Evolution – pełna symultaniczność i elastyczność
23 mar 2020 09:27

W połowie marca br. w drukarni Tamir z Bystrzycy Kłodzkiej została zainstalowana pierwsza w Polsce tak zaawansowana technologicznie 7-kolorowa maszyna Manroland Evolution 707 LV DD (Direct Drive) z lakierem i przedłużonym wykładaniem w powiększonym formacie B1 (750x1050 mm). Jest to maszyna typu Combi, drukująca zarówno w technologii konwencjonalnej, jak i UV, którą drukarnia Tamir wybrała m.in. ze względu na jej uniwersalność. 

Drukarnia Tamir jest użytkownikiem maszyn Manroland od wielu lat – do 5 już pracujących maszyn pełnoformatowych dołączył właśnie model Evolution z najnowszej generacji Direct Drive w konfiguracji 7-kolorowej plus lakier. Dla drukarni Tamir kluczowa była uniwersalność maszyny – oczywiście w takim zakresie, w jakim jest to technologicznie możliwe. Evolution łączy możliwość ekonomicznego drukowania zarówno długich serii, jak i bardzo krótkich zleceń w technologii konwencjonalnej i/lub UV ze względu na szybkość przezbrojenia nie tylko między jedną a drugą pracą, ale i między jedną a drugą technologią suszenia.

Jest to maszyna w pełni przygotowana do drukowania na szerokim spektrum podłoży, w tym również na kartonach opakowaniowych z maksymalną prędkością 18 200 ark./h. 

Konstruując nasze maszyny wychodzimy z założenia, że maksymalizacja prędkości dla samej sztuki jest bezcelowa i stanowi duże obciążenie dla wszystkich układów maszyny – mówi Krzysztof Pietrzak, dyrektor zarządzający Manroland Polska. – Dlatego jako standardową prędkość naszych maszyn podajemy 16 tys. ark./h, natomiast na życzenie klienta możemy ją podwyższyć do 18 tys. Ważne jest, że różnice pojawiające się wraz ze wzrostem prędkości dotyczą tylko wydajności elementów nadmuchu lub wydajności zespołu suszarek, a nie budowy maszyny (łożyskowanie, jakość materiałów czy jakość podzespołów).

Pełna automatyzacja

Zainstalowana w drukarni Tamir maszyna Evolution 707 DD jest wyposażona w system Inline Inspector, czyli automatycznej inspekcji arkusza po ostatnim zespole drukującym. Każda odbitka jest porównywana z plikiem PDF lub z zatwierdzonym przez operatora arkuszem referencyjnym. System ten znajduje głównie zastosowanie w przypadku prac dla sektora farmaceutycznego, gdzie występuje mnogość niezrozumiałych znaków i elementów, których utrata powodowałaby dyskwalifikację produktu lub zagrożenie wynikające z jego użycia.

Maszyna wyposażona jest również w pomiar kolorystyki inline, realizowany za pomocą zainstalowanych obok siebie głowic dokonujących pełnego pomiaru kolorystycznego. Drukarnia Tamir zdecydowała się – zresztą podobnie jak w maszynach Manroland zakupionych w ubiegłych latach – na instalację pełnego systemu densytometrycznego i spektrofotometrycznego z podsysem arkusza i automatycznym pozycjonowaniem głowicy pomiarowej (wersja standardowa jest wyposażona w densytometr i spektrofotometr o prostszej funkcjonalności). Nieodzownymi elementami pomiaru kolorystyki inline są kontrola registra i jego automatyczna korekta. Dodatkowo maszyna jest wyposażona w system Integration Pilot Plus 2.0 – oprogramowanie umożliwiające optymalne połączenie z workflow drukarni. 

Ze względu na długość maszyny (7 kolorów plus lakier i przedłużone wykładanie) przed pierwszym zespołem drukującym zainstalowano również dodatkowy ekran dotykowy, będący zdublowaniem konsoli sterującej, co jest znaczącym ułatwieniem dla operatora, który nie musi wielokrotnie przemieszczać się między pulpitem a nakładakiem; dodatkowo podczas zadrukowywania podłoża słabej jakości operator może być obecny w obszarze nakładania i stołu spływowego, a jednocześnie korzystać ze wszystkich możliwości sterowania maszyną.

Maszyna jest wyposażona we wszystkie systemy Quick Change firmy Manroland oraz system Triple Flow, umożliwiający przełączanie kierunku przepływu farby dla trzech różnych ustawień zespołu farbowego. W naszym żargonie mówimy, że mamy trzy różne zespoły farbowe w jednym, a o ich wyborze decydujemy z konsoli – wyjaśnia Krzysztof Pietrzak. – Dzięki temu możliwe jest szybsze dopasowanie zespołu farbowego do różnych farb i motywów druku oraz równomierne podawanie farby podczas drukowania nakładu z uwzględnieniem kierunku transportu farby. Skutkuje to wysoką stabilnością druku nakładu. W sytuacji, kiedy maszyna zostaje zatrzymana, a następnie produkcja jest wznawiana, maszyna zasprzęgla wałki farbowe sekwencyjnie po to, żeby farbę w odpowiednim momencie przenosić na dół układu farbowego i nie powodować tzw. przefarbienia. Szacujemy, że w stosunku do standardowego układu farbowego produkowane jest około 30 proc. makulatury mniej.

