Process Fusion Trends of Flexographic Printing
Against the backdrop of the global packaging and printing industry's transformation towards green, intelligent, and personalized development, flexographic printing has gradually become the core carrier of multi-process integration with its environmental advantages (water-based inks, low energy consumption), adaptability to flexible substrates (films, paper, metal foils, etc.), and high-efficiency production capacity (high-speed roll-to-roll printing). Inför marknadens efterfrågan på korta beställningar, anpassning och högt mervärde blir begränsningarna för en enda process allt mer framträdande, och den djupa integrationen av flexografisk tryckning med andra processer blir en viktig väg att bryta igenom flaskhalsar.
Den här artikeln kommer systematiskt att analysera integrationen och innovationen av flexografisk tryckning med fem huvudprocesser: digital bläckstråle, gravure, offsettryck, skärmtryck och digital flexografisk tryckning, från de tre dimensionerna av teknisk implementeringsväg, kärnfördelar och applikationsscenarier, vilket avslöjar hur det kan skapa nytt industriellt värde genom teknikuppsamling.
Flexografisk tryckning och digital bläckstråleskrivning: Digital empowerment av traditionella hantverk
Implementeringsväg för teknikintegration
När det gäller de specifika implementeringsmetoderna för teknikintegration kan den huvudsakligen utföras från två dimensioner: utrustningarkitekturdesign och arbetsflödesoptimering. Exempelvis bearbetar flexografisk tryckmodul huvudsakligen stora färgblock och bakgrundsmönster, medan den digitala utskriftsdelen är ansvarig för innehållet som måste behandlas fint, till exempel QR-kodinformation eller personliga textmönster som ändras när som helst. Det finns två typer av specifika utrustningsformulär: en är en hybridanordning i linjen, som gör det möjligt för flexografisk utskrift och digitala enheter att arbeta i en sträng som en monteringslinje; Den andra är att integrera de två teknologierna i en tryckstation och växla olika tryckmetoder genom digital kontroll.
När det gäller den viktigaste frågan om färgmatchning är det vanligtvis nödvändigt att samordna med hjälp av ett speciellt kontrollsystem. Till exempel används en enhetlig färghanteringsprogramvara för att koordinera färgparametrarna för de två utskriftsmetoderna för att säkerställa att de tryckta färgerna inte kommer att ha uppenbara avvikelser. I den faktiska driften kommer färgkalibreringsinstrument att användas för realtidsmätning och justering, och färgskillnaden kommer att kontrolleras så mycket som möjligt inom det intervall som är svårt att upptäcka med blotta ögat.
När det gäller dataöverföring måste fasta formatfiler och variabel informationsdata förpackas i ett specifikt format och interageras i realtid genom ett speciellt transmissionsprotokoll. Här måste vi vara uppmärksamma på datakompatibiliteten för olika tryckenheter. Till exempel kan filformatet som används i traditionell utskrift behöva omvandlas till en struktur som kan kännas igen av digitala enheter.
När det gäller materialanpassningsbarhet måste fokus vara på att lösa vidhäftningsproblemet för olika bläck på olika material. Till exempel utförs Corona -behandling på ytan av plastfilm för att göra det enklare för digitala bläck att följa materialets yta; eller ett lager av primer appliceras på vissa speciella material för att hjälpa traditionella bläck att spridas bättre. Speciellt när man möter material som inte är lätta att absorbera bläck, såsom PET, krävs vanligtvis förbehandlingsprocesser för att förbättra tryckeffekten.
Kärnfördelar med kombinerade processer
När vi analyserar applikationsvärdet för kombinerade processer kan vi fokusera på tre aspekter av fördelar. Den första är kostnadskontrollproblemet för olika ordermängder. Till exempel, när ordervolymen når mer än 5, 000 meter, är kostnaden per kvadratmeter med flexografisk förtrycksteknik cirka tre till fem cent. Om det är en liten batchorder kommer kostnaden för digital bläckstråleprogram att stiga till intervallet 1,5 till 30 cent. Även om detta hybridläge kostar cirka 15% mer än ren flexografisk tryckning, kan den uppnå en produktionsmetod med noll-inventory, det vill säga det finns inget behov av att lagra en stor mängd råvaror i förväg.
