Удачная комбинация для высокого качества

Растёт спрос на сложную многофункциональную этикетку и упаковку, не только привлекающую внимание покупателя, но и выполняющую защитные функции, представляющую потребителю максимум информации о продукте. Неотъемлемые её элементы — изображения фотокачества, спецэффекты, несколько запечатываемых или отделочных материалов. Дополнительная сложность — непрерывное усовершенствование дизайна, требующее от печатной машины ранее не оговоренных заказчиком возможностей. Решение задачи — комбинированные машины, не только запечатывающие материал с помощью широкого спектра полиграфических методов, но и выполняющие лакирование, тиснение, вырубку, резку, перфорацию, фальцовку, ламинирование… Благодаря им производители упаковки и этикетки задействуют разные виды печати, оперативно изменяют конфигурацию технологического конвейера.

Поскольку классические прин-ципы построения печатного оборудования распространяются и на комбинированные машины, производители предлагают системы планетарного и секционного (линейного) построения. Самые эффективные — в лагере линейных машин, работающих с широким спектром запечатываемых материалов (от плёнки до картона), предлагающих огромный выбор конфигураций. Не менее важны удобство обслуживания и быстрота переналадки. Основная сфера менее гибких и не рассматриваемых в статье планетарных — печать на упаковочных полимерных материалах. Тема обзора — узкорулонные комбинированные линейные машины секционного построения, поддер-живающие не менее трёх способов печати, включая офсетный.

Рынок комбинированных машин развивается. Полностью сервоприводную версию Viva недавно выпустила Codimag; DoWell к концу года планирует оснастить машины Swiss офсетными секциями и сделать их полностью сервоприводными; Omet намерена представить офсетный модуль на сентябрьской Labelexpo; новинки для серий FA, FB и MO к ней готовит Nilpeter, но сохраняя интригу и не раскрывая секретов. MPS разместила в Drent Goebel заказ на производство офсетных секций для своего оборудования, а её новая машина MPS EO (Effective Offset) — ещё одна тёмная лошадка грядущей выставки. Основной стимул производства — исключительная востребованность комбинированной техники при выпуске элитной высококачественной этикетки и упаковки.

На российском рынке таковую предлагают Codimag, Drent Goebel, GiDue, Gallus, Muller Martini, MPS, Miyakoshi, Nilpeter и Rotatek. В сводной таблице даны ориентировочные цены в Москве для 8-красочных конфигураций с минимумом опций (указаны в соответствующих столбцах).

Сложные комбинации

Выбор конфигурации комбинированной линейной машины — непростая задача, требующая анализа заказов. Если они масштабны и однотипны, нужен агрегат «жёсткого» построения, где большая часть секций стационарна, переставляются лишь трафаретные и/или флексографские в специально отведённые слоты (Codimag, Drent Goebel, Gallus TCS, Miyakoshi, Muller Martini, Rotatek). Разнообразные и часто меняющиеся тиражи — прямой путь к приобретению машин «платформенного» построения, предусматривающих «горячую» замену любого модуля (Gallus RCS, GiDue Xpannd, Imer, MPS, Nilpeter). Отсутствие ограничений по перестановке и добавлению секций позволяет интегрировать технику в любую технологическую схему.

Второй критерий выбора — базовая для машины технология полноцветной печати: флексографская или офсетная. На первой основываются агрегаты GiDue Xpannd, Gallus RCS, MPS EP/EF/EC, на второй — Codimag Viva 340, Drent Goebel, Gallus TCS, Miyakoshi MVF, Muller Martini, Nilpeter MO и Rotatek.

Каковы цели?