Automatyczne urządzenie szczotkowe do mycia obciągów gumowych i cylindra dociskowego pozwala na usuwanie resztek farby w zespole lakierującym. Quick Change Coating Plus to natomiast system odpowiadający za kompleksowe mycie systemu rakla komorowego wraz z obiegiem lakieru. W maszynach Combi pojawia się również urządzenie do kondycjonowania lakieru, chłodzenia i podgrzewania. Ciekawą opcją jest półautomatyczna wymiana płyt w zespole lakierującym – w momencie wymiany płyt (lakier po całości arkusza lub lakier wybiórczy) system podstawia się automatycznie, zapina i naciąga płytę, a kontrola operatora ogranicza się do dodatkowego zabez- pieczenia mechanicznego.

Maszynę cechuje również pełna elastyczność wymiany suszarek pomiędzy suszarkami końcowymi (UV) a pośrednimi (jest między nimi pełna kompatybilność). Maszyna automatycznie wykrywa obecność lampy UV i rozpoznaje jej typ (UV lub White Cure), co pozwala podać odpowiednie parametry zasilania oraz sterować procesem suszenia z konsoli operatora. Ważnym elementem suszenia jest też zużycie energii, dlatego elementy systemu nadmuchu gorącym powietrzem usytuowane są bardzo blisko samych nadmuchów, tak aby uniknąć strat i jednocześnie pobierają już wcześniej podgrzane powietrze z maszyny. Producent szacuje, że takie rozwiązanie obniża zużycie mocy o około 20 proc.

Przyrząd – inteligentne nafarbienie, samouczące się suwaki farbowe

Opcja Smart Running-Up, której częścią jest opisany powyżej system Triple Flow to innowacyjny, zautomatyzowany sposób podawania farby podczas zmiany zlecenia bez/lub z myciem wałków farbowych i jednoczesną redukcją makulatury. Do zalet nowej funkcji oprogramowania Smart Running-Up należą szybkie odfarbienie wałków farbowych bezpośrednio przed końcem cyklu drukowania nakładu, redukcja czasochłonnego czyszczenia obciągów gumowych przed rozpoczęciem druku nowego zlecenia oraz szybsze osiągnięcie kolorystycznych wartości zadanych przy starcie drukowania nowego zlecenia. Wraz z zakończeniem cyklu drukowania nakładu następuje sekwencyjne odfarbianie wałków farbowych oraz zablokowanie dopływu farby przez rozdział kontaktu pomiędzy duktorem i przybierakiem. Wałki farbowe pozostają w kontakcie z płytą drukującą, włączony pozostaje docisk pomiędzy cylindrem płytowym, gumowym i dociskowym (podłoże drukowe), zaś proces odfarbiania jest sekwencyjny, analogiczny do sekwencyjnego wyłączania docisku. Podczas ustawiania nowego profilu farbowego dla następnego zlecenia układ farbowy jest już w dużej mierze opróżniony z farby oraz z profilu farbowego dla poprzedniego zlecenia i następuje aktywacja rozdziału zespołu farbowego (oddzielenie jego górnej i dolnej części), a następnie sekwencyjne wprowadzanie nowego profilu farbowego ze zdefiniowaną liczbą obrotów oraz sekwencyjne włączanie docisku na zespołach drukujących. W rezultacie następuje szybsze osiągnięcie nowego profilu farbowego, także ze względu na już istniejącą różnicę farby między górną i dolną częścią zespołu farbowego.

Direct Drive – czas to pieniądz

Podstawową funkcjonalnością Direct Drive jest symultaniczna wymiana płyt w zespołach drukujących, która trwa 1 minutę i nie wymaga żadnego czasu pomocniczego np. na rozsprzęglenie zespołów drukujących. Prawie równolegle możliwe jest nafarbianie – czas wspólny tych procesów wynosi 30 s. Aby dodatkowo skrócić narząd i tym samym zmaksymalizować produktywność maszyny, suwaki farbowe pod koniec pierwszej pracy już zaczynają ustawiać się pod kątem kolejnej. Wykorzystywana jest tu sytuacja rozsprzęglenia układu farbowego, którego góra zasilana jest już nowym profilem, a dół – wciąż profilem pracy, której drukowanie się kończy. Równowaga farbowa zostaje osiągnięta dosłownie na kilku arkuszach. 

