Laserové čistenie valcov s keramickým anixom: Konečný sprievodca pre profesionálov

Vo svete flexografickej tlače je udržiavanie valčekov na keramické anixy rozhodujúce pre dosiahnutie konzistentných vysokokvalitných výtlačkov. Tradičné čistiace metódy sú revolúcie v technológii laserového čistenia - presné, efektívne a bezpečné riešenie, ktoré transformuje priemysel.

Keramické valčeky Anilox, vďaka svojim výhodám, ako sú presnosť s vysokým atramentom a dlhá životnosť, zohrávali významnú úlohu pri vývoji flexografickej tlače. Postupne nahradili valčeky Anilox Metal Anilox a stali sa štandardným vybavením pre flexografické tlačiarenské stroje a tlačiarenské spoločnosti. Počas tohto procesu sa čistenie keramických valčekov aniloxu vždy korešovalo s rôznymi výhodami.

Dôvodom, prečo je zdôraznený problém s čistením keramických anixových valcov, je to, že v porovnaní s valcami kovových anixov je čistenie valčekov keramických anixov (ďalej len keramické anixové valčeky) zložitejšie. Hlavné dôvody sú nasledujúce:

1. Keramická vrstva na valci Anilox sa aplikuje na povrch základného valca pomocou procesu tepelného postrekovania. Vďaka vlastnostiam materiálov keramiky a charakteristikám procesu tepelného postrekovania keramická vrstva prirodzene obsahuje póry, hoci pórovitosť sa líši medzi rôznymi anixovými valcami. Prítomnosť týchto pórov zvyšuje povrchovú energiu keramickej vrstvy, vďaka čomu je zvyškový atrament priľnavejší vo vnútri buniek.

2. Bunky na povrchu aniloxového valca sa tvoria laserovým gravírovaním. Vnútorné steny buniek a okraje bunkových stien sú relatívne drsné. Táto drsnosť ďalej zvyšuje adhéziu zvyškového atramentu v bunkách.

3. Počet čiary valca Anilox môže dosiahnuť až 1600 LPI (čiary na palec). To znamená, že otváracia veľkosť buniek na povrchu valca Anilox môže byť menšia ako 15 μm. Čistenie takých malých otvorov, ktoré sú upchané tvrdým atramentom, je dosť náročné.

4. Niektoré valčeky Anilox nadmerne sledujú počty vysokých línií a veľké objemy atramentu, čo vedie k mimoriadne neprimeraným hlbokomorským otvorom. V kombinácii s iracionálnymi hĺbkami buniek to často vedie k tomu, že mnoho valcov Aniloxu sa nevyplýva používaním, ale namiesto toho, aby boli poškodené počas čistenia alebo sa stali nepoužiteľnými v dôsledku neúplného čistenia, čo zabraňuje ani distribúcii atramentu.

5. Výkonnosť flexografických atramentov sa v posledných rokoch tiež rýchlo zlepšuje, najmä pokiaľ ide o zvýšenie rýchlosti tlače a zvýšenie odolnosti proti poveternostným vplyvom. Čím lepší výkon použitia atramentu, tým ťažšie je odstrániť sušené alebo kalené zvyšky atramentu pomocou konvenčných metód čistenia.

Preto od príchodu keramických valčekov aniloxu, ako ich bezpečne a efektívne čistiť a udržiavať ich na rozšírenie ich efektívnej životnosti služieb, bola vždy predmetom významného záujmu.

Bežné metódy čistenia valcov Anilox:

★ Čistenie ruky rozpúšťadla

★ Ultrazvukové čistenie

★ Vysokotlakové čistenie vody

★ NAHCO₃ (hydrogenuhličitan sodný).

★ Čistenie výbuchu suchého ľadu

★ Plastové médium TELENIE ČISTIE

Ak sú tieto metódy kategorizované, môžu sa vo všeobecnosti rozdeliť na:

• Metóda rozpúšťadla (metóda 1)
• Rozpúšťadlo + mediálny sprej (metódy 2 a 3)
• Mediálny sprej (metódy 4, 5 a 6)

Každá z týchto metód má svoje vlastné výhody a nevýhody. Ak sa používajú primerane, môžu dosiahnuť vynikajúce výsledky čistenia; Ak sa však používa nesprávne, môžu však viesť k závažným dôsledkom. Napríklad nesprávny výber rozpúšťadiel môže spôsobiť, že sa valček Aniloxu vyduje, nesprávne použitie ultrazvukového čistenia môže viesť k prasknutiu bunkových stien valca Aniloxu a rozprašovanie médií nie je okrem iného vhodné pre vysokorodené anixové valčeky. Nebudeme tu pre každú z nich rozpracovať.

