دستگاه چاپ فلکسو دو رنگ چگونه کار می کند؟

A دستگاه چاپ فلکسو دو رنگجایی بین ساده و انعطاف پذیر است. یک پرس جریان کامل از 6، 8 یا 10 پرس رنگی استفاده می کند. اما بسته‌بندی دو رنگ- بیشتر کارهای بسته‌بندی روزانه جهان را انجام می‌دهد، مانند جعبه‌های راه راه، کیسه‌های فیلم پلی‌اتیلن، کیسه‌های کاغذی و برچسب‌های حساس به فشار-. در این مشاغل، طراحی برند برای واضح خواندن و برآورده کردن الزامات به بیش از دو پاس جوهر نیاز ندارد.

برای درک دستگاه، جوهر را از شکاف مهر و موم به غلتک حکاکی سرامیکی، سپس به صفحه برجسته انعطاف پذیر و سپس به مواد متحرک دنبال کنید. در دو مرحله به صورت متوالی انجام می شود. هر چاپ باید با چاپ قبلی مطابقت داشته باشد، فقط با فاصله کمی تفاوت دارد.

چرا فلکسو بر بسته بندی تسلط دارد؟

اندازه صنعت چاپ اهمیت دستگاه را قبل از بررسی نحوه عملکرد آن نشان می دهد. بر اساس تحقیقات گراند ویو، بازار جهانی چاپ فلکسوگرافی در سال 2023 حدود 8.84 میلیارد دلار برآورد شده است و ممکن است تا سال 2030 به 11.5 میلیارد دلار برسد. این رشد ناشی از بسته بندی انعطاف پذیر، جعبه های راه راه و چاپ لیبل است. بر خلاف لیتوگرافی افست، فلکسو را می توان بر روی مواد مختلفی از جمله پلاستیک، فویل فلزی، پارچه نبافته و مقوا چاپ کرد. این به این دلیل است که جوهر از یک صفحه لاستیکی یا پلیمری برجسته به جای یک سطح صاف یا حکاکی شده حرکت می کند. این فرآیند در یک سیستم نورد پیوسته کار می‌کند، بنابراین برای خطوط تولید بسته‌بندی سریع مناسب‌تر از رویکرد{9}} مبتنی بر کارخانه است.

تنظیم دو رنگ-روی ارزش برای پول تمرکز دارد. در مقایسه با ماشین‌های چهار یا شش رنگ، هزینه‌های تجهیزات را کاهش می‌دهد، زمان لازم برای تعویض جوهر را کاهش می‌دهد و کار تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد. هنوز هم اکثر طرح های بسته بندی را انجام می دهد. بسیاری از مشاغل فقط به یک رنگ پس زمینه ثابت و یک رنگ واقعی یا لوگو نیاز دارند.

فاز 1: آماده سازی صفحه فوتوپلیمر

تمام تصاویر چاپ شده روی یک صفحه فوتوپلیمر شروع می شوند. این یک ورق انعطاف پذیر است که از رزین حساس به نور ساخته شده و به یک سیلندر صفحه ای بسته می شود. در ساخت فلکسو مدرن، سیستم لیزر لایه ماسک سیاه را از تصویر فیلم دیجیتال حذف می‌کند یا بخشی از سطح پلیمر را مستقیماً حذف می‌کند. نور ماوراء بنفش سپس نواحی در معرض را سخت می کند. قطعات در معرض دید در طول توسعه شسته می شوند. این کار برجستگی ها و خطوطی را روی سطح ایجاد می کند. شکل این برجستگی ها، مانند اشکال نقطه، زاویه لبه و بافت سطح، نحوه انتقال جوهر در حین چاپ را کنترل می کند.

