Jak przedstawiono w I częci relacji z 48. konferencji DFTA, fleksografia dysponuje potencjałem techniczno-produkcyjnym w różnych dziedzinach. Udział tej techniki drukowania ronie zarówno w zadruku pudełek składanych, tektury falistej, opakowań giętkich, jak i gazet. Nie należy przy tym zapominać, że te dziedziny muszš podporzšdkowywać się problemom standaryzacji, niewielkim nakładom i marży zysku, globalizacji, rosnšcym wymaganiom co do jakoci i wysokiemu stopniowi uszlachetniania produktów, jak również produkcji na żšdanie. W ostatnich latach najszybciej rozwija się dziedzina zadrukowywania tektury falistej, zwłaszcza zadruku wielobarwnego. Podstawš tego zjawiska jest skokowe rozszerzanie się rynków oraz tendencje do prezentacji w miejscach sprzedaży artykułów markowych w opakowaniach z barwnie zadrukowanej tektury falistej.
Sercem drukarni, według Ulricha Buckmanna z firmy Praxair Surface Technologies, jest wałek rastrowy. Wyjanił on potencjał rozwoju krótkiego zespołu farbowego przy zastosowaniu najnowszej technologii. Porównał również zespoły farbowe w odniesieniu do długoci drogi przekazywanej farby.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych zespołów farbowych wszystkie krótkie zespoły farbowe pracujš z krótkš drogš farby. Znajdujš tu zastosowanie wałki rastrowe o różnej specyfice, które przekazujš warstwy farby okrelonej gruboci spełniajšc wysokie wymagania dotyczšce jakoci. W offsetowym aniloksowym zespole farbowym gruboć warstwy farby wynosi około 1 mikrona. Odchylenia stajš się widoczne gołym okiem już powyżej +/-5% jako różnice gęstoci optycznej. Oznacza to, że dozowanie farby musi odbywać się z dokładnociš +/- 0,05 ľm. Przy konwencjonalnym zespole farbowym gruboć podawanej warstwy farby wynosi 200 ľm z tolerancjš +/- 10 ľm. Odpowiednia gruboć w offsetowym aniloksowym zespole farbowym wynosi 5 ľm, przy czym akceptowalna tolerancja gęstoci optycznej osišgana jest przy dozowaniu z tolerancjš +/- 0,25 ľm.
To znaczy, że w porównaniu z konwencjonalnym zespołem farbowym zespół aniloksowy musi dozować około 40-krotnie dokładniej. W codziennej praktyce wałki rastrowe występujš w różnej liniaturze (80-400 linii/cm) ze zróżnicowanš porowatociš powierzchni i tym samym z różnymi napięciami powierzchniowymi. Geometryczne różnice typów grawerowania majš wpływ w czasie procesu drukowania na rozdzielanie warstwy farby w granicach 50%. Równoczenie ze wzrostem szybkoci pracy maszyny rozdział farby staje się niekontrolowalny, a więc niezbędne sš zmiany ilociowe odpowiadajšce specyficznym warunkom drukowania. Decydujšcym czynnikiem jakoci natężenia farby jest stosunek otwarcia kałamarzyków wałka rastrowego: większa głębokoć aniżeli otwarcie wpływa negatywnie na rozdział farby. Taki rodzaj grawerowania prowadzi do niewystarczajšcej wymiany farby i szybkiego zabrudzenia kałamarzyków. Rastrowana powierzchnia również nie ułatwia rozdziału farby, ponieważ progi przerywajš warstwę farby, a powiększona powierzchnia grawerowana zwiększa siły adhezji.
Szybki rozwój krótkich fleksograficznych zespołów farbowych staje się bardziej zrozumiały w dšżeniach do wałków rastrowych o liniaturze <280 linii/cm. Te względy doprowadziły do opracowania otwartej struktury grawerowania TIF, która ogranicza słaboci dotychczasowych wałków, zapewnia lepszy rozdział farby i większš jej warstwę zbliżonš do tej w druku offsetowym. Ta nowa struktura osišgana jest w grawerowaniu w REV i ART.
