Типы флексографских печатных машин

• Первая группа – встраиваемые секции.
• Вторая группа – секционные ярусные машины.
• Третья группа – планетарные машины.
• Четвертая группа – линейные секционные машины.
• Пятая группа – это комбинированные линейные секционные машины или же агрегаты.

Все эти аппараты используют для того, чтобы запечатывать различные упаковочные материалы, начиная от тончайших синтетических пленок, и заканчивая толстым картоном. Также с их помощью печатают обои, этикетки, книги, блокноты, школьные тетради и других изделия. Отдельные области применения этих машин не стоит обособленно рассматривать, поскольку машины строятся обычно одинаково, независимо от того, какого вида продукция. Важно здесь правильно выбрать оборудование в соответствии с назначением для получения наиболее нужного результата.

Встраиваемые в машину секции

Предшественниками современных встраиваемых секций, которые появились совсем недавно, были анилиновые печатные секции. Ставили их в аппараты, предназначающиеся для производства пакетов из бумаги. Использовали анилиновые печатные секции для однокрасочного и двухкрасочного запечатывания, а также применяли для механического штемпелевания больших и незначительных размеров пакетов из бумаги. После их начали применять для печати на бумажных листах и мешках. К середине XXI века установили многотысячные секции в комбинированные машины, состоящие из обрабатывающих бумагу устройств и устройств для печати, которые нужны для производства и запечатывания пакетов и мешков из бумаги за один прогон, а также необходимы для печати на листовой и рулонной бумаге.

После появления полиэтиленовой пленки высокого давления стали использовать этот принцип для обработки пленки этого вида. В последнее время стали применять множество самых различных вариантов агрегатирования таких встраиваемых флексографских секций, стали устанавливать установки для получения рукава из пленки методом экструзии с раздувом. Сейчас всем, кто, так или иначе, связан с обработкой бумаги и пленки, в том числе и всем производителям изделий из пленки и бумаги разных видов, для получения высокоэффективной и высокопроизводительной работы важно использовать эти встраиваемые флексографские секции. По сравнению с раздельной печатью и обработкой в этом случае можно существенно сэкономить, поскольку нет необходимости использовать лишние перевозки полуфабрикатов, дополнительные помещения, дополнительный обслуживающий персонал. Также в этом случае заметно снижается количество отходов.

Изготавливают встраиваемые секции для запечатываемого материала, ширина которого равна от 250 до 3200 мм. От производительности обрабатывающих устройств зависит скорость движения запечатываемого материала. Она может доходить до 400 м/мин. Бывают обычно трехкрасочные и четырехкрасочные секции. Существуют и однокрасочные секции, и шестикрасочные секции (самые большие). У встраиваемых секций обычно ярусное построение. В каждой из печатных секций имеется индивидуальный печатный цилиндр.

Обычно привод встраиваемой секции проходит от главного привода машины с помощью механических связующих звеньев. Также существуют аппараты, в которых для встраиваемой секции ставится отдельный электропривод. Между каждыми печатными секциями быстроходных аппаратов важен процесс сушки с помощью теплого воздуха. Если этого не будет, то может начаться процесс отмарывания краски при следующей обработке оттисков.

Рис.1.1 4-красочная встраиваемая секция.

Не стоит использовать простые встраиваемые секции для печати полноцветных изображений всех видов. В этом случае важно иметь четкое представление всех технических возможностей и границы применения всех этих устройств. Простые встраиваемые секции отлично справляются с изображениями в виде литер, штриховых рисунков, плашек. Не стоит печатать на таких машинах полноцветные плашки с использованием наложения красок, тонких растровых изображения, поскольку высококачественные оттиски получить при этом вряд ли получится.

Персонал, обслуживающий обрабатывающую машину, специальных знаний в области флексографской печати обычно не имеет, поэтому качественную флексографскую печать можно получить только на рулонных печатных машинах.

Ярусные секционные машины

Самая первая флексографская печатная машина, которая работающая по такой системе, как «с рулона на рулон», имела секционное ярусное построение. В её основе была встраиваемая секция. Очень часто в составе многокрасочной печатной секции располагается 4 или 6 самостоятельных печатно-красочных агрегатов, которые расположены зеркально и симметрично по две или три агрегата по обеим сторонам станины. Практически все машиностроители придерживаются приблизительно одной и той же схемы построения машины. Такую схему, которая используется в последнее время, можно назвать стандартной (рис. 1.2).
Лента запечатываемого материала идет от рулонной установки различной степени сложности через стабилизатор натяжения к печатной секции. В печатной секции происходит процесс запечатывания ленты несколькими красками. Затем после получения каждого оттиска, запечатанная поверхность этого оттиска тщательно просушивается. После получения последнего оттиска лента проходит через общую туннельную сушилку, где все нанесенные на нее краски окончательно закрепляются. Ярусные машины применяются для печати на различных, но в большинстве своем материалах, которые не растягиваются. Точность продольной приводки в этих машинах сейчас может доходить до +0,2 мм. Для печатания на растягивающихся материалах и для получения более точной приводки на нерастягивающихся материалах используются планетарные машины. В ярусной секционной машине можно печатать или шесть красок на одной стороне ленты, или же пять красок на лицевой стороне и одну краску на обороте, или же соответственно может печататься 4+2 или 3+3 красок.
Скорость печати в таких машинах ярусного типа может доходить до 400 м/мин. Ширина материала может составлять в диапазоне 250-2500 мм. Такие машины очень активно раскупались несколько десятков лет назад. Теперь же они все более вытесняются планетарными машинами.