«Этикетки для парфюмерной и алкогольной продукции — сложные дизайнерские решения, требующие сочетания способов печати и отделки. Единственный путь эффектной реализации идей клиента — комбинированная печать», — говорит Денис Окулов, генеральный директор «Окил», в парке оборудования которой — MPS EF, три Nilpeter MO (секции офсетной, флексографской, трафаретной и глубокой печати) и полуротационная машина сухого офсета Codimag Viva 340 для выпуска элитной винной этикетки. Близка и сфера использования в «Окил» узкорулонных Nilpeter MO — однопроходное производство сложной водочной и парфюмерной этикетки. За нанесение металлизированных красок при реверсивной (межслойной) печати отвечает секция глубокой печати; за высоколиниатурный растр и защитные гильоширные элементы — офсет; кроющие белила и рельефные лаки наносятся в трафаретной секции; краски золотые, серебряные или Pantone — во флексографской. Гибкость конструкции позволяет изменять последовательность видов печати и отделки, количество красок, а большое количество взаимозаменяемых секций — оперативно переконфигурировать машину под конкретную задачу.

Что печатать?

Особенности высокой печати — стабильное качество и часто более высокая линиатура растра по сравнению с флексографией. Сильные стороны — отличные кроющие способности красочного слоя даже при небольшой толщине (2-3 мкм). Существенный недостаток — склонность к эффектам шаблонирования при перекрытии многоцветных объектов, размещаемых на форме по направлению печати. Некоторая утрата технологией своих позиций отчасти связана с успехами догоняющей её флексографии, получившей в распоряжение современные цифровые печатные формы и высоколиниатурные анилоксовые валы.

Многие изготовители устанавливают на машины секции ротационного трафарета Stork	Система зональной регулировки краски AP Lever в машине Codimag Viva 340 - неотъемлемый атрибут секций офсетной и высокой печати

Неудивительна ведущая роль последней, наравне с офсетом определяющей темпы технологического развития комбинированной техники. Флексография — самый доступный и востребованный на этикеточном рынке способ печати, чему способствовали простая конструкция печатного аппарата и меньший размер инвестиций в технику с чрезвычайно широкими возможностями. Сегодня полноправные сферы её применения — высококачественные полноцветные изображения; не уступающая высокой печати работа с кроющими красками и палитрой Pantone. УФ-лакирование — не менее важный её вклад в технологическую копилку комбинированной техники.

В «Аляска-Полиграфоформление», занимающейся этикеткой и упаковкой, успешно функционируют несколько печатных машин, в т. ч. две Arsoma EM. Универсальная конфигурация позволяет комбинировать флексографские и трафаретные секции в любом сочетании. Как рассказал директор Михаил Белоусов, «в связи со спецификой заказов нам выгоднее флексография, охватывающая больший диапазон длины печати при меньших инвестициях. Для окупаемости рулонной офсетной машины надо работать на стандартных длинах печати и длинных тиражах. А вот этикеточные машины с секциями глубокой печати становятся популярными, а в некоторых сегментах (пивная этикетка) — просто необходимыми».

Трафаретная печать (шелкография) работает с разнообразными запечатываемыми материалами (помимо бумаги и картона, печать по текстилю, плёнкам, фольге и т. д.). Отличительная особенность — толстый красочный слой (от 12 мкм), основное применение — кроющие цвета, краски Pantone, отделка полиграфической продукции.

Именно флексографским и трафаретным секциям чаще доверяют роль стартовых и завершающих звеньев в сложном технологическом конвейере комбинированных машин. Поэтому даже в некоторых машинах жёсткого построения предусмотрено их размещение вместо других секций: установка флексографских модулей взамен офсетных (Drent Goebel, Miyakoshi, Muller Martini) или трафаретных на место флексографских (Codimag, Rotatek, MPS). В большинстве случаев разработчики комбинированной техники отдают предпочтение универсальным или специально разработанным (GiDue, Nilpeter) трафаретным секциям Stork. Исключение — Gallus, использующая собственные секции Screeny.

Поиск недостатков у глубокой печати — задача неблагодарная, тут главный козырь — переменная толщина красочного слоя, обеспечивающая отличное воспроизведение плашек и тоновых градиентов. Широко применяется при печати металлизированными красками, дающими наилучший эффект при нанесении толстым слоем. Часто вспоминаемый минус — дороговизна и сложность изготовления формных валов, окупаемость только на длинных тиражах.