Pretože tieto metódy čistenia prichádzajú s výhodami a rizikami a vyžadujú od používateľov relatívne vysokú úroveň odborných znalostí, ľudia mali v priebehu rokov zmiešané pocity, ktoré ich milujú a nenávidia. Táto realita vytvorila príležitosť na vznik laserových metód čistenia.

Po prvé, čo je čistenie laserom?

Jednoducho povedané, čistenie laseru zahŕňa použitie špecifického laserového lúča na skenovanie povrchu anixového valca. Atrament vo vnútri buniek absorbuje laserovú energiu a odparuje sa, čím dosahuje cieľ čistenia bez toho, aby spôsobil poškodenie buniek aniloxového valca.

Aby sme pochopili základnú logiku za čistením laserom, je nevyhnutné najskôr identifikovať vyčistený materiál. V procese čistenia valca Anilox je cieľovým materiálom nepochybne zvyškom sušeného atramentu vo vnútri buniek.

Komponenty atramentu sa jednoducho môžu rozdeliť na pigmenty, spojivá a prísady. Medzi nimi spojivo určuje pevnosť adhézie a vlastnosti atramentu tvoriace filmy a je tiež primárnou zložkou atramentu po jeho vyschnutí, okrem pigmentov. Inými slovami, na dôkladné vyčistenie zvyšku sušeného atramentu vo vnútri buniek Aniloxu je kľúčovým problémom účinne ošetrenie sušeného atramentového spojiva v bunkách.

Výber a nastavenie lasera preto musia byť založené na type atramentového spojiva. Laser by mal byť schopný odparovať atramentové spojivo a zároveň zabezpečiť, aby keramická vrstva zostala neovplyvnená.

Na základe tejto základnej logiky môžeme vyčistenie laserom rozdeliť na tieto kroky, aby sme lepšie porozumeli:

1. Laserová energia je absorbovaná zvyškovým atramentom v bunkách Anilox valca počas skenovania;

2. Náhle vstrekovanie vysokej energie spôsobuje, že zložky spojiva (živice) v atramente sa rýchlo rozširujú a tvoria plazmu;

3. V malých bunkách aniloxového valca zvyšuje vysoko ionizovaný nestabilný plyn okamžite tlak vo vnútri buniek a vytvára silný prúd vzduchu smerom k bunkovým otvorom, ktoré vylučujú kontaminanty z buniek.

4. Laserový výkon a prah energie sú vybrané a upravené na základe zložiek živice spojiva. Počas skenovania môžu iba zložky živice (alebo podobné komponenty) úplne absorbovať energiu tohto typu lasera, zatiaľ čo keramické zložky a väčšina pigmentových komponentov sa nemôžu zmeniť absorbovaním laserovej energie;

5. Ako laserové skenovanie bude vedľa laserovej hlavy pripojený k vonkajšiemu vákuovému čerpadlu, ktoré nepretržite nasáva kontaminanty (väčšinou plazmové plyny a pigmenty, ktoré sa nedajú odparovať);

6. Malá časť pigmentov, ktoré nie sú nasávané, sa rozptýli na povrchu valca Anilox. Tieto môžu byť vyfúknuté čistým pomocou komprimovaného vzduchu. Aby sa predišlo generovaniu prachu, na utretie povrchu Aniloxu valca Anilox sa môže použiť handričku bez prekladu.

Ako je znázornené na obrázku 1, jedná sa o čistiaci test vykonaný na val do typu rukávu pomocou atramentu na báze rozpúšťadla. Špecifikácie valca Anilox sú Ø130 × 1290 mm, s počtom čiary 900 LPI.