یک جزئیات کلیدی طول سنج صفحه یا سختی است. معمولاً در بسته‌بندی انعطاف‌پذیر بین Shore A 25 و 65 کار می‌کند. صفحات نرم‌تر بارها در فرآیند چاپ فشار داده می‌شوند، بنابراین سرعت پخش نقطه بالاتر است. صفحات سخت تر فشار کمتری دارند، اما باید با دقت بیشتری روی سیلندرها نصب شوند. در یک ماشین دو-رنگ، هر ایستگاه رنگی از صفحه مخصوص به خود استفاده می کند. قبل از شروع چاپ، هر دو صفحه باید با همان مرجع تراز شوند. اگر دو فایل تصویری به درستی تراز نشده باشند، خطا در طول کار چاپ ادامه می یابد و به عنوان یک خطای ثبت نمایش داده می شود.

فاز 2: رول Anilox – اندازه گیری جوهر در مقیاس میکرو

مهمترین قسمت چاپ فلکسوگرافی رول آنیلوکس است. این یک استوانه فولادی یا آلومینیومی با سطح سرامیکی است. لیزر میلیون ها فنجان کوچک به نام سلول ها را در یک الگوی شش ضلعی منظم برش می دهد. هر سلول مقدار مشخصی جوهر را در خود جای می دهد. غلتک از طریق سینی جوهر یا سیستم سلول بسته می چرخد ​​و جوهر سلول ها را پر می کند. سپس سطح با تیغه دکتر پاک می شود، بنابراین جوهر در داخل سلول ها باقی می ماند. سپس رول آنیلوکس صفحه فلکسو را لمس می کند و جوهر از سلول ها به سطح برجسته چاپ حرکت می کند.

طراحی سلول از دو مقدار استفاده می کند:

صفحه نمایش خط (LPI):تعداد ردیف سلول در هر اینچ. LPI برای مقوای راه راه درشت حدود 200 است. چاپ لیبل ظریف می تواند به 1200 LPI یا بیشتر برسد.

حجم سلول:مقدار جوهر در یک سلول. یک رول 3.5 BCM 360 LPI نسبت به یک رول 200 LPI 8.0 BCM جوهر کمتری مصرف می کند. حجم جوهر تاریکی و قدرت چاپ را کنترل می کند.

لایه سرامیکی بسیار سخت است، حدود 68-72 HRC (مقیاس Rockwell C). در طول زمان در برابر سایش و پارگی تیغه پزشک مقاومت می کند. اگر رول آنیلوکس به خوبی تمیز و درمان شود، می تواند صدها میلیون فوت را در یک خط مستقیم طی کند قبل از اینکه حجم سلول خیلی کم شود. اگر اپراتورها از پدهای تمیزکننده درشت یا مواد شیمیایی قلیایی قوی استفاده کنند، سلول‌ها سریع‌تر فرسوده می‌شوند و کوچک‌تر می‌شوند.

دو{0}}دستگاه رنگ معمولاً از یک سیستم بسته از تیغه‌های داخلی در هر ایستگاه چاپ استفاده می‌کنند، نه از یک سینی جوهر باز. این سیستم جوهر را در یک حفره بدون هوا با دو تیغه روی رول آنیلوکس ذخیره می کند. یک تیغه سطح جوهر را کنترل می کند و دیگری لایه جوهر را در داخل حفره کنترل می کند. این امر خشک شدن جوهر را کاهش می دهد، اکسیداسیون را کاهش می دهد و اجازه می دهد رنگ سریعتر از سیستم های باز تغییر کند.

مرحله 3: انتقال جوهر به بستر - قالب گیری

جوهر از آنیلوکس به سیلندر صفحه به گیره صفحه می رود. این نقطه ای است که در آن استوانه قالب گیری مواد را روی صفحه فشار می دهد. نیرو سبک است. این اغلب به عنوان برداشت "بوسه" نامیده می شود. قانون صنعت استفاده از حداقل فشار و انتقال جوهر کافی است. فشار بیش از حد باعث افزایش نقطه می شود، به این معنی که نقاط نیم تنه بزرگتر از برنامه ریزی شده خواهند بود. همچنین باعث می شود تصویر در جهت حرکت تار شود و سایش و پارگی صفحه افزایش یابد.