Самый востребованный способ печати — традиционный офсет с увлажнением. Изучен и стандартизирован, качество давно стало эталоном (высокая линиатура, низкое растискивание), допечатные процессы быстры и отлажены. Хотя офсетные секции комбинированных машин построены по классической схеме (формный, офсетный, печатный цилиндр, красочный и увлажняющий аппараты), каждый производитель оригинален. Например, для лучшего краскопереноса на форму в красочных аппаратах Muller Martini Alprinta — система из 4-х накатных валиков, а у Drent Goebel — три накатных валика увеличенного диаметра.

Базирующиеся на офсете комбинированные машины — отличный выбор для «традиционных» типографий, желающих максимально эффективно выйти на этикеточный рынок, не меняя сложившихся допечатных технологий, полагаясь на опытный «офсетный персонал». Не стоит забывать и о стоимости традиционных офсетных форм, на порядок меньшей флексографских, с минимальным временем изготовления (5–15 минут). Ложка дёгтя к идеальной картинке — тонкий красочный слой (0,5–1,5 мкм) с невысокими покровными свойствами ограничивает работу с металлизированными и кроющими красками.

Мощная сушка, установленная над секцией глубокой печати в Nilpeter MO, обеспечивает закрепление толстого слоя краски	Плоская высечка - экономически выгодна при печати небольших тиражей на низких скоростях	Rotatek Combi. Секция тиснения фольгой для высококачественной отделки

В машинах Nilpeter, Rotatek, Muller Martini, Drent Goebel наряду с традиционным может использоваться и метод сухого офсета (без увлажнения). Достоинство — печать изображений с линиатурой от 200 dpi, часто востребованных при выпуске защищённой продукции. Недостаток — повышенная «капризность»: печатная форма, покрытая тонким защитным силиконовым слоем, чувствительна к пыли, что повышает требования к чистоте помещения, ограничивает использование некоторых видов бумаг. Краски также специфичны, с более низкой, чем у обычных офсетных, вязкостью и острой чувствительностью к перепадам температуры и влажности в помещении. Ограничен выбор поставщиков расходных материалов: формные пластины для сухого офсета выпускают Toray, Kodak и Presstek. Стоимость красок и печатных форм несколько выше, чем традиционных офсетных, что создаёт ещё одно препятствие для распространения технологии.

Машины Drent Goebel поддер-живают технологию типоофсета (непрямой высокой печати), при которой изображение переходит на носитель с рельефных форм с помощью промежуточного офсетного цилиндра. Метод обладает хорошими покровными качествами и часто используется для декорирования упаковки, запечатывания фактурных материалов.

Переменные данные

Один из эффективнейших способов работы с клиентами и защиты от подделок — цифровые методы персонализации печатной продукции: струйная печать, магнитография, электрография и пр.

Цифровые модули сторонних производителей легко монтируются в комбинированные печатные машины. Они удачно вписываются в производство рекламной и защищённой продукции, где нужна печать переменной текстовой и графической информации. В зависимости от требований и целей, для печати переменных данных (нумерации, персонализации) используются механические или цифровые нумераторы. Первые — для простых задач (проставления кодов, маркировки билетов) и поставляются в виде автономных или встраиваемых (например, в офсетные секции) нумерационных модулей. Поставку таковых предусматривают Miyakoshi, Imer и др., но востребованность их cейчас невелика.

Точная отделка

Комбинированная печатная машина — не только эффективное сочетание в рамках одной конструкции нескольких видов печати. Это универсальное конвейерное решение, объединяющее печатные и отделочные процессы, главная задача которого — выпуск высококачественной продукции. Для этого в состав машины включаются секции послепечатной отделки: лакирования, холодного и горячего тиснения фольгой, ламинирования, ротационной или плоской высечки, резки в листы, перфорации, фальцовки.

Высечка — неотъемлемый атрибут этикеточной промышленности. Ротационная более уместна на высокоскоростных рулонных машинах, а плоская используется при полуротационной печати небольших и средних тиражей. Её выгодно отличает невысокая стоимость штампов и применение в качестве секции конгревного тиснения. Модули плоской высечки есть в арсенале Gallus TCS, GiDue Xpannd, Nilpeter.

