Сливки флексографского оборудования

Лейтмотивом предыдущего «Справочника покупателя» было усиление позиций флексопечати, вытеснение ею высокой. Однако говорить об одинаковом качестве технологий можно лишь применительно к флексомашинам топ-класса. Как правило, они оснащены сервоприводами, обеспечивающими должный результат. Успех перспективного направления констатировала Drupa-2008 — подавляющее большинство флексомашин там были сервоприводными.

Рост популярности рассматриваемого в статье узкорулонного сервоприводного оборудования (ширина печати не более 600 мм) прежде всего связан с растущим числом коротких и средних тиражей, для которых оно оптимально. Выбор на отечественном рынке достаточно широк и базируется на предложениях от Aquaflex, RDC, Gallus, Edale, GiDue, Mark Andy, Mark Andy Comco, MPS, Nilpeter, Omet и Propheteer.

Личный привод

Преимущества сервоприводов очевидны. Во-первых, благодаря установке автономного привода на вал формного цилиндра можно плавно регулировать длину печати. Во-вторых, повышается функциональность техники, благодаря точной настройке системы натяжения полотна расширяется диапазон обрабатываемых материалов. В-третьих, автоматизируется процесс печати. Сервоприводная технология избавляет и от полошения, возникающего из-за разницы скоростей формного цилиндра и полотна.

Сервоприводы решают главную проблему флексомашин — фиксированный шаг печати. Ставятся они на ось формного вала — шестерни не нужны. Схема, в частности, реализована в машинах Sigma и Gamma от Edale, FPC от Aquaflex, Comco, Mark Andy XP-5000, Omet, Gallus RCS, где сервоприводы могут устанавливаться также на анилоксовый, дукторный, прижимной и транспортирующий валы. При установке сервопривода на тянущие транспортные валы печатных секций можно корректировать отклонения длины этикетки, благодаря плавному смещению запечатываемого полотна относительно формного цилиндра (остальные группы валов могут приводиться от общего двигателя с использованием шестерёнчатых передач). Пример — монтаж одного или двух сервоприводов на печатную секцию в машинах MPS и Aquaflex ELS соответственно.

Рассматриваемые флексомашины можно разделить на две группы — сервоприводные гибридного построения и полностью сервоприводные. В первых сервоприводы выборочно устанавливаются на ряд ключевых валов (формный, печатный, транспортные, цилиндры охлаждения, устройства ввода/вывода полотна, размотки/намотки), а остальные по-прежнему приводятся от единого двигателя через трансмиссию и коробки передач. Схема наиболее распространена ввиду меньшей себестоимости и отсутствия необходимости в сверхсложном управляющем ПО.

В полностью сервоприводных машинах автономные двигатели с обратной связью управляют всеми основными компонентами печатных и вспомогательных секций. Это максимально автоматизирует процесс. Такая схема, по запросу заказчика, предлагается в машинах SLS и FPC от Aquaflex, Gallus RCS, F-Combat и I-Combat от GiDue, Edale, Mark Andy XP-5000. Скорость работы сервоприводных машин благодаря сбалансированности печатных и вспомогательных модулей несравнима с механическими. Лидирует по данному показателю техника Aquaflex, Mark Andy Соmco, Mark Andy XP-5000 и Mark Andy 2200 Servo, развивающие скорость более 220 м/мин.

Полная автоматизация

Большой плюс сервоприводной технологии — полная автоматизация печатного процесса благодаря компьютерному управлению, позволяющему проводить мониторинг печати, состояния узлов, автоматическую регулировку натиска и приводки, контроль длины печати. Как правило, помимо общего блока компьютерного управления каждая печатная секция оснащается собственной панелью с сенсорным экраном.

Неотъемлемый спутник всех сервоприводных машин — система автоматической цветовой продольной приводки, включаемая в их состав стандартно (SLS и FPC от Aquaflex, I-Combat и F-Combat от GiDue, Edale, Gallus RCS, Mark Andy XP5000, Mark Andy Comco, MPS, Nilpeter, Omet, Propheteer, RDC) или опционально. Ряд специфических комплектаций может оснащаться и системой поперечной автоматической приводки.

Интегрируются они, как правило, в состав систем видеоконтроля и инспекции полотна, разрабатываемых специализированными фирмами. Сканируемое в каждой печатной секции с помощью оптических датчиков изображение специальных меток передаётся в управляющий компьютер, вырабатывающий сигналы управления для приводов формных валов.