Рис. 1.2 6-красочная ярусная секционная машина.

Ярусные секционные машины с общим приводным колесом

Совсем недавно на рынке упаковки и печати появилась новая секционная ярусная машина (показана на рис. 1.3) с необычным приводом печатных секций. Шесть или четыре печатно-красочных аппаратов, которые установлены в два или три яруса, приводились в движение от одного центрального колеса. В таком аппарате соединилось одно из главных достоинств планетарного построения (общее приводное зубчатое колесо), а именно, и точность привода и как следствие меньшая ошибка продольной приводки. Она с достоинством ярусного расположения печатно-красочных аппаратов, то есть со своим печатным цилиндром в каждом аппарате. Если быть точнее малая ширина зоны печатного контакта между формным и печатным цилиндрами, что очень важно при большой длине оттиска.

Рис.1.3 6-красочная ярусная секционная машина с общим приводным колесом.

Более подобное построение секции со многими печатными цилиндрами такое же, как и на обычной схеме секционной ярусной машины. На этих машинах также возможно запечатывание лишь материалов, которые не растягиваются. Точность продольной приводки лежит в пределах около + 0,1 мм.
Невозможно запечатывание оборотной стороны ленты в отдельных секциях.

Планетарные машины

Первая планетарная, или одноцилиндровая, машина, в которой вокруг центрального печатного цилиндра большого размера подобно сателлитам располагались формные цилиндры с красочными аппаратами, появилась в 1953-1954 годах. Потребность в таких машинах возникла в промышленности, занимающейся обработкой синтетических пленочных материалов, так как такой способ построения обеспечивает наилучшие условия приводки ленты в процессе печатания. Здесь лента разматывается с рулона стабилизатором натяжения, затем попадает на общий печатный цилиндр, уже первым формным цилиндром прижимается к печатному, далее движется в <замороженном> состоянии, без смещения относительно общего печатного цилиндра, от которого она отрывается уже только после прохода через последнюю печатную пару. Еще раз подчеркнем, что лента при этом не сдвигается относительно печатного цилиндра, а значит, во время печатания не происходит нарушения приводки красок. При соответствующей системе привода точность продольной приводки составляет 0,1 мм. Для ротационной печатной машины это самая высокая точность, и здесь она достигается без каких-либо дополнительных механических или электронных устройств приводки красок.

Сердцевиной планетарной машины является общий печатный цилиндр, радиальная точность которого должна быть очень велика, а его температура – строго постоянной во время печатания всего тиража.

На рынке известны 4-красочные планетарные машины, но наиболее распространены 6-красочные машины, на которых возможно получать и 4-, и 6-красочные оттиски с линиатурой растра 48 лин/см, 60 лин/см и выше (рис 1.4). Для этого нужны безупречные формные пластины, подходящие краски и прецизионные узлы машины. Тогда возможно на различных материалах, в том числе и на растягивающихся, получать флексографские оттиски, приближающиеся по качеству к оттискам офсетной и глубокой печати. Конечно, нужно учитывать все особенности способа печати.

Рис.1.4 6-красочная планетарная машина.

По названным выше причинам спрос на планетарные машины в последнее время сильно возрос, машины стали весьма популярны, и сейчас строится и продается больше планетарных машин, чем секционных ярусных. Планетарные машины более дорогие и металлоемкие, и тем не менее они применяются для печатания не только на растягивающихся пленках и фольге, но и для печатания на нерастяжимых материалах, многослойных материалах и бумаге, если требуется большая точность приводки красок. Применяются эти машины и для печатания обоев, и для печатания на гофрокартоне. Самые большие машины строятся с диаметром печатного цилиндра более 2000 мм для печатания на материале шириной до 2500 мм. На этих машинах достигнута скорость печати до 250 м/мин, в то время как на стандартных машинах – до 400 м/мин.