Большим спросом пользуется тиснение фольгой, особенно на рынке алкогольных этикеток, парфюмерной упаковки. Как рассказала руководитель направления цветной этикетки «Неопринт» Анна Прудникова, на предприятии остро почувствовали отсутствие секции в составе конфигурации эксплуатируемой здесь Codimag Viva. По её словам, эксплуатация подобной машины, оснащённой секцией тиснения фольгой, эффективнее при выполнении сложных заказов — печати элементов, имитирующих отделку золотом или серебром. Ориентированная на выпуск самоклеющейся этикетки машина уже модернизировалась: для работы с пантонами дополнительно установили ещё одну офсетную секцию.

Дабы исключить неэффективные затраты, надо заранее оценить необходимость установки в машину отделочных секций. Зачастую они снижают общую производительность машин, работающих на скоростях до 400 м/мин (Drent Goebel, Muller Martini), в то время как макс. скорость горячего тиснения не превышает 40-50 м/мин. Тогда лучше приобрести автономные специализированные отделочные агрегаты, работающие с предварительно запечатанными рулонами.

Смена формата

Чем выше потенциал машины, тем больше заказчиков у её владельца. Это касается и печати изделий разного формата. Способ его смены (длины оттиска) в первую очередь зависит от схемы протяжки полотна: ротационной или полуротационной.

В машинах ротационного типа полотно непрерывно движется вперёд, по такой схеме работают все высокоскоростные рулонные машины. Постоянная скорость способствует стабильному натяжению полотна, снижая нагрузку на него и позволяя работать с тонкими тянущимися материалами.

Полуротационная схема (semi-rotary) сложнее, но гибче: необходимая длина печати достигается дискретной (старт-стопной) проводкой материала. Диаметр формного цилиндра не меняется, размер печатной формы может быть меньше длины его окружности. Рабочий цикл начинается с подачи вперёд полотна, проходящего путь, равный длине окружности формного цилиндра. Изображение переносится с него на полотно, затем возвращаемое назад на расстояние, равное разности длины окружности формного цилиндра и формы. Таковы машины Codimag Viva, Gallus TCS, Rotatek Brava, не столь производительные и ориентированные на небольшие и средние тиражи. Расходов на сменные формные цилиндры и печатные кассеты нет, себестоимость оттиска снижается.

Полуротационные комбинированные Codimag Viva, Gallus TCS, Rotatek Brava при максимальной длине формы (покрытии всего формного цилиндра) работают в режиме классической «полной» ротации. Суть — задание в управляющем контроллере числа используемых зубьев ведущей шестерни формного вала. При максимуме — ротационный режим, в иных случаях — полуротационный.

Длина печати в GiDue Xpannd меняется за счёт установки кассет с формными цилиндрами разной длины окружности. Для транспортировки кассет — мобильные тележки

Длина офсетного оттиска в ротационных машинах изменяется двумя способами: в моделях VSOP от Drent Goebel, GiDue Xpannd, MPS, Muller Martini Alprinta, как и во флексографских секциях, используются лёгкие сменные цилиндрические полиуретановые или композитные гильзы; в Vision от Drent Goebel, Gallus RCS, Imer, Rotatek Combi и Perfect, Nilpeter MO-3300, Miyakoshi MVF, Muller Martini Concepta формный и офсетный цилиндры смонтированы в составе кассеты. Облегчают транспортировку и монтаж сменных компонентов дополнительно поставляемые мобильные тележки (в т. ч. с приводом от электродвигателя).

Для нормальной работы с ротационной техникой потребуется несколько комплектов кассет или сменных гильз (как минимум на 2‑3 длины печати). Кассетные комплекты дороги (13–25 тыс. долл.) и габаритны, потому при множестве разноформатных заказов (более 5-ти) в лидеры по экономике выходит гильзовая система.

Без натяжек

При производстве упаковки и этикетки используются разнообразные, часто специфичные материалы, требовательные к процессу печати. При выборе техники особое внимание следует уделять особенностям транспортировки и натяжения полотна — ключевым элементам любой машины секционного построения.