Оперативность обслуживания

Немаловажный фактор при выборе флексомашины, учитывая, что большое количество коротких тиражей требует ускоренных процедур при смене заказов. Самое популярное решение проблемы — изготовление красочного аппарата в виде единого блока (кассеты): машины Aquaflex, Edale, RDC, MPS, Mark Andy, Mark Andy Comco, Omet, Propheteer. Для замены формных цилиндров у Mark Andy, Mark Andy Comco, Nilpeter, RDC, Edale, MPS и Propheteer печатные секции выдвигаются перпендикулярно оси машины.

GiDue разработала оригинальную систему печатных секций Flower, позволяющую быстро заменить формный вал с опорными кольцами, извлекаемый из автоматически открывающихся лепестковых опор, чей угол раскрытия определяет расстояние между осями формных и печатных цилиндров. В машинах Gallus красочный аппарат не выдвигается, а смещается вдоль оси машины, позволяя не менее быстро извлечь формный вал и анилокс.

«Есть два способа снятия формного цилиндра, — рассказывает Иван Рукатянский, начальник производства “Артфлекс”, где установлена Nilpeter FA-4, — подъёмом вверх либо извлечением вдоль оси. Хотя они мало отличаются по удобству и быстроте, во втором случае есть вероятность повредить форму о край станины, и от печатника требуется повышенное внимание». Большинство рассматриваемых машин комплектуются закрытыми камер-ракельными красочными аппаратами (Aquaflex, Gallus, GiDue, Edale, Mark Andy, Mark Andy Comco, Omet, RDC), точно дозирующими подачу краски, исключающими её разбрызгивание на любых рабочих скоростях, поддерживающими постоянство вязкости краски. Удобная функция — автоматическая смывка анилоксовых валов у GiDue, RDC, Mark Andy, Mark Andy Comco. Вариант очистки печатных форм — вытирание остатков краски о движущееся полотно после отведения анилокса от формного вала.

Повышает скорость замены формных цилиндров в большинстве машин гильзовая технология. Как подчёркивают изготовители, замена гильз происходит быстрее, чем крепление формы на цилиндр. Это особенно ценно при бесшовной печати. К тому же гильзы дешевле — можно держать наготове несколько готовых комплектов. Есть, однако, и скептики: Рукатянский считает, что особых преимуществ гильзы не дают.

Существенную помощь окажет включённая в комплектацию двухшпиндельная система смены рулонов на размотке и намотке. Есть два варианта исполнения: консольное и турельное («револьверное»). Склеиваться полотно может в автоматическом (нон-стоп) или полуавтоматическом режимах. В первом случае машина оснащается накопителями полотна («аккумуляторами»), устройствами автоматической резки и склейки, позволяя менять рулон на рабочей (или немного сниженной) скорости. Особенность второго — склейка полотна при пониженной скорости вплоть до полной остановки машины.

Натяжение

Качественная печать возможна лишь при точном и стабильном натяжении полотна. Во флексомашине его регулируют несколько узлов — размотки и намотки, специальные пары регулируемых прижимных тянущих валиков (nip rollers), устанавливаемых после устройств размотки, между печатными и отделочными (вырубными) секциями, а также перед устройством намотки. Принцип — изменение давления прижима первого и скорости вращения второго. Последнее — лишь при оснащении валиков сервоприводами, как в машинах Aquaflex FPC, Gallus RCS, Edale, GiDue, Mark Andy XP5000, Mark Andy Comco ProGlide MSP и FLX, Nilpeter, Propheteer, RDC, MPS, Omet Varyflex.

Пары прижимных валов формируют зоны контроля натяжения полотна, обычно 3-4. За первую отвечают устройства ввода полотна, включающие сервоприводные прижимные тянущие валы и устройство размотки. При необходимости в конце машины, после печатных секций, устанавливается аналогичное устройство вывода полотна, формирующее отдельную зону натяжения с устройством намотки.

В роли средств измерения (и регулировки) уровня натяжения выступают т. н. «танцующие» валики («балерины»), как правило, устанавливаемые перед устройством ввода и после размотки, а также оснащённые тензометрическими датчиками давления прижимные валики. Суть работы первых — изменение положения оси валиков под давлением проходящего полотна: встроенные датчики положения вырабатывают корректирующий сигнал управления двигателям, приводящим в движение валы устройств намотки или размотки.