Obrázok 1: Pred a porovnaním čistenia laserom pre valčeky Anilox na báze rozpúšťadla

Ako je znázornené na obrázku 2, jedná sa o čistiaci test vykonaný na valčeki Anilox typu rukávu pomocou atramentu na báze vody. Špecifikácie valca Anilox sú Ø178 × 1300 mm, s počtom čiary 900 LPI.

Obrázok 2: Pred porovnaním laserového čistenia pre valčeky Anilox na báze atiloxu na báze vody na báze vody

Ako je znázornené na obrázku 3, jedná sa o čistiaci test vykonaný na valčeki Anilox Anilox Anilox na osi štítku pomocou UV atramentu. Špecifikácie valca Anilox sú Ø105 × 418 mm, s počtom čiary 400 LPI.

Obrázok 3: Pred porovnaním čistenia laserom pre valčeky Anilox Anilox pred a po a-porovnaní

Čistiace účinky vyššie uvedených anixových valcov sú znázornené na obrázku 4 a na obrázku 5, ktoré sú jasne viditeľné.

Obrázok 4: Zväčšený pohľad na bunky pred čistením

Obrázok 5: Zväčšený pohľad na bunky po čistení

V skutočnosti sme predtým, ako formálne začali čistenie valcov Anilox, vykonali početné testy a nepretržite doladili parametre laserovej aplikácie, aby sme určili optimálne nastavenia čistenia pre rôzne typy atramentov. To zaisťuje účinné čistenie za rôznych pracovných podmienok. Do riadiaceho systému zariadenia sa dá importovať aj veľké množstvo údajov a použiteľných scenárov akumulovaných počas tohto procesu.

1. Bezpečnosť pre ľudí a životné prostredie

Laserové čistenie nepoužíva žiadne chemické rozpúšťadlá a okrem samotného lasera nevyžaduje žiadne iné médium. Čistiaci odpad je tiež okamžite extrahovaný na ďalšie spracovanie. Počas tohto procesu čistenia je jedinou znečisťujúcou látkou malé množstvo pigmentového prášku rozptýleného na povrchu valca, ktorý sa môže považovať za zanedbateľné z hľadiska emisií. Preto je nepochybne veľmi priateľský k zdraviu operátorov a je dostatočný na splnenie stále prísnejších environmentálnych požiadaviek.

2. Bezpečnosť pre valčeky Anilox

Možno, že sú ovplyvnené niektorými predchádzajúcimi negatívnymi zážitkami, najväčším záujmom mnohých ľudí, keď čelia laserovému čisteniu, je to, či to môže absolútne zaistiť bezpečnosť valcov Aniloxu. Táto obava sa dá ďalej rozdeliť do dvoch rôznych smerov:

① obavy, že čistenie laserom by mohlo poškodiť keramické steny valca Anilox.

Obrázok 6: Neúspešný prípad skorého čistiaceho stroja laserom určitou značkou

Laser je v podstate lúč svetla s vysoko konzistentnou fázou a frekvenciou, ale má vynikajúcu smerovosť a koncentrovanú energiu. Rôzne materiály majú rôzne rýchlosti absorpcie pre svetlo a lasery nie sú výnimkou. Môžeme upraviť typ lasera a rôzne prahové hodnoty jeho ukazovateľov, aby sme zmenili rýchlosť absorpcie špecifického materiálu pre laser. V prípade čistenia laserového valca Anilox, pokiaľ nájdeme vhodný laser a primerane upravujeme prahové hodnoty tak, aby komponenty živice v atramente dosiahli svoju maximálnu rýchlosť absorpcie pre toto svetlo, pričom sa zaistilo, že keramická vrstva absorbuje laser na svojej najnižšej úrovni, môžeme dosiahnuť čistenie ATRK a zároveň chrániť keramický alixový alixový valcový valcovanie z poškodenia. Toto je základná logika laserového čistenia.

Pokiaľ ide o riziko akumulovaných tepelných účinkov, možno ho bezpečne ignorovať, pretože samotné laserové svetlo nevytvára teplo. Teplo sa uvoľňuje iba vtedy, keď objekt absorbuje laserovú energiu a podstúpi odparovanie. Tým, že sa vhodne prispôsobí rýchlosť čistenia Aniloxu valca, sa toto teplo dá ľahko rozptýliť.