Особенность MPS, универсальных версий Drent Goebel, Muller Martini, — корректировка пути прохождения материала в зависимости от его типа (плёнка, бумага, картон). Как рассказал директор «Сервис Плюс Принт» Феликс Помадчик, на двух установленных у него MPS диапазон поддерживаемых материалов широк — от плёнок до «лёгкого» картона, регулировка в диапазоне 15–600 мкм. Остальные производители, как правило, предлагают специализированные версии — для работы с тонкими материалами и плёнками (12–300 мкм), бумагой и картоном (200–600 мкм). Универсальная техника, как правило, ориентирована на средний диапазон толщины запечатываемых материалов.

Во избежание перегибов и заломов картона путь полотна стараются максимально выпрямить. При работе с плёнками учитывают их термочувствительность, обязательно устанавливаются охлаждающие валы в лентопроводящей системе или в составе сушек. Для регулировки натяжения полотна — тянущие прижимные валики (nip rollers) с отдельными двигателями, узлы контроля натяжения в начале и в конце машины, а при работе с чувствительными материалами — в каждой печатной секции.

Печать по пластичным материалам — удел ротационных машин, учитывая инициируемые полуротационными большие деформационные нагрузки. Поскольку высокое поверхностное натяжение полимерных материалов ухудшает краскоперенос и качество печати, обязательным элементом многих конфигураций становится коронирующее устройство вслед за устройством размотки. Краска лучше удерживается на материале из-за повышения уровня поверхностной энергии. Часто завершают технологический конвейер устройства снятия статического заряда с запечатанного полотна, при работе с чувствительными к статическому электричеству материалами их можно смонтировать после каждой печатной секции.

Главное — не перегреться

Температура — важнейший фактор, обеспечивающий стабильность печати, влияющий на свойства краски и поведение запечатываемого материала. Поэтому в самых ответственных случаях в комбинированную машину ставится система термостатирования. В первую очередь это касается используемых при печати на полимерных и бумажных материалах валов с водяным охлаждением, устанавливаемых в печатных секциях и УФ-сушках.

Наиболее чувствителен к перепаду температур в машине и печатном цеху метод сухого офсета — отклонение на 5 °C способно существенно повлиять на результат: термостатирование становится обязательным. Например, Codimag Viva Wo с системой Technotrance объединяет установленные в каждой секции термодатчики, а их показания выводятся на центральный монитор и секционные дисплеи. Аналогичные управляющие комплексы есть в машинах Drent Goebel, Gallus, Muller Martini, Rotatek. В печатных секциях Nilpeter система двойного охлаждения: жидкостного для красочного аппарата и воздушного для формного цилиндра.

Вращение в стиле «серво»

Повышенные требования к точности приводки и необходимость устранения «человеческого фактора» всё чаще склоняют производителей сложных машин к установке сервоприводов. Их наличие — повод для разделения рассматриваемых машин на три группы. Первую составляют полностью сервоприводные (бесшестерёнчатые, gearless) — Drent Goebel VSOP, Gallus RCS, Muller Martini Alprinta, оснащаемые отдель-ным двигателем для каждого вала печатной группы. Вторую — гибридные (безваловые, shaftless) с центральными приводами печатных секций (Drent Goebel Vision, GiDue Xpannd, MPS, Nilpeter MO, Perfect NT и Brava от Rotatek). Третью — машины с индивидуальными двигателями на отдельных узлах (тянущих и охлаждающих валиках, устройствах намотки/размотки, отдельных валах печатных секций). Гибридная схема наиболее распространена, учитывая сложность разработки и, как следствие, пока что высокую стоимость полностью сервоприводных машин. Общее преимущество обеих — механическая «развязка» секций, снимающая ограничения на их количество: автономные двигатели позволяют формировать машины любой конфигурации. Не менее важна регулировка натяжения полотна в пределах каждой печатной секции. Устраняется огромное количество ограничений и по дальнейшей модернизации.

Прямой бесшестерёнчатый привод формного вала (в схемах shaftless и gearless) избавляет работающих на ротационных машинах от привязки длины печати к шагу зубчатой передачи. И хотя сервоприводы — недешёвое удовольствие, по заявлению ряда поставщиков, стоимость гибридных машин, выполненных по схеме shaftless, порой увеличивается лишь на 12-17%. Максимальную гибкость, разумеется, гарантируют полностью сервоприводные агрегаты, чья система управления оперативно и независимо корректирует скорость вращения любого вала печатной или отделочной секции.