برای دستگاه چاپ فلکسو دو رنگ، دو راه اصلی برای تنظیم تجهیزات وجود دارد. یک روش، طرح‌بندی‌های درون خطی است، که در آن یک ایستگاه مسیر مستقیم وب را به دیگری دنبال می‌کند. دیگری طراحی درام قالب گیری مرکزی است که دو سیلندر صفحه ای روی یک درام مرکزی بزرگ فشرده شده است. در یک سیستم قالب گیری مرکزی، مواد در طول چاپ روی غلتک باقی می مانند. این امر وب را ثابت نگه می دارد و تراز کردن رنگ ها را آسان تر می کند. سیستم‌های درون خطی با عرض وب باریک و چاپ موج‌دار، که در آن مواد سفت‌تر هستند، رایج‌تر هستند.

مرحله 4: کنترل تنش و ثبت نام متقاطع{1}}ایستگاه

خطای ثبت مشکل اصلی کیفیت در یک پلت فرم فلکسو دو رنگ- است. همانطور که بستر از ایستگاه اول به ایستگاه دوم حرکت می کند، نیروهای مکانیکی می توانند کشش، شل شدن یا جابجایی تار را به طرفین ببرند. مقدار کشش به مدول الاستیک ماده بستگی دارد. به عنوان مثال، فیلم پلی اتیلن با کشش 50 نیوتن بر متر به روشی متفاوت از کاغذ کرافت یا پارچه های بافته شده پلی پروپیلن تحت کشش یکسان کشیده می شود.

دستگاه‌های پرس‌های دو رنگی-رونده‌دار مدرن- این مشکل را با درایوهای دیجیتال جداگانه روی هر سیلندر چاپ حل می‌کنند. اینها توسط بازخورد رمزگذار کنترل می شوند. علائم ثبت چاپ شده در ایستگاه اول توسط دوربین CCD یا حسگر عکس قبل از ایستگاه دوم شناسایی می شوند. اگر خطای موقعیت وجود داشته باشد، سیستم یک سیگنال به کنترل کننده سروو ارسال می کند. سپس کنترل کننده اختلاف فاز صفحه و سیلندر را در حین کار تنظیم می کند. یک مطالعه درمعاملات IEEE در الکترونیک صنعتیومعاملات ISA(ScienceDirect، 2025) نشان می دهد که ترکیب مدل های پیشخور کشش مواد با کنترل بازخورد حلقه بسته می تواند خطاهای ثبت را تا 0.1 ± میلی متر کاهش دهد. در محدوده طبیعی، چشم انسان نمی تواند این سطح از خطا را ببیند.

کنترل کشش نیز به مناطقی از جمله بخش باز کردن، بخش بین ایستگاهی و بخش عقب تقسیم می شود. هر منطقه از لودسل یا سیستم بازخورد غلتکی رقصنده خود استفاده می کند. این از گسترش تغییرات تنش به صورت آنلاین و تأثیرگذاری بر ثبت نام جلوگیری می کند. پرس‌های دو{3}رنگی نسبت به پرس‌های چند رنگی بزرگ، مناطق کششی کمتری دارند، اما اصل اساسی یکسان است. کشش وب پایدار و قابل کنترل برای حفظ تراز چاپ ضروری است.

فاز 5: خشک کردن و پخت جوهر

جوهرهای فلکسوگرافی را می توان به سه دسته تقسیم کرد. هر نوع جوهر روش های خشک کردن متفاوتی دارد.