Prax je jediným kritériom testovania pravdy. Na základe vyššie uvedenej základnej logiky sme použili laser s vynikajúcim čistiacim výkonom na opakovane vyčistenie nového, nevyužitého valotívneho valca 100 -krát. Potom sme porovnali tvary buniek pred a po čistení (ako je znázornené na obrázku 7) a 3D modelov (ako je znázornené na obrázku 8). Konečným záverom je, že čistenie laserom nespôsobuje žiadne poškodenie valčekov keramických anixov.

Obrázok 7: Stav po čistení laseru

Obrázok 8: 3D obrazy atramentových buniek na valci Anilox pred a po čistení laseru

② Mnoho dodávateľov valcov Aniloxu pridáva do keramickej vrstvy niektoré polymérne výplne, aby sa kompenzovala pórovitosť keramiky. Mnoho ľudí sa obáva, že laserové čistenie môže mať negatívne účinky na tieto polymérne výplne, čím ovplyvňuje výkonnosť valca Anilox.

Takéto obavy v skutočnosti odrážajú hlboké pochopenie valcov Aniloxu, stále však nie je určitá jasnosť, pokiaľ ide o podrobnosti o procese rytia.

Preskúmali sme materiály od mnohých známych domácich a medzinárodných výrobcov valcov Anilox. V skutočnosti je tento typ výplň, ktorý sa bežne označuje ako „tmel“, mnohí výrobcovia široko používajú, hoci to prechádza rôznymi názvami--nazývajú ho „tmel“, iní to nazývajú „zmáčacím agentom“, a niektorí ho jednoducho označujú ako „povlaky“. V podstate všetci slúžia na rovnaký účel, iba s malými rozdielmi v zložení.

Tento výplň neposkytuje žiadne výhody na kontrolu presnosti gravírovania alebo mechanickej presnosti valca Anilox. Niektorí výrobcovia dokonca spôsobili nestabilitu gravírovania atramentových buniek v dôsledku problémov s formuláciou plniva. Podobne nemá žiadny vplyv na zlepšenie plynulosti stien atramentových buniek alebo na zvýšenie tekujúceho atramentu. Jeho primárnou funkciou je prevencia korózie. Konkrétne sa používa na vyplnenie pórov v keramike, izoláciu kovového substrátu z vonkajšieho vzduchu a rôznych kvapalín, čím sa zabráni prenikaniu kvapaliny do keramickej vrstvy a následnej korózie kovového substrátu, čo by mohlo viesť k zošrotovaniu aniloxového valca.

Na dosiahnutie účelu prevencie korózie je použitie zliatinovej základne nasledovanej keramickým postrekovaním lepšie ako použitie „tmelu“, ale zdá sa, že spôsob utesnenia dier pomocou výplne je populárnejší.

Gravírovanie atramentových buniek na val do Aniloxu je tiež dokončené pomocou laserovej technológie. Laserová energia používaná na gravírovanie keramiky je extrémne vysoká, pravdepodobne niekoľkokrát alebo dokonca desiatky krát väčšia ako sila čistiaceho zariadenia laserom. Dá sa predstaviť, či výplň, o ktorom sa obávame, by mohlo prežiť vo vnútri atramentových buniek pri takomto vysokorovnom laserovom ožarovaní. Pokiaľ ide o časti atramentových buniek v hornej časti, ktoré neboli vyryté laserom, teoreticky, stále by mohlo byť prítomné výplň. V skutočnosti sa však počas procesu gravírovania valca Anilox v dôsledku opakovaného účinku lasera vrstva roztavenej keramiky na vrchu atramentových buniek, ktoré potom stuhne do tvrdej a hustej keramiky po chladení. Táto vrstva keramiky má veľmi vysokú hustotu a tvrdosť a jej pevnosť väzby s normálnou keramickou stenou je ešte vyššia ako pevnosť väzby medzi normálnymi keramickými vrstvami. Po leštení je horná časť atramentových buniek valca Anilox v skutočnosti pokrytá vrstvou „roztavenej“ keramiky, čo sťažuje odkrytie pôvodnej keramickej vrstvy.