Разные сушки

Для работы с термочувствительными материалами УФ-суaшки оснащаются охлаждающим валом

Эффективность и универсальность комбинированной машины требуют от владельца недюжинного полиграфического опыта, умения работать с любым способом печати, ведь специализированные печатные формы и краски, как правило, кардинально отличаются по вязкости и способу закрепления. Большинство производителей предлагают полный ассортимент сушек: тепловые воздушные, ИК, комбинированные, УФ. Они обязательный элемент работы с секциями флексографской, трафаретной и глубокой печати. Конкретный набор определяет специализация машины: рекомендуется, например, установка дополнительных сушек в офсетные секции при работе с мелованной бумагой.

В пищевой, косметической и фармацевтической промышленности всё более популярны УФ-краски. Одно из самых эффективных решений — УФ-сушка в инертном газе, повышающая эффективность работы и скорость отверждения, избавляющая от нежелательного запаха при работе с пищевой упаковкой и этикеткой.

Учитывая особые требования к организации производств, работающих со спиртовыми производными, GiDue и Nilpeter предлагают искро- и пожаробезопасные исполнения своих машин. Однако из-за экологических запретов во многих странах на работу со спиртом это направление постепенно сворачивается.

Полезные опции

Передвижной пульт управления в машине Gallus RCS 330

Скоординировать работу всех печатных секций, обеспечить качественный результат, сократить потери запечатываемого материала и рабочего времени призваны системы автоматизации. В числе первостепенных — устройства автоматической приводки (продольной и поперечной), контроля натяжения и проводки полотна. Суть предварительной приводки — моторизованная установка формных и печатных цилиндров в заранее известные позиции с микрометрической точностью. Оценка качества с помощью системы видеоконтроля. Любопытная особенность машин Miyakoshi — дополнительное электронное устройство компенсации перекоса печатной формы на формном цилиндре.

Данные о приводке, зональной подаче краски, рабочей скорости могут записываться в память машины и применяться для повторной печати. Например, интерфейс Nemo в Xpannd позволяет хранить в цифровом виде все настройки печати. Подобные же системы у Codimag, Drent Goebel, Gallus, Imer, Miyakoshi, MPS, Muller Martini, Nilpeter, Rotatek.

В ассортименте большинства производителей устройства автоматической смывки печатных аппаратов (стандартно у Drent Goebel, GiDue Xpannd, Gallus, Muller Martini) с насосной подачей смывочной жидкости на вращающиеся валы. В офсетных секциях Drent Goebel полную смывку красочного аппарата обеспечивает контактирующий с дукторным дополнительный очистной валик. Вместе с устройствами автоматической смены кассет (цилиндров) это облегчает работу, сокращает время смены тиражей. Предусмотренные для всех рассматриваемых машин функции удалённого сервисного контроля через Интернет позволяют оперативно диагностировать и даже устранять неисправности.

«Разумеется, — говорит Окулов, — чтобы в кратчайшие сроки “отбить” затраты на универсальную комбинированную машину, потребуется максимально задействовать её возможности, обеспечить выпуск выгодных, технологически сложных заказов». Поэтому покупка подобной техники зачастую удел крупных производств, уже имеющих солидную клиентскую базу. Но и для них самое разумное — ставка на тщательно продуманную базовую конфигурацию, постепенно модернизируемую, по мере расширения спектра заказов и роста авторитета на рынке. Пример — история Codimag Viva в компании «Неопринт».

Автор выражает признательность специалистам Drent Goebel, Heidelberg, Muller Martini, Wasberger, «Беласко», «Вариант», «Итрако», «Огард», «Полиграфспектр», «ЭС-Принт», а также типографий «Аляска-Полиграфоформление», «Неопринт», «Сервис Плюс Принт» за помощь при подготовке статьи. Отдельная благодарность Денису Окулову, генеральному директору типографии «Окил», и Вячеславу Румянцеву, к.т.н., заведующему отделом печатных машин НИИ «Полиграфмаш».