Το ερώτημα είναι εάν η φλεξογραφία μπορεί να ανταγωνιστεί την εκτύπωση όφσετ και τη γκραβούρα σε εφαρμογές συσκευασίας υψηλών προδιαγραφών-. Χρόνια ανάπτυξης συσκευών έχουν απαντήσει σε αυτό το ερώτημα.
Η πραγματική απόφαση είναι ο όγκος του χρώματος. Το βασικό ερώτημα είναι αν αξίζει το κόστος της προσθήκης περισσότερων εκτυπωτών όταν ξεπεραστεί η τυπική διαδικασία τεσσάρων-χρωμάτων.
A Μηχανή εκτύπωσης Flexo Six Colorέπαιξε εξέχοντα ρόλο σε αυτή την απόφαση. Παρέχει έναν ελάχιστο αριθμό εγκαταστάσεων εκτύπωσης που πρέπει να εκτελέσουν μια διαδικασία τεσσάρων-χρωμάτων συν δύο κουκκίδες χρώματος. Υποστηρίζει επίσης μια διευρυμένη χρωματική γκάμα CMYK+OGV. Μπορεί επίσης να εκτελέσει μια μικτή ροή εργασίας που συνδυάζει χρώματα διαδικασίας και spot. Αυτό επιτρέπει στην επωνυμία να χρωματίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια, κάτι που αναζητά αυτή τη στιγμή η συσκευασία υψηλής ποιότητας.
The Color Science Argument: Why Six Wins Four
Η εκτύπωση τεσσάρων-έγχρωμων εκτυπώσεων (CMYK) μπορεί να αντιγράψει περίπου το 55–60% του εύρους ορατού φωτός υπό κανονικές συνθήκες εκτύπωσης χρησιμοποιώντας τυπικό μοτίβο μισής-τονικής κουκκίδας. Αυτό το επίπεδο επαρκεί για γενικές ανάγκες εκτύπωσης. Ωστόσο, δεν αρκεί για συσκευασία που απαιτεί ακριβή χρώματα μάρκας, ταιριάσματα Pantone, μεταλλικά εφέ, φθορίζοντα χρώματα ή ακριβείς τόνους δέρματος.
Όταν προστεθούν ο πέμπτος και ο έκτος σταθμός εκτύπωσης, η γκάμα των χρωμάτων αυξάνεται σημαντικά. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Coloration Technology (2020) σχετικά με την εκτύπωση εκτεταμένης γκάμας χρωμάτων έδειξε ότι η προσθήκη πορτοκαλί και βιολετί μελανιών στο CMYK αυξάνει το εκτυπώσιμο εύρος χρωμάτων κατά περίπου 25–35% (όπως μετράται από το CIELAB).
Για τη συσκευασία, αυτό είναι σημαντικό όταν τα χρώματα της μάρκας υπερβαίνουν το CMYK. Αυτό περιλαμβάνει έντονα κόκκινα, έντονα πορτοκαλί και βαθύ μωβ, που χρησιμοποιούνται συχνά σε μάρκες τροφίμων, καλλυντικών και ποτών. Με τους πρόσθετους χρωματικούς σταθμούς, αυτά τα χρώματα μπορούν να αναπαραχθούν με μεγαλύτερη ακρίβεια από μια προσέγγιση.
Περισσότερο από το 90% της βιβλιοθήκης Pantone μπορεί να αναπαραχθεί χρησιμοποιώντας CMYK + O + V (κυανό, ματζέντα, κίτρινο, μαύρο, πορτοκαλί, μωβ) σε μια μηχανή εκτύπωσης Flexo έξι χρωμάτων. Αυτό μειώνει την ανάγκη ανάμειξης ειδικών κουκκίδων μελανιού. Μειώνει επίσης την πολυπλοκότητα της αποθήκευσης μελανιού, μειώνει τον χρόνο εναλλαγής μεταξύ των εργασιών, ενώ διατηρεί υψηλή ακρίβεια χρώματος.
Χωρίς συμβιβασμούς από-το-Χρωματικό ράφι
Οι εναλλακτικές ρυθμίσεις χρησιμοποιούν CMYK συν δύο επιπλέον κουκκίδες. Αυτή η διαμόρφωση χρησιμοποιείται για διαφορετικούς τύπους παραγωγής. Σε αυτό το μοντέλο, το μηχάνημα εκτυπώνει τέσσερις έγχρωμες εικόνες και ένα ή δύο ειδικά χρώματα μάρκας στο ίδιο πέρασμα. Αυτό είναι σύνηθες σε εργοστάσια συσκευασίας που εξυπηρετούν πολλές διαφορετικές μάρκες. Κάθε μάρκα χρειάζεται συνήθως το δικό της ακριβές χρώμα και πρέπει να ταιριάζει με τις προδιαγραφές κάθε φορά.