جوهرهای{0}بر پایه آبرایج ترین نوع بسته بندی مواد غذایی در کشورهای توسعه یافته است. وقتی آب تبخیر می شود، خشک می شوند. این در کانال های خشک کردن مادون قرمز یا هوای گرم بین ماشین های چاپ یا بعد از آن اتفاق می افتد. فصل SpringerLinkپدیده‌های سطحی در جوهرهای فلکسو مبتنی بر آب-(Klass & Lagus, 1994؛ هنوز در مطالعات جوهر ذکر شده است) توضیح می دهد که چگونه تعادل سورفکتانت و کنترل ویسکوزیته بر تشکیل جوهر بر روی مواد صاف مانند فیلم پلی اتیلن تأثیر می گذارد. VOCهای موجود در جوهرهای{2}}بر پایه آب بسیار کمتر است، بنابراین مقررات محلی می تواند الزامات انطباق را برای آلودگی هوا کاهش دهد.

جوهرهای قابل درمان{0}}UVپس از هر چاپ در معرض نور UV یا UV{0}}LED سخت می شود. نور باعث واکنش های شیمیایی سریع می شود که جوهر مایع را به لایه های جامد تبدیل می کند. این پخت تقریباً آنی است، بنابراین چاپ می تواند با سرعت بالا بدون نیاز به اجاق های خشک کننده طولانی اجرا شود. سیستم های UV نیز ترکیبات آلی فراری را منتشر نمی کنند. با این حال، جوهر ماوراء بنفش خشک نشده می تواند باعث تحریک پوست شود و مواد شیمیایی باقیمانده باید کنترل شوند تا وارد بسته بندی های تماس با مواد غذایی شوند.

جوهرهای مبتنی بر حلال-هنوز در برخی از فیلم‌های{0}}براق استفاده می‌شوند. اما استفاده از آنها به دلیل قوانین سختگیرانه زیست محیطی رو به کاهش است. EuPIAراهنمای جوهر چاپ راهنمای مواد تماس با غذا(به روز شده در سال 2022) محدودیت ها و قوانین ایمنی را برای انواع جوهر تعیین می کند. چاپگرهایی که از دستگاه فلکسو دو رنگ استفاده می کنند باید بررسی کنند که مواد جوهر با کدهای بسته بندی مواد غذایی محلی مطابقت دارد.

مرحله 6: عیوب رایج چاپ و علل ریشه ای

برای درک اصل کار یک دستگاه چاپ فلکسوگرافی دو رنگ-، باید دلایل خرابی را بدانید:

مطالعه ای در مورد مدل سازی افزایش نقطه، منتشر شده درPLOS ONE(2025)، نشان می دهد که امکان تنظیم فایل های صفحه دیجیتال قبل از چاپ با استفاده از روش حداقل مربعات وجود دارد. این پیش جبرانی باعث افزایش{2}}مقدار تن خاص فشار می‌شود و به کنترل رشد نقطه کمک می‌کند. با این روش، افزایش نقاط میانی را می توان در حدود ± 2٪ حفظ کرد که باعث می شود چاپ دو رنگ روی مواد مختلف پایدارتر و قابل پیش بینی تر باشد.

مرحله 7: انطباق با تماس با غذا

هنگامی که از دستگاه چاپ فلکسو دو رنگ برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود، سیستم جوهر باید از قوانین تماس با مواد غذایی پیروی کند. در ایالات متحده، FDA 21 CFR مفاهیم افزودنی های غذایی غیرمستقیم و موانع عملکردی را پوشش می دهد. در اتحادیه اروپا، محدودیت های مهاجرت در مقررات (EC) 1935/2004 و مقررات (EU) 10/2011 در مورد مواد پلاستیکی ارائه شده است. این محدودیت‌ها معمولاً تقریباً 60 میلی‌گرم بر کیلوگرم شبیه‌سازی غذا برای کل مهاجرت است. سیستم دستورالعمل EuPIA همچنین شامل جوهرهای چاپ در بسته‌های چندلایه برای سطوح غیر{10}غذایی می‌شود. قوانینی را برای جبران مهاجرت تعیین می کند و اجزای جوهر را ملزم می کند از لیست های تایید شده پیروی کنند.