Låt oss prata om egenskaperna hos dynamisk innehållsbehandling. För produkter som livsmedelsförpackningar är till exempel den konventionella praxis att använda flexografisk utskrift för att skriva ut fasta mönster, till exempel varumärkeslogotyper, medan delar som behöver ändras ofta, till exempel produktionsdatum eller marknadsföringsinformation, kan skrivas ut i realtid med digital bläckstråle. Nu kommer vissa läkemedelsföretag också att skriva ut AR -identifieringsmönster och produktspårbarhetskoder på förpackningen samtidigt. Den förstnämnda använder flexografisk utskrift för att säkerställa utskriftsnoggrannhet, och den senare använder digital teknik för att uppnå oberoende kodning för varje paket.
Miljöindikatorer behöver också särskild uppmärksamhet. Det vattenbaserade bläcket som används vid flexografisk tryckning har bättre kontroll över föroreningsutsläpp, och utsläppsförhållandet för VOC är endast cirka 1%. Även om digital teknik använder UV -bläck kan dess utsläpp minskas med hälften. Jämfört med den traditionella gravure -utskriften tidigare kan denna kombination minska koldioxidutsläppen med mer än 30% totalt, vilket är till stor hjälp för företag att genomföra indikatorer för miljöbedömning.
När det gäller specifika applikationsscenarier är drycketikettutskrift ett typiskt exempel. Till exempel skrivs grundfärger med flexografisk tryckning, medan speciella behov som mönster med begränsad upplaga eller personliga slagord hanteras av digitalt bläckstråle. Det finns också den för närvarande populära smarta förpackningstekniken. Antenndelen av den elektroniska taggen är lämplig för exakt utskrift med flexografisk tryckning, medan området som måste bundas till chipet använder digital teknik för att bearbeta utskrift av anti-förfalskande etiketter.
Flexografisk och gravure tryck Hybridutrustning: Balans mellan effektivitet och kvalitet
När det gäller utrustningsintegrationslösningar finns det för närvarande tre viktiga tekniska moduler som är värda att uppmärksamma. Den första modulen kan kallas en modulär monteringslösning, som är att ordna utskriftsenheter med olika funktioner på ett kombinerat sätt. Specifikt är den flexografiska utskriftsdelen huvudsakligen ansvarig för färglayout med stor område, till exempel bakgrundsfärgblocket på förpackningsrutan och den heta stämpelprocessen som kräver exakt positionering. För närvarande används UV -härdningsfärg vanligtvis. De delar som kräver fintryck, såsom gradientmönstret eller metalltexten på produktförpackningen, kommer att hanteras av gravureenheten. Denna typ av enhet kan vanligtvis uppnå en DOT -noggrannhet på cirka 175 till 200 rader per tum.
På tal om specifika utrustningsmodeller är modeller som Bobst Masterflex MD som produceras i Schweiz mer typiska. Den här maskinen integrerar flexografiska, gravure och kallstämpelprocesser på en produktionslinje, och den faktiska driftshastigheten kan nå 300 meter per minut. Denna hastighetsindikator är en relativt ledande parameter inom området flexibel förpackning.
När det gäller kontrollsystem löses de två viktiga frågorna om spänningsstabilitet och registreringsnoggrannhet huvudsakligen. När det gäller specifik implementering kommer varje tryckenhet att vara utrustad med ett oberoende servo -motordrivningssystem, såsom Siemens 1FK7 -serien Motor Group. Denna konfiguration kan uppnå en registreringsnoggrannhet för plus eller minus 0. 05 mm. Samtidigt kommer ett servosystem med sluten slinga att konfigureras, det vill säga kodaren kommer att övervaka spänningsfluktuationen i realtid och justera dynamiskt justera hastighetsparametrarna för att lossa och återbindas.