Η κύρια τεχνική πρόκληση του συστήματος είναι η ακρίβεια της εγγραφής και στα έξι τυπογραφεία. Σε κάθε τοποθεσία εισάγονται μικρότερα σφάλματα θέσης. Αυτά τα σφάλματα μπορεί να προέρχονται από ευθυγράμμιση της πλάκας φωτοπολυμερούς που είναι τοποθετημένη σε κυλίνδρους, κυλίνδρους οξειδάσης ανιλίνης ή διακυμάνσεις στην τάση ιστού μεταξύ των τοποθεσιών.
Το ISO 12647-6:2012 θεσπίζει οδηγίες για τη φλεξογραφική εκτύπωση. Αυτό απαιτεί ότι η διαφορά θέσης μεταξύ των σταθμών πρέπει να είναι εντός ±0,10 mm για να διασφαλιστεί η απόδοση υψηλής ποιότητας.
Για την επίτευξη αυτής της ακρίβειας σε έξι τοποθεσίες, απαιτούνται συστήματα αυτόματης καταχώρισης{0}}οδηγούμενα από σερβομηχανισμό. Οι μη αυτόματες ρυθμίσεις δεν επαρκούν, καθώς ενδέχεται να συσσωρευτούν μικρά σφάλματα από κάθε τοποθεσία και να επηρεάσουν την τελική ποιότητα εκτύπωσης.
Για επωνυμίες που απαιτούν μια πολύ ακριβή χρωματική παλέτα για εργασίες μετατροπής, μια μηχανή εκτύπωσης Six Color Flexo παρέχει μια πρακτική λύση. Τέσσερις τοποθεσίες χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των χρωμάτων και δύο χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό των βασικών χρωμάτων της επωνυμίας-για την τελική εμφάνιση στα ράφια.
Σύστημα μελανιού με βάση την υπεριώδη ακτινοβολία έναντι του νερού-: Έξι στάσεις
Η επιλογή μεταξύ μελανιών υπεριώδους ωρίμανσης και μελανιών{0}}με βάση το νερό επηρεάζει όχι μόνο τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Αυτό επηρεάζει επίσης την τελική ποιότητα εκτύπωσης κάθε τοποθεσίας.
Το μελάνι που έχει σκληρυνθεί με υπεριώδη ακτινοβολία-θα στεγνώσει αμέσως όταν εκτεθεί σε υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ένα ισχυρό χημικό φιλμ στην επιφάνεια. Σε σύγκριση με τα μελάνια με βάση το νερό-, το φιλμ έχει μεγαλύτερη γυαλάδα, καλύτερη αντοχή στις γρατσουνιές και πιο καθαρές λεπτομέρειες. Το ASTM D5264 παρέχει μια μέθοδο δοκιμής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι εκτυπώσεις με ωρίμανση με υπεριώδη ακτινοβολία-διαρκούν τρεις έως πέντε φορές περισσότερο από τις εκτυπώσεις με βάση το νερό-προτού εμφανιστεί σημαντική φθορά.
Ωστόσο, τα συστήματα UV είναι πιο δαπανηρά, καθώς κάθε σταθμός απαιτεί λάμπες UV, συστήματα ψύξης και εξοπλισμό ελέγχου του όζοντος. Τα μελάνια UV πρέπει επίσης να είναι καλά για την αντιμετώπιση υλικών που εκτίθενται στο υπεριώδες φως χωρίς να προκαλούν ζημιές όπως κιτρίνισμα ή ευθραυστότητα.
Τα μελάνια με βάση το νερό- εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως σε χαρτί κραφτ, μη επικαλυμμένο χαρτόνι και σε ορισμένα ανακυκλωμένα υλικά. Αυτά τα υλικά απορροφούν το μελάνι πιο εύκολα. Η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία σε αυτές τις επιφάνειες μπορεί να τις κάνει πολύ σκληρές, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα αργότερα στη ζωή, όπως δίπλωμα, τσάκισμα ή θερμοσφράγιση.
Έξι σταθμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν και τα δύο συστήματα. Ορισμένοι ιστότοποι μπορούν να χρησιμοποιούν μελάνια UV για τη δημιουργία εικόνων-με υψηλή λεπτομέρεια. Άλλοι ιστότοποι μπορούν να χρησιμοποιούν μελάνια με βάση το νερό- σε απορροφητικά υλικά. Αυτή η υβριδική ρύθμιση δεν είναι δυνατή σε μηχανήματα με τέσσερις ή λιγότερες τοποθεσίες.