Grawerowanie REV jest grawerowaniem (Haschuren) w kierunku radialnym pod kštem 90Ą.
W porównaniu z powszechnie stosowanymi wałkami rastrowymi za pomocš wałków grawerowanych pod kštem 45Ą lub 60Ą można uzyskać cieńszš równomiernš warstwę farby i równomierne krycie. To znaczy, że im niższy stosunek gęstoci optycznej do gruboci warstwy farby, tym bardziej poprawia się przekazywanie farby i czyszczenie wałka jest łatwiejsze. W grawerowaniu ART powstajš piramidy pod kštem 45Ą lub 60Ą. Niewielkie przerwy w warstwie farby pomiędzy piramidami (porównanie ze strukturš progów) optymalizujš rozdział farby i tym samym jej przeniesienie.
Wymagania zmieniajš się
W minionych latach w rozwoju technologii wałków rastrowych kładziono nacisk na innowacje zmierzajšce do wzrostu wydajnoci.
Ze względu na stagnację gospodarczš i wzrost konkurencji między drukarniami fleksograficznymi, jak również między samymi technologiami niezbędne sš: rosnšca zdolnoć produkcyjna i redukcja kosztów, obniżenie czasu przyrzšdu, większa szybkoć drukowania, niższe koszty eksploatacji przy wyższych wymaganiach jakociowych, jak również dostosowanie do nowych aspektów technicznych, takich jak przede wszystkim rozszerzenie technologii CtP. Sytuacja ta wymaga odpowiednich rozwišzań. Poczynajšc już od najmniejszych drukarń obecnie stosuje się liniaturę rastra między 300 a 340 linii/cm, tym samym rastry 80-100 systematycznie tracš na znaczeniu. Dalszy rozwój w technice grawerowania i rozwój nowych materiałów będš intensyfikować w najbliższych latach dšżenie do coraz drobniejszych rastrów z dużš pojemnociš. Przy tym drobne elementy muszš wykazywać w czasie drukowania wysokš głębię krycia, ale bez przefarbiania.
Rozwój nowej technologii lasera termicznego YAG może pokonać wiele wad delikatnego konwencjonalnego grawerowania YAG. Tak więc między innymi dzięki optymalnej formie kałamarzyków z niewielkš głębokociš i wšskimi progami osišgana jest wymagana objętoć. Zapewnia to lepsze opróżnianie kałamarzyków i tym samym mniejsze możliwoci zabrudzenia.
Nowoczesne maszyny do drukowania opakowań giętkich osišgajš wydajnoć ponad 400 m/min, co może prowadzić do pryskania i odkładania się farby. Szczególnie kałamarzyki z podwieszonymi progami majš w czasie drukowania takie skłonnoci. Wšskie progi z dobrym systemem raklowym oraz zmniejszenie głębokoci kałamarzyków przeciwdziałajš tym wadom i zapewniajš równomiernš warstwę farby na powierzchni wałka rastrowego.
Dopasowanie progów prowadzšcych rakiel do maszyn o wysokich wydajnociach musi uwzględniać dopasowanie głębokoci kałamarzyków. Niepełne ich opróżnianie może prowadzić do brudzenia.
Powierzchnia wałka rastrowego pokryta tlenkiem chromu pomimo odpornoci na cieranie posiada wady, które wynikajš z wysokiej energii grawerowania powodujšcej drobne rysy. Rysy te utrudniajš opróżnienie kałamarzyków i czyszczenie. Alternatywš sš twarde warstwy, które sš drogie, ale ze względu na zalety techniczne w końcowym rozrachunku szybko się amortyzujš.
Lekkie wałki a uszkodzenia
Możliwociš obniżenia wagi wałków rastrowych zajšł się Georg Selders (Apex Europe) przedstawiajšc kilka możliwoci: wymiana pełnego masywnego rdzenia na system rurowy, oszczędnoć materiałowa na czopach mocujšcych, zastosowanie cienkich rur stalowych lub z innych materiałów, jak np. aluminium.