När det gäller bläcktorkningsprocessen måste olika tryckenheter behandlas annorlunda. Den flexografiska enheten använder vanligtvis vattenbaserad bläck, och för närvarande används varm luft vid 60 till 80 grader Celsius med infraröd hjälp för torkning. Eftersom gravyrenheten använder lösningsmedelsbaserad bläck måste torktemperaturen ökas till 90 till 110 grader, och en kväveskyddsanordning måste konfigureras för att förhindra säkerhetsproblem som kan orsakas av lösningsmedel för flyktig.
Från det faktiska applikationsscenariot används denna hybridutrustning i stor utsträckning inom området flexibel förpackningsproduktion. Till exempel, vid utskrift av vanliga mellanmål förpackningspåsar, läggs mer än 70% av basfärgen vanligtvis med en flexografisk platta, och de återstående 30% av det fina mönstertryck är slutfört med en gravurplatta. Enligt den faktiska produktionsdatastatistiken kan kostnaden för gravuretryck minskas från cirka 60% av den ursprungliga traditionella lösningen till mindre än 40%, och den totala energiförbrukningen kan minskas med cirka en fjärdedel.
I områden som kräver speciella visuella effekter, såsom avancerade produkter som kosmetikförpackningar, är fördelarna med hybridutrustning mer uppenbara. Till exempel använder en läppstiftförpackningsbox först flexografisk utskrift för att skapa en gradientbakgrundsfärg och använder sedan gravure -utskrift för att skriva ut varumärkeslogotypen med en pärlskalig effekt. Detta är verkligen mer iögonfallande än vanlig förpackning på hyllan. Det finns också yttre förpackningsfilmer för sanitetsprodukter, som använder flexografisk tryckning för grundläggande mönster och gravuretryck för antislipstrukturer. En sådan produktionslinje kan producera cirka 500, 000 meter material per dag, och produktionskapaciteten har förbättrats avsevärt.
Kombination av flexografisk tryckning och offsettryck: Ett genombrott i precisionen av traditionell teknik
När de två tryckmetoderna används tillsammans är det mest besvärliga problemet problemet med felinställning. Till exempel är skillnaden i deformation orsakad av materialets hårdhet: plattan som används för flexografisk tryckning är relativt mjuk (cirka 1,7 mm tjock), och den kommer att ge synlig deformation under trycktryck, och det specifika värdet fluktuerar mellan 0. 1 och 0. 2 mm. Metallplattan med traditionell offsettryck är mycket tunnare (ungefär 0. 3 mm), och deformationen är nästan försumbar (inte mer än 0. 0 1 mm). Den direkta effekten av denna situation är att spöke är benägna att inträffa under övertryck med flera färg. När avvikelsen överstiger 0,15 mm kommer kanten på den tryckta texten att vara ojämn som en sågtand.
En annan sak som måste koordineras är torkningsmetoden för de två bläcken. Det vattenbaserade bläck som vanligtvis används i flexografisk tryckning kräver varmluftsblåsning (cirka 70 grader Celsius) och infraröd förorkning, medan UV-bläcket för offsettryck måste bestrålas med ultraviolett ljus (våglängden är cirka 365 nanometer) för att bota. Det finns en motsägelse här, det vill säga de starka ultravioletta strålarna i förskjutningsprocessen kommer direkt att belysa det flexografiska bläckskiktet som ännu inte har torkat helt. Detta kommer att få en hård film att bakas på ytan av det flexografiska bläcket som ännu inte har torkat, vilket påverkar den slutliga tryckeffekten.
Var särskilt uppmärksam på utskriftsmaterialets tjocklek. När du till exempel använder mycket tunt papper (vikt inte mer än 60 gram per kvadratmeter) kommer trycket på flexografisk tryckning att sträcka papperet med cirka 1,2%. För närvarande måste offsetutskriftsenheten justera registreringsparametrarna beroende på sträckningssituationen, annars kommer färgfelregistreringsbilden att inträffa.