Εύρος υποστρώματος και συνδυασμός συσκευασίας υψηλών-τελών
Οι συσκευασίες υψηλών προδιαγραφών-δεν περιορίζονται σε ένα υλικό. Μπορεί να περιλαμβάνει ελαστικές μεμβράνες όπως BOPP, PET και πολυαιθυλένιο. Μπορεί επίσης να περιλαμβάνει διπλωμένο χαρτόνι, κυματοειδές επένδυση μικροφλούτου και ειδικά υλικά όπως επιμεταλλωμένα φιλμ και ολογραφικό φύλλο. Αυτά τα διαφορετικά υλικά χρησιμοποιούνται σε προηγμένα προϊόντα συσκευασίας.
Κάθε υλικό συμπεριφέρεται διαφορετικά στη φλεξογραφική εκτύπωση. Αυτή η διαφορά εξαρτάται από την επιφανειακή ενέργεια, το πορώδες, την ευαισθησία στη θερμότητα και τη σταθερότητα του υλικού κατά την επεξεργασία.
Έξι εύκαμπτα πιεστήρια εκτύπωσης σχεδιασμένα για πολλαπλά υποστρώματα έχουν συνήθως ρυθμιζόμενη πίεση σε κάθε σταθμό βάσης. Χρησιμοποιεί επίσης διαφορετικά ρολά anilox, που συνήθως κυμαίνονται από 400 έως 1600 γραμμές ανά ίντσα, ανάλογα με το πάχος και την κάλυψη του μελανιού. Μεταξύ των σταθμών, μπορεί να περιλαμβάνει ένα σύστημα στεγνώματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στέγνωμα υπερύθρων, ζεστό αέρα ή σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία ανάλογα με το υλικό και τον τύπο μελανιού.
Το TAPPI T 559cm-96 παρέχει μια τυπική μέθοδο για τον έλεγχο της ανθεκτικότητας της εκτύπωσης. Βοηθά στη σύγκριση της αντοχής στην τριβή διαφορετικών συνδυασμών μελανιών και υποστρωμάτων.
Όταν μια μηχανή έξι-στοπ μπορεί να χειριστεί πολλά διαφορετικά υλικά, η αξία της αυξάνεται. Μπορεί να εκτυπώσει με μελάνια UV σε συσκευασία μαλακού φιλμ ή με μελάνι-με βάση το νερό σε χαρτόκουτα. Αυτό επιτρέπει σε ένα μηχάνημα να εξυπηρετεί πολλούς τύπους προϊόντων. Αντίθετα, οι συσκευαστές τεσσάρων-stop έχουν συχνά λιγότερους τύπους υλικών και δεν μπορούν εύκολα να αλλάξουν μεταξύ διαφορετικών αγορών συσκευασίας.
Κριτήρια ελέγχου διεργασίας για τον ορισμό "High-End"
Το "High end packaging" δεν είναι απλώς μια φράση μάρκετινγκ. Αναφέρεται σε απαιτήσεις ποιότητας που ορίζονται από τα βιομηχανικά πρότυπα.
Βασική προϋπόθεση είναι η ακρίβεια της καταχώρισης, η οποία ορίζεται από το ISO 12647-6 ως ±0,10 mm. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι ο έλεγχος απολαβής κουκίδων. Στη φλεξογραφική εκτύπωση, οι κουκκίδες αυξάνονται επειδή η πλάκα εκτύπωσης είναι ελαφρώς μαλακή και το μελάνι μεταδίδεται μέσω ενός ρολού anilox. Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερη κουκκίδα εκτύπωσης από την αναμενόμενη.
Το ISO 12647-6 ορίζει ένα όριο αύξησης τιμής τόνου (TVI) ±3% για οποιαδήποτε καμπύλη αναφοράς χρώματος. Σε μια εύκαμπτη μηχανή εκτύπωσης έξι χρωμάτων, κάθε εκτυπωτής πρέπει να ελέγχει το TVI ξεχωριστά. Αυτό συμβαίνει επειδή διαφορετικά μελάνια, ρολά anilox και επίπεδα κάλυψης παράγουν διαφορετική συμπεριφορά κέρδους κουκκίδων.
Για να το διαχειριστούν αυτό, τα σύγχρονα μηχανήματα χρησιμοποιούν φασματοφωτομετρική παρακολούθηση κλειστού-βρόχου. Το σύστημα μετρά την πυκνότητα χρώματος κατά την εκτύπωση και προσαρμόζει αυτόματα τα επίπεδα μελανιού. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της ποιότητας της εκτύπωσης σταθερή στην ταχύτητα παραγωγής.