Dzisiaj tuleje rastrowe wykonywane sš na bazie cienkiej tulei aluminiowej pokrytej ceramikš. Przy rednicy 200 mm i długoci 1750 mm ciężar tulei wynosi zaledwie 17,5 kg. Ze względu na niewielkš odpornoć na niektóre chemikalia zawarte w rodkach myjšcych lub w farbach prowadzone sš poszukiwania nowych materiałów, m.in. możliwoci zastšpienia metalowych noników warstwy ceramicznej przez tworzywa sztuczne lub inne materiały, np. włókna węglowe lub szklane. Tym samym możliwe jest dalsze obniżenie ciężaru do 20%. Czy jest możliwe zastosowanie jednorazowych tulei rastrowych, na razie jeszcze nie wiadomo.
Uszkodzenia wałków rastrowych sš bolšczkš drukarń. Możliwe sš uszkodzenia wrażliwej powierzchni, jak również odpryski krawędzi ceramiki narażonej na uderzenia. Wzmocnienie krawędzi ceramicznych tarczš z twardego metalu zapewnia efektywnš ochronę.
Częstš przyczynš uszkodzeń w postaci rys na powierzchni wałka mogš być odpryski ceramiki z progów lub obce ciała przedostajšce się do obiegu farby. Równomierne zużycie powierzchni wałka jest szybsze przy drobnej liniaturze rastra aniżeli przy grubszej. Rodzaj kałamarzyków z szerszymi progami i ukonymi ciankami zachowujšc odpowiedniš ich pojemnoć przedłuża żywotnoć wałka rastrowego i zapewnia przenoszenie stałej gruboci warstwy farby w dłuższym okresie.
Tektura falista a forma drukowa
W ramach prac grupy tematycznej ăWellpappeÓ (tektura falista) przy DFTA prowadzono badania nad okreleniem optymalnej gruboci płyty drukowej do zadruku tektury falistej. Wyniki badań zaprezentowali Josef Vogl (Seyfert) i Frank Spindler (DuPont). Dowodzili oni, że przekrój zespołu farbowego ogranicza zastosowanie różnych gruboci form. Tym samym całkowita gruboć montowanych klisz jest ograniczona parametrami maszyny. Do przeprowadzenia testów druku zastosowano jeden zmienny parametr Đ gruboć klisz. Do prób zastosowano płyty o gruboci 2,84 mm, 3,94 mm, 4,70 mm i 5,50 mm, przy czym do wyrównania gruboci zastosowano folię magnetycznš, Mylarfolie i lepiec. Łšczna gruboć płyty z podkładem wynosiła zawsze 6 mm. Do zadruku zastosowano jednofalowš tekturę typu B, która składała się z bršzowej Testliner 140 g/m2 (częć spodnia), fali 105 g/m2 i białej warstwy wierzchniej (Kraftliner) 140 g/m2 .
Test w formacie 800x900 mm przeprowadzono na czterokolorowej maszynie o budowie szeregowej w kolorach czarnym i żółtym drukujšc w kierunku stojšcej fali. Do nafarbiania płyty zastosowano wałek ceramiczny o 160 liniach/cm i pojemnoci czerpania 8,5 cm3 /m2 .
Weryfikacja obejmowała ocenę efektu rozmywania wydruku dupleksowego, linię druku, równomiernoć krycia powierzchni, wydruk tekstów w pozytywie i negatywie, jak również czytelnoć kodów EAN.
10 kolejno wydrukowanych arkuszy poddano ocenie pasowania. W porównaniach płyta 3,94 mm wykazała najlepszy wynik pasowania arkusza z różnicš 0,31 mm od krawędzi marek do krawędzi tylnej. Natomiast inne płyty wykazały znacznie większe różnice: między 0,63 mm a 0,75 mm. Przy ocenie wizualnej najlepszy efekt uzyskały płyty zarówno 2,84 mm, jak i 3,94 mm. Płyta 2,84 mm okazała się również najlepsza w ocenie rozgniatania krawędzi, natomiast w kategorii efektu rozmywania i przyrostu punktu wypadła znacznie gorzej aniżeli płyty grubsze. Natomiast czytelnoć kodów EAN przy wszystkich grubociach płyt nie wykazuje różnic.