För att lösa dessa problem antas nu två förbättringsplaner främst. Den första är att installera ett intelligent kompensationssystem, använda en högprecisionsskanner (upplösning upp till 12 0 0DPI) för att övervaka tryckmärken i realtid och sedan justera rullens position dynamiskt genom en precisionsmotor för att styra felet inom 0,03 mm. Den andra är att utföra skiktad härdning på bläcket, det vill säga för att tillåta flexografisk bläck att slutföra den initiala härdningen före den ultravioletta bestrålningen av offsetutskriftsprocessen.
I härdningsprocessen efter flexografisk utskrift, till exempel, kommer infraröd förköpande utrustning att användas. För närvarande rekommenderas kraftdensitetsparametern att styras vid cirka 15W\/cm². Fördelen med detta är att härdningshastigheten för materialytan kan nå minst 80%. Efter offsetutskriftsprocessen väljs LED-UV-ljuskällor med en våglängd på 395 nm vanligtvis för sekundär härdning. För närvarande rekommenderas energitäthetsparametern för att ställas in på 80MJ\/cm², främst för att undvika ömsesidig störning mellan olika bläckskikt.
När det gäller den specifika implementeringsplanen för förbehandling av substrat, till exempel i beläggningsprocessen, kommer en vattenbaserad primer med ett fast innehåll på cirka 15% att appliceras på ytan av tunna papperstypsunderlag. Denna behandlingsmetod kan effektivt förbättra vidhäftningsprestanda för flexografiska bläck, vanligtvis nå ett vidhäftningsindex på mer än 95%. Samtidigt är en ytterligare fördel att trycket som krävs för offsetutskrift kan minskas på lämpligt sätt från den konventionella 0. 15MPa till cirka 0. 12MPA.
I utskriftsapplikationen av högvärdesprodukter som high-end cigarettpaket, till exempel, kommer den typiska processen att använda flexografisk tryckning som bas och sedan överlagra färgprocessen för offsetutskrift, såsom bearbetning av speciella färgnummer som Pantone 871C, och till slut applicera UV-lack med en beröringsstruktur i specifika områden. Genom denna kombination av flera processer kan den speciella visuella effekten av sju överlagrade färger äntligen uppnås.
För den tekniska implementeringen inom området för förpackning av förfalskning, till exempel, kommer offsetutskriftsprocessen att användas samtidigt för att producera mikro-text med en linjebredd på cirka 0. 03mm, och kombineras sedan med flexografisk tryckning för att bilda en präglad struktur med en djup av cirka 15 mikron. För att kontrollera dessa förmedlingsfunktioner är det vanligtvis nödvändigt att utrusta observationsverktyg med en förstoring av mer än tio gånger för att exakt identifiera dem.
Flexografisk utskrift Integrerad skärmenhet: Ett genombrott i funktionell tryckning
I processen för att förverkliga funktionell utskrift visar online -konfigurationen av flexografisk utrustning och skärmmoduler unika fördelar. Specifikt är skärmutskriftsenheten huvudsakligen ansvarig för behandlingen av speciella bläck. Till exempel måste tjockleken på lysande bläck styras i intervallet 30 till 50 mikron för att säkerställa att produkten kan upprätthålla ett ljusstyrkaindex på mer än 150 mcd\/m² i mörkret i 12 timmar. Samtidigt kan bläckbehandlingen med frostad effekt effektivt förbättra antislipsprestanda för förpackningsmaterial genom att uppnå ytråheten hos RA 3-5 mikron.
Ur perspektivet av produktionseffektivitet tar det traditionella offline -skärmläget mer än en halvtimme att byta plattan varje gång, och mer än 5% avfall kommer att genereras i processen. Online -produktionsläget förkortar plattans förändringstid till mindre än fem minuter genom utrustningens samarbetsoptimering, och avfallshastigheten kan också kontrolleras inom 1%. Denna förbättring kan förbättra produktionslinjens omsättningshastighet avsevärt för förpackningsproduktion som kräver ofta processbyte.