Μια άλλη απαίτηση είναι η ομοιόμορφη πυκνότητα του στερεού. Αυτό αναφέρεται σε μια περιοχή καθαρού χρώματος που εκτυπώνεται ομοιόμορφα σε όλο το πλάτος και το μήκος του υλικού. Το ISO 2846-1:2017 ορίζει αποδεκτό εύρος πυκνότητας για μελάνια επεξεργασίας.
Η εκτύπωση θεωρείται ανώτερη από τις προδιαγραφές εάν η πυκνότητα ποικίλλει πάρα πολύ, ακόμη και εντός ±0,05 μονάδων οπτικής πυκνότητας. Τα πυκνόμετρα ενσωματωμένης σάρωσης σε έξι πιεστήρια εκτύπωσης μπορούν να ανιχνεύσουν έγκαιρα αυτές τις αλλαγές και να μειώσουν τη σπατάλη σε σύγκριση με τους χειροκίνητους ελέγχους.
Η ακρίβεια χρώματος μετριέται επίσης χρησιμοποιώντας ΔE (Δέλτα Ε), το οποίο δείχνει τη διαφορά μεταξύ του χρώματος στόχου και του εκτυπωμένου χρώματος. Στη βιομηχανία συσκευασίας, το ΔE μικρότερο από ή ίσο με 1,0 θεωρείται οπτικά συνεπές και το ΔE μικρότερο από ή ίσο με 2,0 είναι συνήθως το μέγιστο αποδεκτό επίπεδο για εργασίες υψηλού-τελικού.
ΔE Λιγότερο ή ίσο με 1,0 απαιτεί σταθερή σύνθεση μελανιού, ελεγχόμενη μεταφορά μελανιού και σταθερή θερμοκρασία στεγνώματος. Τα σύγχρονα πιεστήρια έξι-στοπ με αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου διεργασιών είναι πιο ικανά να διατηρήσουν αυτές τις συνθήκες σε σχέση με παλαιότερα μηχανήματα χωρίς συστήματα ανάδρασης σε πραγματικό-χρόνο.
Οικονομική Σύγκριση: Έξι Αναχωρήσεις
Το πρόσθετο κόστος της προσθήκης μιας πέμπτης και έκτης στάσης σε μια μηχανή εκτύπωσης flexo είναι συνήθως περίπου 15 έως 25 τοις εκατό της συνολικής τιμής του μηχανήματος. Το ακριβές κόστος εξαρτάται από τα επίπεδα μετάδοσης, στερεοποίησης και αυτοματισμού. Το αν αξίζει αυτό το επιπλέον κόστος εξαρτάται από το είδος της εργασίας παραγωγής.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ρύθμιση έξι-στοπ προσφέρει σημαντικά οικονομικά οφέλη.
Ένα παράδειγμα είναι η ποικιλομορφία της επωνυμίας. Ορισμένοι μετατροπείς συνεργάζονται με πέντε ή περισσότερους επώνυμους πελάτες. Εκτός από την επεξεργασία χρωμάτων, κάθε μάρκα χρειάζεται ένα ή δύο ειδικά σποτ χρώματα. Ένα μηχάνημα έξι-στοπ μπορεί να ρυθμίσει αυτά τα χρώματα χωρίς να αλλάξει τη διάταξη του σταθμού μελανιού. Αυτό μειώνει τον χρόνο αλλαγής εργασίας για κάθε εργασία κατά περίπου 20–40 λεπτά, αυξάνοντας τον χρόνο εκτέλεσης της παραγωγής ανά βάρδια.
Ένα άλλο σενάριο είναι η εκτεταμένη έγχρωμη εκτύπωση. Όταν η εταιρεία μετατρέπει από spot χρώμα σε σύστημα CMYK+OGV, ο αριθμός των ρυθμίσεων μελανιού ανά εργασία μειώνεται από περίπου 8–12 μελάνια σε περίπου 6 μελάνια. Αυτό μπορεί να μειώσει τον χρόνο καθαρισμού και να μειώσει τη σπατάλη μελανιού που προκαλείται από την ανάμειξη. Τα εργοστάσια που χρησιμοποιούν εκτεταμένες{7}}ροές εργασιών γκάμας σε έξι ή περισσότερους εκτυπωτές μπορούν να αυξήσουν την παραγωγικότητα κατά περίπου 15–25%, σύμφωνα με την Flexographic Technical Association.