Nowe systemy farbowe w zadrukowywaniu tektury falistej
Rozwój i wysokie wymagania w bezporednim zadruku tektury falistej wpływajš na potrzebę zastosowania nowoczesnych zespołów farbowych. Dzisiejsze opakowania tekturowe posiadajš nie tylko racjonalne i funkcjonalne odniesienie, ale również sš instrumentem marketingu. W celu wyróżnienia opakowania na półkach sklepowych stosuje się najczęciej nadruk 6-kolorowy. Aby spełnić różne oczekiwania klientów, zadrukowane podłoże zostaje najczęciej uszlachetnione poprzez lakierowanie inline. Wynika z tego, że nowoczesny system farbowy, zdolny do adaptacji systemu wysokopigmentowego koncentratu, musi być tak zbudowany, aby przez dodanie różnych komponentów umożliwić elastyczne ustawienia składu farby.
Z takich założeń wynikajš następujšce przykłady:
Ľ efekt wysokiego połysku bez pokrywania lakierem (zastosowanie wysokopołyskowych dodatków),
Ľ drukowanie mokro na mokro bez suszenia (dodatek przyspieszaczy suszšcych),
Ľ zawartoć wypełniaczy dla dobrej zdolnoci krycia na różnych podłożach.
Cele takiej koncepcji to między innymi rezygnacja z farb specjalnych, szybka reakcja czasowa przy zastosowaniach specjalnych, minimalne stany magazynowe i optymalizacja kosztów.
Farba a wartoć
Obecnie farby drukarskie muszš wykazywać szereg znormalizowanych właciwoci; najważniejsze z nich to: stabilnoć, odpornoć na wodę i wysokie temperatury, wytrzymałoć na cieranie, dobra drukownoć i odpornoć na sterylizację. Ponadto muszš odpowiadać wymaganiom toksykologicznym. Spełnienie ww. wymagań odpowiednio zwiększa wartoć opakowania. Dla powszechnie stosowanych folii opakowaniowych z tworzyw sztucznych opracowano odpowiedni podkład, który znacznie poprawia drukownoć. Odpowiednie farby i lakiery drukowe z dodatkami antystatycznymi i antypolizgowymi znacznie poprawiajš funkcje i wartoć opakowań giętkich. Opakowania produktów spożywczych (np. wyrobów cukierniczych, ciastkarskich) wymagajš specjalnych lakierów podkładowych. Producenci opakowań na produkty markowe i wartociowe majš do dyspozycji wysokiej klasy farby i lakiery zapewniajšce nie tylko oczekiwany wyglšd estetyczny opakowania, ale również stanowišce zabezpieczenie produktu przed podrabianiem. Takie produkty jak banknoty i papiery wartociowe wymagajš nie tylko specjalnych farb, ale również specjalnie produkowanego podłoża zawierajšcego w swojej strukturze szereg elementów zabezpieczajšcych.
Straty z tytułu fałszowania produktów w skali wiatowej szacuje się na 250 mln USD rocznie. Obecne systemy zabezpieczeń (specjalne farby, łšczenie technik drukowania, hologramy i inne) sš systematycznie doskonalone.
Perspektywy dla druku fleksograficznego sš korzystne i obiecujšce. Dšżenie do wielobarwnego zadruku tektury falistej, większego udziału w rynku pudełek oraz nowa seria płyt BASF do drukowania gazet nie zamykajš możliwoci i szans dla technologii fleksograficznej.
Na podstawie artykułu H. Mathesa ăViele Mglichkeiten und gute ChancenÓ z ăFlexo+Tief-DruckÓ nr 1/04 opracował AO