När det gäller att öka produktansvärde är optimeringen av taktil upplevelse ett viktigt genombrott. Till exempel, inom kosmetisk förpackning, antas processkombinationen av gradientbakgrundsfärg överlagrad med präglad logotyp. När höjden på den präglade logotypen når 0. 2 mm ökar sannolikheten för att konsumenterna identifierar varumärket genom beröring med cirka 40%. Tillämpningen av funktionella bläck är också värda uppmärksamhet. Till exempel kan temperaturförändrande bläck uppnå färgförändring vid cirka 30 grader, och responstiden överstiger inte 3 sekunder; och fotokromiska material kommer att ge uppenbar färgskillnad efter ultraviolett bestrålning, och denna egenskap kan visas tusentals gånger i en cykel.
Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt inställningen av plattparametrar i processkontroll. Spänningen på nylonskärmen rekommenderas att upprätthållas inom området {{0}} n\/cm. Med konfigurationen av 35 mikrontjocklek och 35% öppningshastighet kan det balansera utskriftsnoggrannheten och bläcköverföringseffektiviteten. Felsökningen av skrapesystemet är också kritisk. Välj en skrapa med en hårdhet av 70-75 strand A. När du arbetar vid en 75- graders lutningsvinkel under ett tryck av 0. 2-0. 3MPA kan mer än 90% av bläcköverföringen uppnås.
För avancerad efterfrågan på varumärken är metalltexturtryck en vanlig metod. När det gäller lyxförpackningar, genom att tillsätta 40% aluminiumpulver i skärmtryckningsprocessen, kan etikettens glans når mer än 85GU vid en 60- grads observationsvinkel. Denna förbättrade visuella effekt, i kombination med den differentierade designen på taktilnivå, utgör tillsammans ett viktigt stöd för produktpremie.
I processen med uppgradering av tryckteknik är digital flexografisk utskrift den viktigaste utvecklingsriktningen, och den förvandlas främst till intelligent teknik genom tre nivåer.
När det gäller processoptimering är det första att uppmärksamma är den tekniska uppgraderingen av plattframställningsprocessen. Till exempel är tekniken som används är laserdirektgravering (LDI). Fördelen med denna teknik återspeglas huvudsakligen i plattan som gör noggrannhet kan nå 4800 dpi, och plattans att göra tid förkortas av två tredjedelar jämfört med den gamla metoden. I synnerhet bör plattmaterialkostnaden nämnas, vilket kan minska utgifterna med cirka 20% jämfört med hartsplattan som vanligtvis använts tidigare.
Då är det nödvändigt att prata om förbättringen av det automatiska styrsystemet. Till exempel, i den slutna spänningskontrolldelen kan noggrannheten för den sensorn som används nu nå nivån för plus eller minus 0. 1 Newton, och svarshastigheten överstiger inte tio millisekunder. När det gäller bläckkalibrering används nu utrustning såsom spektraltäthetsdetektorer, såsom de vanliga Techkon -varumärketektorerna på marknaden, som kan övervaka utvidgningen av prickar i realtid, och felområdet kan kontrolleras inom 1%.
När det gäller färghantering är en stor databas nu etablerad för att stödja den. Till exempel lagras mer än 100, 000 uppsättningar av färgscheman, och när man matchar färger mellan olika enheter styrs färgavvikelsen till en nivå som nästan är osynlig för det blotta ögat.
När du svarar på kortsiktiga utskriftsbehov är det första att tänka på anpassningen av produktionsmodellen. När det gäller kostnadsberäkning inkluderar kostnaden per ark med digital flexo -utskrift främst två delar, nämligen de grundläggande kostnaderna för plattframställning och utskriftskostnaden per ark med papper. Till exempel är plattans avgift för digital flexo -utskrift endast 500 yuan, och varje pappersark kostar 8 cent. Även om den traditionella metoden har en enda utskriftskostnad på 3 cent lägre, kräver den minst 5, 000 ark för att sprida de 2, 000 Yuan -plattans avgift. Kort sagt, när ordervolymen är cirka 3 500 ark är det mer kostnadseffektivt att välja digital flexo-utskrift.