Η τρίτη προϋπόθεση είναι η απαλότητα του υποστρώματος. Έξι μηχανές μπορούν να χειριστούν φιλμ, χαρτόνι και ειδικά υλικά χωρίς σημαντική αναδιαμόρφωση. Αυτό επιτρέπει στο ίδιο μηχάνημα να κάνει περισσότερους τύπους εργασιών. Με εναλλάξιμα ρολά anilox και διαφορετικές επιλογές σκλήρυνσης, το μηχάνημα μπορεί να εξυπηρετήσει πολλές αγορές συσκευασίας ενώ εξακολουθεί να χρησιμοποιεί μία γραμμή παραγωγής.
Σύναψη
Η απόφαση να επενδύσετε σε ένα Six Color Flexo Printing Machine για υψηλής{0}}συσκευασίας δεν αφορά κυρίως την προσθήκη δύο επιπλέον σταθμών εκτύπωσης. Πρόκειται για την απόκτηση μεγαλύτερης ευελιξίας στη χρήση των χρωμάτων, τον καλύτερο έλεγχο της διαδικασίας και τη δυνατότητα εκτύπωσης σε περισσότερους τύπους υλικών. Αυτά τα πλεονεκτήματα προέρχονται από το συνδυασμό πρόσθετων τοποθεσιών με σύγχρονα συστήματα, όπως η καταχώριση με σερβο{3}}οδήγηση, ο έλεγχος πυκνότητας κλειστού-βρόχου και τα μικτά συστήματα σκλήρυνσης.
Τέσσερις πρέσες εξακολουθούν να είναι κατάλληλες για βασική συσκευασία με κύριο στόχο το χαμηλό κόστος. Σε αυτήν την περίπτωση, η τιμή μονάδας είναι πιο σημαντική από την προηγμένη ποιότητα εκτύπωσης ή την ευελιξία.
Ωστόσο, οι απαιτήσεις είναι διαφορετικές για τους μετατροπείς που εργάζονται στην αγορά συσκευασιών υψηλής ποιότητας. Χρειάζονται ακριβή χρώματα μάρκας, ευρύτερο φάσμα υλικών και σταθερή απόδοση παραγωγής. Σε αυτήν την ενότητα, το πάτημα έξι-στοπ είναι συχνά η χαμηλότερη ρύθμιση για την κάλυψη της τρέχουσας ζήτησης της αγοράς.
Αναφορά
- U. Agarwal, & Gupta, R. "Εκτύπωση με εκτεταμένη χρωματική γκάμα πορτοκαλί, πράσινου και βιολετί." Coloration Technology 136.3, 2020, σελ. 224-237. (Επέκταση γκάμας CMYK+OGV, ποσοτικοποιημένη σε μονάδες CIELAB, ποσοστιαία αύξηση έναντι του τυπικού CMYK, ποσοστό κάλυψης βιβλιοθήκης Pantone)
- ISO 12647-6:2012. Τεχνολογία γραφικών - Έλεγχος διαδικασίας για την παραγωγή μισών-χρωματικών διαχωρισμών, δοκιμών και εκτυπώσεων παραγωγής - Μέρος 6: Φλεξογραφική εκτύπωση. International Organisation for Standardization, 2012. (Προδιαγραφή ανοχής εγγραφής ±0,10 mm, απαιτήσεις ελέγχου αύξησης τιμής τόνου (TVI), πλαίσιο ελέγχου διαδικασίας)
- ASTM D5264-98(2021). Τυπική πρακτική για αντοχή στην τριβή τυπωμένων υλικών για δοκιμαστές τριβής Sutherland. ASTM International, 2021. (Μέθοδος δοκιμής για αντοχή στην τριβή σε τυπωμένες επιφάνειες, ερμηνεία σύγκρισης δεδομένων φιλμ με βάση την υπεριώδη ακτινοβολία ή υδατική σκλήρυνση)
- ISO 2846-1:2017. Τεχνολογία γραφικών - Χρώμα και διαφάνεια σετ μελανιών εκτύπωσης για εκτύπωση τεσσάρων-έγχρωμων εκτυπώσεων - Μέρος 1: Εκτύπωση όφσετ με τροφοδοσία φύλλου-και τροφοδοσίας ιστού. International Organization for Standardization, 2017. (Προδιαγραφές ομοιομορφίας στερεάς πυκνότητας, αποδεκτά όρια απόκλισης, στόχοι πυκνότητας μελανιού διεργασίας)
- TAPPI T 559cm-96. Αντοχή στην τριβή εκτύπωσης χαρτιού και χαρτονιού. Technical Association of the Pulp and Paper Industry, 1996. (Κωδικός δοκιμής για ανθεκτικότητα εκτύπωσης πολλαπλών-υποστρωμάτων, μέθοδος αξιολόγησης συνδυασμού υποστρώματος-μελάνης)