Тензодатчики с двух сторон прижимного валика измеряют натяжение, величины которого через встроенный компьютер корректируется скоростью вращения серводвигателя валика с датчиками, изменяющего силу натяжения до заданного значения.

В комплект большинства машин входит двухваловая система бокового равнения полотна с датчиками контроля, отслеживающими сдвиг его краёв. Для работы с плёнками целесообразно установить работающие на просвет ультразвуковые датчики. Как ни странно, отсутствие в машинах таких систем — не исключение. Как пояснил Рукатянский, поскольку смещение края полотна возможно лишь при недостаточном его натяжении, что исключено в сервоприводной машине, на подобном устройстве они сэкономили.

Чем печатать?

В большинстве машин можно использовать краски любого типа (спиртовые, водные, УФ-отверждаемые), для чего они оснащаются соответствующим набором межсекционных сушек — до двух и даже трёх (машины Edale). Единственное исключение — версия Propheteer 1800U, ориентированная только на УФ-печать.

Популярность красок УФ-отверждения заслуженна — быстрое закрепление, отсутствие растворителей, яркие цвета. Недостатки — проблемы с печатью по пищевой упаковке (остаточный запах) и более высокая цена, компенсируемая значительно меньшим потреблением при печати.

Источник запаха — не успевшие вступить в реакцию полимеризации фотоинициаторы в красочном слое. Решить проблему призваны УФ-сушки, работающие в среде инертного газа (чаще — азота). Инертная среда исключает ингибирование кислородом реакции отверждения, позволяя почти полностью устранить нежелательный запах. Установлены они могут быть во всех рассматриваемых машинах.

Основное назначение водных красок, требующих большего внимания при работе, — печать на впитывающих материалах и пищевой упаковке. Проблемы с ними известны: обязательный контроль вязкости, сложности при смывке, обязательность удаления остатков из красочного и печатного аппарата после завершения работы. С невпитывающими материалами могут возникать проблемы с адгезией.

В последнем случае чаще применялись легко смываемые с машины спиртовые краски, но требовательные к оборудованию по пожаробезопасности. Работу с ними официально поддерживают машины GiDue, Mark Andy, Nilpeter, Propheteer, RDC, Rotatek. Но их использование сокращается, всё большее внимание производители красок начинают уделять «водным» технологиям. На машины, работающие с водными или спиртовыми красками, обычно устанавливают сушки, испаряющие воду или растворитель с помощью нагнетаемого вентилятором горячего воздуха. При работе с толстыми слоями краски предпочтительнее более мощные ИК-сушки; чаще они монтируются снизу, а у Propheteer, Edale, Mark Andy Comco — сверху (преимущество при монтаже мощных удлинённых сушек глубокой печати). Установка сушек большой мощности в нижней части машины, под красочными секциями, способна привести к перегреву запечатываемого полотна и всей машины. Но поскольку не создаёт проблем при печати стандартной этикеточной продукции, компактная конфигурация широко распространена.

С перегревом полотна борются валы охлаждения, особенно ценные при работе с тянущимися плёнками и бумагой, которая из-за изменения влажности усаживается при нагреве, способствуя нарушению цветовой приводки. Валы охлаждения нелишни даже при работе с традиционной «самоклейкой», ведь предотвращение перегрева полотна — ключ к стабильному температурному режиму красочной секции, отсутствию изменений вязкости красок. Устанавливаются такие валы, как правило, в составе сушки либо после неё, на выходе из печатной секции. Их наличие заказчик заранее согласовывает с разработчиком.

Простор для экспериментов

Одно из преимуществ флексомашин линейного построения — гибкое изменение количества печатных и отделочных секций. Оснащённость производства секциями разного типа позволяет менять конфигурацию машины прямо на месте, что значительно расширяет ассортимент заказов. При линейном построении легко менять последовательность модульных секций.

Очень часто вместо флексографских устанавливают секции трафаретной и глубокой печати. Во втором случае формный флексографский меняется на цилиндр противодавления (печатный цилиндр флексографской секции выводится из работы), а красочная секция с анилоксом — на формный цилиндр глубокой печати с красочным аппаратом. Меняется и путь прохождения полотна. Глубокая печать хороша при изготовлении элитных этикеток, в частности для нанесения холодного клея, металлизированных красок, в процессе межслойной печати. Технология доступна у SLS и FPC от Aquaflex, Gallus RCS, Edale Lambda, GiDue, MPS, Mark Andy, Nilpeter, Omet Varyflex.