Symultaniczne mycie obciągów gumowych, cylindrów dociskowych i wałków farbowych odbywa się przy wykorzystaniu oddzielnych obiegów mycia, które się oddzielnie dostawiają i są oddzielnie sterowane. W bardzo prosty sposób można połączyć równoległe mycie tych trzech elementów maszyny drukującej. Do niedawna – ze względu na prędkość – mycie wałków farbowych było oddzielnym procesem, ale obecnie jest zintegrowane w całym procesie mycia, więc symultaniczność jest pełna – wyjaśnia Krzysztof Pietrzak. – Maksymalny czas mycia wyznacza mycie docisków, trwające 4 minuty. W sytuacji druku np. kilku zleceń opakowaniowych mycie docisków pomiędzy zleceniami nie jest niezbędne i wtedy cały proces trwa maksymalnie 3 minuty. Warto zauważyć, że w maszynach Combi, takich jak zainstalowana w drukarni Tamir, mamy kilka obiegów mycia: trzy, a nawet cztery w zespołach farbowych. Pierwszy to obieg konwencjonalny, drugi – cykl UV, trzeci – rozpuszczalnikowy do doczyszczania i czwarty – specjalna pasta do 

doczyszczania kolorów spotowych. To wszystko dzieje się automatycznie i – podkreślam – w czasie tych samych 3 minut. Program jest tak przygotowany, że każdy zespół farbowy w momencie wypinania płyty automatycznie ją przemywa po to, aby wychodziła ona czysta przez mechanizmy prowadzące układu symultanicznej wymiany płyt i nie powodowała dodatkowych zanieczyszczeń oraz konieczności konserwacji.

Kolejna funkcja Direct Drive pozwalająca na oszczędność energii to rozsprzęglanie nieużywanych zespołów farbowych. W zespole farbowym, który nie drukuje, wałki i cylindry poruszają się stanowiąc obciążenie dla maszyny – potrzebne jest na to ok. 3 kW energii. Direct Drive umożliwia ich całkowite odłączenie, dzięki czemu wałki nie zużywają się bez dodatkowej interwencji operatora. 

Ważną funkcjonalnością Direct Drive jest możliwość przestawiania registra obwodowego – dzięki różnicy prędkości na cylindrach możemy wydłużać lub skracać obraz, czego nie można robić w tradycyjnej maszynie. Zakres regulacji wynosi 0-99 mm – w tym obszarze możemy przesuwać drukowany obraz. Możliwa jest także zmiana registra po obwodzie, również nieosiągalna w tradycyjnej maszynie, w obszarze +/- 0,1 mm, przydatna np. w celu kompensacji pracy podłoża. Co ważne, może się to odbywać bez zatrzymywania maszyny.

Nową funkcjonalnością w maszynach Manroland serii Evolution jest Direct Access, który stanowi swego rodzaju przeniesienie funkcji Direct Drive w zespołach drukujących również do zespołu lakierującego, niezależnie wysprzęglonego. Moduł lakierujący jest udostępniony podczas wymiany płyt lub mycia wałków farbowych w zespołach drukujących np. do wymiany płyt lakierujących. Do tej pory odbywało się to po wymianie płyt i myciu zespołów farbowych, nie równolegle.

Dobry kierunek

Na rynku nie ma obecnie równie zoptymalizowanej maszyny co najnowsza generacja Manroland Evolution – uważa Krzysztof Pietrzak. – W wielu aspektach dokonano udoskonaleń, które moim zdaniem poszły w bardzo dobrym kierunku. Maszyny Manroland utrzymują swoje najwyższe parametry druku w całym cyklu używania m.in. dzięki zastosowaniu unikalnych rozwiązań takich jak wał wzdłużny maszyny. Dzięki temu maszyna zapobiega powstawaniu negatywnych zjawisk podczas druku, a systemy pomiarowe nie muszą mierzyć rozbieżności i w rezultacie dokonywać korekt.

Od dawna zwracamy szczególną uwagę na tzw. czysty stos i dlatego wiemy, że pomiędzy zapobieganiem a korektą różnica wynosi czasem 50 arkuszy w stosie na wykładaniu, które nie spełniają rygorystycznych pomiarów kontrolnych odbiorcy końcowego. Stanęliśmy przed dylematem, bo im więcej funkcjonalności maszyny, tym bardziej obrasta ona w elementy, o które trzeba zadbać serwisowo. Ale jak nie zubożając maszyny uprościć ją i jednocześnie poprawić jej efektywność? W naszych maszynach zastosowaliśmy nowej generacji oprzyrządowanie, często droższe niż poprzednie; wierzymy, że oszczędności należy szukać w optymalizacji produkcji, a nie w samym produkcie.

Warto dodać, że maszyna Manroland Evolution 707 DD najnowszej generacji to element pakietu maszyn, które będą zainstalowane w drukarni Tamir: pierwsza maszyna została już dostarczona i zainstalowana, kolejne natomiast są w drodze. Będziemy je opisywać w kolejnych wydaniach Poligrafiki.  AN