Teoreticky, čím vyššia je laserová sila, tým rýchlejšia je rýchlosť čistenia, ktorá je nepochybne. Z pohľadu bezpečnosti, ako sme už diskutovali skôr, však musíme zvoliť vhodný laserový zdroj a kontrolovať rôzne prahové hodnoty lasera. Spomedzi týchto ovládacích prvkov je jedným z najdôležitejších riadení prahu energie lasera. Inými slovami, aj keď je vybraný najvhodnejší laserový zdroj, laserová sila sa nemôže zvýšiť neurčito; Keď laserový výkon prekročí prah tolerancie keramickej vrstvy, môže spôsobiť poškodenie valca Anilox. Preto sme presvedčení, že horná hranica efektívnosti čistenia laserom je veľmi jasná.

Táto horná hranica účinnosti laserového čistenia tiež určuje, že pri stretnutí s aniloxovými valcami s vážnymi blokádami (napríklad tie, ktoré sa nepoužívali niekoľko rokov alebo sú blízko k vyradeniu v dôsledku zablokovania), na ich dôkladné vyčistenie sa môže vyžadovať viacnásobné čistenie.

Anilox Rolls in-line laserový čistiaci stroj

Ako príklad vezmem laserový čistiaci stroj v mojej spoločnosti, v závislosti od stupňa blokovania sa rýchlosť čistenia pohybuje od 500 mm/h do 1200 mm/h (tj laser cestuje 500 až 1200 mm pozdĺž osi aniloxového valca za hodinu). Ak náklady na vybavenie nie sú problémom, účinnosť čistenia sa dá zlepšiť zvýšením počtu laserových hláv.

1. Ľahká prevádzka

Čistenie laserového čistenia je presné a stabilné. Počas počiatočnej fázy testovania je možné parametre získané z testov uložiť do riadiaceho systému zariadenia. Pri skutočnom používaní musíte vybrať iba príslušné nastavenia na základe konkrétnych pracovných podmienok bez toho, aby ste si vyžadovali nadmernú manuálnu intervenciu na úpravy.

2. Bezpečnosť

◎ V dôsledku zvýšenej úrovne inteligencie môže riadiaci systém zahrnúť mnoho ochranných mechanizmov na zaistenie bezpečnosti ľudí, životného prostredia a valca Anilox. Ak náklady nie sú problémom, je dokonca možné poskytnúť spätnú väzbu o stave lasera v reálnom čase.

◎ Nie sú potrebné žiadne rozpúšťadlá, čo účinne znižuje pravdepodobnosť korodovania anixových valcov.

Najmä pre valčeky typu rukávov autor zaznamenal mnoho prípadov korózie, z ktorých väčšina je spôsobená nesprávnym čistením, kde rozpúšťadlá alebo voda presakujú do rozhrania medzi povrchom sklenených vlákien alixového valca a hliníkovým jadrom.

◎ Vyhýba sa zrúteniu alebo prasknutia webovej steny spôsobenej ďalšími metódami fyzického čistenia.

3. Vysoká inteligencia, dobrá skúsenosť používateľa

◎ Čistenie laserom je jednoduché a pohodlné na prevádzku. Vložte valček Anilox do príslušnej polohy na zariadení, kliknite na tlačidlo Štart a čistenie tohto valca Anilox sa dokončí bez manuálneho zásahu počas tohto obdobia. Ušetrený čas sa dá použiť na iné úlohy alebo odpočinok.

◎ Proces čistenia laserom nezahŕňa žiadne rozpúšťadlá ani iné médiá, takže v dielni nebude dráždivé pachy, ani nebude vypúšťaná odpadová voda rôznych farieb, čím sa zabezpečí čistý a uprataný workshop.

4. Dôkladné čistenie

V minulosti, keď sme sa stretli s valcami Aniloxu so závažnými blokádami, bolo to často veľmi problematické, pretože neexistoval vysoko účinný spôsob na zabezpečenie dôkladného čistenia bez poškodenia valca Anilox. Na čistenie laserom si takéto vážne blokované valčeky Anilox vyžadujú iba viacnásobné čistenie.

5. Zníženie celkových prevádzkových nákladov

Celkovo zavedenie čistenia laserom priamo vedie k zníženiu celkového objemu obstarávania valcov Anilox. Toto nie je dobrá správa pre výrobcov Anilox Roller, ale je to požehnanie pre tlačiarenské spoločnosti.