้าคงคลังของ anilox ซึ่งครอบคลุมช่วงของการผสม LPI/BCM และจับคู่กับประเภทวัสดุพิมพ์โดยใช้บันทึกเชิงประจักษ์ที่สะสมมาจากงานก่อนหน้านี้ ปัจจุบันไม่มีแบบจำลองการคาดการณ์ที่เป็นสากลที่สามารถเชื่อมโยงเรขาคณิตของแอนิล็อกซ์เข้ากับผลลัพธ์การพิมพ์บนวัสดุพิมพ์ทั้งหมด- การผสมหมึก แม้ว่างานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Progress in Organic Coatings จะมีกรอบงานทางทฤษฎีขั้นสูงสำหรับกลไกการถ่ายโอนหมึกในระบบกราเวียร์และระบบเฟล็กโซกราฟี
การกำหนดค่าอุโมงค์อบแห้ง
ระบบอบแห้งถือเป็นระบบย่อยที่สำคัญที่สุดเพียงระบบเดียวในการกำหนดว่าวัสดุพิมพ์ใดที่แท่นพิมพ์สามารถจัดการได้ด้วยความเร็วเชิงพาณิชย์
อุโมงค์ลมร้อน-เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ลมร้อนจะถูกส่งตรงไปยังแผ่นพิมพ์ที่เพิ่งพิมพ์ใหม่ผ่านชุดหัวฉีดที่วางอยู่ระหว่างสถานีพิมพ์ การควบคุมอุณหภูมิ ความเร็ว และความชื้นของอากาศจะแตกต่างกันไปในแต่ละเครื่อง เครื่องกดระดับเริ่มต้นอาจมี-โบลเวอร์ความเร็วคงที่และการควบคุมอุณหภูมิแบบเทอร์โมสแตติกแบบธรรมดา เครื่องจักรที่มีข้อกำหนดสูงกว่า-มีตัวขับเคลื่อนความถี่-แบบแปรผันบนมอเตอร์โบลเวอร์ องค์ประกอบการทำความร้อนที่ควบคุมโซน- และเซ็นเซอร์ความชื้นไอเสียที่ปรับการไหลของอากาศเพื่อป้องกันการควบแน่นภายในอุโมงค์