Трафаретные секции стали всеобщим стандартом, доступны для машин всех производителей. Основное применение — нанесение белого кроющего слоя или специального лака.

В отличие от сервоприводных печатных секций отделочные не всегда имеют автономные приводы. Что заметно уменьшает стоимость машины, хотя качество и удобство работы порой страдают. Наиболее часто сервоприводное построение имеют вырубные ротационные секции, которым, как правило, отдаётся предпочтение перед медленно работающими секциями плоской высечки. Основной плюс установленного на высекальном валу сервопривода аналогичен — избавление от дискретной регулировки шага высечки.

Достоинство секций плоской высечки определяет низкая цена вырубных штампов, на порядок меньшая стоимости магнитных цилиндров и клише для ротационной высечки. Основная область применения — множество разноплановых небольших тиражей. Могут устанавливаться в машины Gallus, Mark Andy, Mark Andy Comco.

Модуль тиснения фольгой (горячего или холодного) — второй по востребованности тип отделочных секций — также может оснащаться сервоприводом для подачи фольги. Часто монтируется между печатными секциями, с прицелом на нанесение одной-двух красок после прикатки фольги. Особенности холодного тиснения позволяют реализовать его на базе обычной флексографской секции, отвечающей за нанесение на материал клеевого состава (водного, спиртового или УФ-отверждаемого).

Машины большинства производителей могут оснащаться модулями ламинирования и деламинирования, резки на листы, продольной резки, печати переменных данных и нумерации, перфорации. Отсутствие какого-либо пункта у одного производителя сразу сокращает спрос на его оборудование. Потому список доступных отделочных операций у всех практически одинаков. Решить, какой набор необходим для работы, может лишь заказчик, опираясь на запросы клиентов. Оснастить сервоприводом можно любую отделочную секцию, что и реализуется в полностью сервоприводных машинах.

Формируя комплектацию, не стоит забывать, что значительная часть отделочных секций снижает общую скорость машины. Поэтому ряд функций имеет смысл перенести на автономные устройства, например контрольно-перемоточные.

Приятные дополнения

Помимо отделочных секций машины могут дооснащаться оборудованием для выполнения специфических задач. При работе с плёнками важно устройство обработки коронным зарядом, повышающее уровень поверхностной энергии материала и его адгезию с краской.

Не менее полезны устройства очистки полотна — бесконтактные (пылесос для картона и бумаги) и контактные (липкие валики для полимерных материалов). Недостаток вторых — быстрое загрязнение. Помогают и устройства снятия статического электричества, накапливающегося при печати. Обычное место их установки — после устройства размотки, иногда (для предотвращения склеивания готового продукта) — перед устройством намотки. «Антистатики» улучшают адгезию краски к запечатываемому материалу.

Для двухсторонней печати обязателен монтаж блоков переворота полотна — систем из двух перекрёстно расположенных штанг с лентопроводящими валиками. Отличный вариант, поддерживаемый всеми производителями, — реверсная печать, подходящая для плёнок (не оставляет царапин на материале) и чувствительных к перегибу картонов. Суть — проводка полотна сверху или снизу печатной секции с последующим входом в неё с обратной стороны, направление вращения валов печатной секции меняется на противоположное. Вытекающее из этого обязательное условие — установка в секции камер-ракельного красочного аппарата, ибо из-за обратного направления вращения анилоксового вала ракель с отрицательным углом установки работать не будет.

Внимание к мелочам

Поскольку все машины топ-класса оснащаются схожим набором печатных, отделочных и вспомогательных модулей, каждый производитель стремится продумать сопутствующие покупке детали и условия, дабы приманить покупателя. Особое внимание — наличию регионального сервис-центра. Хотя сервоприводная технология проверена и надёжна, ремонт оснащённой ею машины нередко сложнее, чем механической. Потому быстрое решение проблем с оборудованием ещё более важно: время простоя — потерянные деньги, которые можно потратить на модернизацию машины или изготовление десятков километров упаковочной и этикеточной продукции.

Автор выражает глубокую признательность специалистам компаний Heidelberg, Wasberger, «Анимар», «Вариант», «ВИП-Системы», «Итрако», «Полиграфспектр», «ЭС-Принт», а также типографию «Артфлекс» за помощь при подготовке статьи.

Таблица. Узкорулонные сервоприводные флексографские машины