انطباق در سراسر زنجیره تامین مشترک است. تامین کننده جوهر داده های مواد تشکیل دهنده و محاسبات مهاجرت را ارائه می دهد. اپراتور چاپ فرآیند چاپ را کنترل می کند تا از انتقال جوهر بین لایه ها جلوگیری کند. مالک برند ساختار بسته بندی و مواد مانع را انتخاب می کند. چاپ دو رنگ در مقایسه با هشت دستگاه چاپ رنگی به خودی خود خطرات بیشتری را به دنبال ندارد. اما با هر افزودن ایستگاه جوهر یا نوع جوهر، مواد بیشتری اضافه می شود که باید بررسی شوند.

یک سیستم، نه یک توالی

دو دستگاه چاپ فلکسوگرافی رنگی به صورت جداگانه کار نمی کنند، بلکه با هم به روشی کنترل شده کار می کنند. رول آنیلوکس حکاکی شده مقدار ثابتی جوهر را در خود نگه می دارد. صفحه فوتوپلیمر جوهر را به نقاط شفاف تبدیل می کند. ضربه گیر نقطه را با اعوجاج کم به زیرلایه منتقل می کند. سیستم خشک کن لایه جوهر را قبل از رسیدن به ایستگاه دوم محکم می کند. سیستم ثبت سروو رنگ دوم را در بالای رنگ اول در محدوده بسیار کوچکی که با چشم غیرمسلح نامرئی است نگه می دارد. اگر یک قسمت از کنترل خارج شود، مشکل گسترش می یابد. اگر جوهر زیادی روی آنیلوکس بریزید، نقاط رشد می کنند. اگر تنش وب ناپایدار باشد، ثبت تغییر می کند. اگر ویسکوزیته جوهر درست نباشد، نواحی جامد سوراخ های کوچکی را نشان می دهند.

برای مهندسان تدارکات و مدیران تولید، برگه های مشخصات تنها بخشی از تصویر است. محدوده حجم سلول آنیلوکس، دقت ثبت سروو، نوع سیستم جوهر (محفظه یا باز)، قدرت خشک کردن در هر متر عرض وب و محدوده کنترل کشش، همگی عملکرد واقعی دستگاه را تعیین می کنند. این عوامل کیفیت واقعی چاپ را در تولید روزانه تعیین می کنند.

مراجع

• تحقیقات گراند ویو.گزارش اندازه و اشتراک بازار چاپ فلکسوگرافی، 2030, 2024.
• تحقیقات بازار صهیوناندازه بازار چاپ فلکسوگرافی، روندها و پیش بینی رشد 2024.
• شرکت هارپر آمریکا / مرجع فنی کیفیت پوشش.تعمیر و نگهداری رول آنیلوکس سرامیک نگهداری و اندازه گیری حجم سلول, 2023.
• Klass, CP & Lagus, M. "پدیده های سطحی جوهرهای فلکسو مبتنی بر آب برای چاپ فیلم های پلی اتیلن." Springer (در: Flexography: Principles and Practices, FTA)، 1994. (به نقل از روش فعلی فرمولاسیون جوهر)
• "مدل سازی ریاضی و استراتژی های جبران برای چاپ نقطه ای، 2025."معاملات IEEE در الکترونیک صنعتی / معاملات ISA(ساینس دایرکت). ماشین چاپ وب هیبریدی مدل سازی و کنترل ثبت جبران، 2025.
• IEEE Xplore.فناوری تجزیه و تحلیل مکانیزم و کنترل نقطه گسترش و ثبت در چاپ فلکسوگرافی, 2026.
• EuPIA.راهنمای جوهر چاپ برای مواد و مقالات تماس با غذا. در سال 2022 بازبینی شده است.
• پارلمان اروپا *مقررات (EC) شماره. 1935/2004 در مورد مواد و اقلامی که در تماس با مواد غذایی هستند*. EUR{4}}Lex، 2004.
• کمیسیون اروپا *مقررات (EU) شماره. 10/2011 در مورد مواد و اقلام پلاستیکی که در تماس با مواد غذایی هستند*. EUR{4}}Lex، 2011 (با اصلاح).