Slutligen är det nödvändigt att lägga till praktiken av dataintegration. Dagens system fångar dynamiskt produktionsdata, såsom ändringar i ordningsvolym och utrustningens driftsparametrar, och justerar automatiskt utskriftsinställningar via algoritmer. Till exempel, när pappersspänningsfluktuationer upptäcks, kommer systemet omedelbart att justera rulltrycket för att upprätthålla stabil tryckkvalitet.
Inom området för variabel datatryck används nu den tekniska lösningen för att länka flexografiskt fast innehåll med dynamiska data. Till exempel, genom det universella formatet för PDF\/VT för online -utgång, kan bearbetningshastigheten för utrustningen under drift i princip nå mer än 100 meter per minut. En mycket kritisk länk i denna process är designoptimering av snabbordförändringssystemet.
När det gäller den modulära utformningen av utrustning fokuserar många tillverkare nu på att förkorta rulländringstiden. Hela rullförändringsprocessen överstiger vanligtvis inte åtta minuter, vilket är cirka 40% högre än branschens genomsnitt för tre år sedan. Systemet har också en inbyggd historisk processparameterdatabas, särskilt de vanligt använda konfigurationerna kan i princip kallas inom tio sekunder, vilket är särskilt användbart för att hantera brådskande beställningsföretag.
När det gäller specifika applikationsscenarier är ett typiskt fall inom området etikettutskrift förpackning av dagliga kemiska produkter. Till exempel är gradientmönstret på schampoflaskan tryckt med flexotryck, och den digitala flexo -trycktekniken kan växla logotypmönstren för olika dofter i realtid. Enligt observationer kan denna typ av produktionslinje slutföra produktionsuppgiften på cirka 200, 000 etiketter per dag. En intressant applikationsriktning i publiceringstryck är kortsiktiga böcker, till exempel barns bildböcker, som kräver ofta plattformar. Deras vanliga praxis är att använda flexo -utskrift för offsetpappertryck av textdelen och digital flexo -utskrift för det belagda papperet i täckdelen för att uppnå personliga effekter. Minsta beställningskvantitet kan nu vara cirka 100 exemplar.
Multi-processintegration driver språnget i värdet av flexografisk tryckning
Ur perspektivet av teknisk utveckling finns det för närvarande en uppenbar trend med tvärprocessintegration. Till exempel är uppgraderingar av utrustning inte längre begränsade till förbättringar av enfunktion, men integrerar gradvis sammansatta funktionella moduler såsom intelligent underhållsprognos (till exempel att använda AI för att bestämma när maskinen behöver underhåll) och nano-nivå mönsteravtryck. Denna integrationstrend kan i huvudsak förstås som en övergripande omvandling av trycktjänstmodellen, det vill säga från att helt enkelt sälja utrustning till att tillhandahålla fullprocesslösningar.
Nyckeln till industriell uppgradering ligger i hur man möter sammansatt produktionsbehov. Enkelt uttryckt är det att uppnå tre till synes motsägelsefulla mål genom en kombination av teknik - att upprätthålla den traditionella fördelen med låga kostnader för flexografisk tryckning, att öka produktens ytterligare funktioner (t.ex. utsläpp av missförstånd, specialstrukturer) och att uppfylla miljöskyddsstandarder (som reducerar flyktiga ämnen). Balansen i dessa tre element kräver samarbetsinnovation i olika processer.
I framtiden kan teknologiska genombrott som är värda att uppmärksamma vara koncentrerade på två nivåer: Först kan intelligenta parameterkontrollsystem genom att låta maskiner automatiskt lära sig historiska produktionsdata, till exempel kan djupa inlärningsmodeller justera mer än 200 parameterindikatorer såsom trycktrycksvärde och bläckviskositet av sig själva, så att produktskrot kan kontrolleras på en extremt låg nivå; För det andra, transplantat med tvärdomänsteknologi, såsom att kombinera nanoimprint-teknik som används för att göra chips med traditionella tryckprocesser, så att exakta kretsmönster kan skrivas ut på förpackningsmaterial, vilket ger möjligheter för innovativa applikationer som smarta förpackningar.