На основании тех требований, которые были предъявлены машиностроителям типографиями, в 1985-1986 годах были построены первые 8-красочные планетарные машины. На этих современных флексографских печатных машинах, где общий печатный цилиндр имеет диаметр от 2000 до 2500 мм, можно получить многокрасочные оттиски, близкие по качеству к оттискам офсетной и глубокой печати. Можно также печатать основными и дополнительными красками без их наложения друг на друга, наносить лак или печатать числом красок менее восьми, а остальные формные цилиндры и красочные аппараты в это время готовить к печатанию следующего тиража. Таким образом уменьшается время простоев машины.

Эти 8-красочные машины близки по своему построению к описанным выше 6- красочным машинам, но у них чаще применяется ракель в красочном аппарате, и обычно степень автоматизации выше.

Но все пожелания рынка эти машины не смогли удовлетворить, поэтому потребовались и другие типы машин.

Машины линейные секционные

Линейные секционные машины имеют такой же тип построения, как и машины глубокой печати. Одна краска запечатывается в каждой печатной секции, которые расположены на одном уровне. Печатные секции расположены одна за другой последовательно и между собой связаны карданным валом или другим подобным образом. Линейны секционные машины – это громоздкое и дорогостоящее оборудование, поэтому их применяют только для печати больших тиражей и на высокой скорости. Машины этого типа применяли для печати на алюминиевой фольге, а затем стали использовать для печатания на картоне и бумаге. Одним из главных достоинств таких машин можно назвать длинный путь ленты, проходящей в сушильном устройстве между соседними печатными секциями. В связи с этим существует возможность производить печать на большой скорости с наложением нужных красок. Однако большой путь ленты между печатными аппаратами также приводит к определенным трудностям с приводкой красок..

Рис.1.5 Линейная секционная машина с двумя 1-красочными печатными секциями.

В современных высокопроизводительных машинах скорость движения запечатываемого материала может доходить до 600 м/мин (10 м/с). Не всегда такую скорость можно достичь даже при газетной печати. В связи с этим в машинах такого типа устанавливают между печатными секциями специальные регистровые валики, которые необходимы для корректирования ошибок продольной приводки красок. В таких быстроходных машинах используются электронные устройства, которые автоматически регулируют и контролируют продольную приводку красок, а также печать с лицевой и оборотной стороны ленты. В машинах такого типа могут применять поворотные штанги, а также различные варианты проводки использования ленты для запечатывания с лица и оборота красок нужного количества. У ранее рассмотренных флексографских машин такой возможности нет.

Машины такого плана раньше производили для запечатывания печатного материала, ширина которого была равна 600 или 800 мм. Рабочая ширина сейчас достигла до 1600 мм. Встречаются сейчас также конструкции секций, где можно формный цилиндр вместе с красочным аппаратам отставлять. Это необходимо для того, чтобы не тратить время простоя оборудования при смене тиража. Также сейчас появились такие модели машин, в которых некоторые печатные секции можно переоборудовать с флексографской печати на печать глубокую. Таким образом, становится возможным получение комбинированного печатывающего оборудования.

Имеется также другой вариант построения машины – это вариант, при котором каждая печатная секция – двукрасочная, и в то время, когда работает одна половина секции вторая половина секции переналаживается на новый тираж. В итоге для того, чтобы перейти с одного тиража на другой требуется очень мало времени, то есть оборудование не простаивает. Устройства, которые снабжены компьютерным управлением, позволяют быстро и точно установить все системы в случае смены формата по длине печатного оттиска. Машины такого плана довольно высокопроизводительны.

На общей станине в двухкрасочных печатных секциях устанавливают общий печатный цилиндр. Справа от цилиндра размещают формные цилиндры, у каждого из которого свой красочный аппарат. Сменная часть такого вида, вместе с формным цилиндром, может быть трехцилиндровой или двухцилиндровой. Это зависит от того, какое количество вращающихся элементов у красочного аппарата. В связи с тем, что в приводе расположены специальные соединительные устройства, можно проводить печать с помощью одной из сменных частей печатной секции. При этом вторую часть готовить к печати нового тиража. Можно также легко отставлять формный цилиндр и после его приставлять, а у растрированного цилиндра есть специальный привод.

Последним этапом развития машин такого типа можно назвать такое построение печатной секции, когда формы для нового тиража могут меняться прямо на ходу, без остановки работающего оборудования. Это происходит следующим образом: на полной скорости при работе машины одна их сменных частей печатной секции полностью отодвигается от печатного цилиндра, включая формный и растрированный цилиндр, после, соответственно, можно легко переходить уже на печать нового тиража. При этом остановка машины не требуется и потерь в макулатуру не происходит. Машины такого плана особенно востребованы в случае печатания малых тиражей.

Запечатанная лента после двухкрасочной секции попадает затем в сушильное устройство. После перед следующей печатной секцией она огибает охлаждающие цилиндры и регистровый валик. Печатный аппарат вместо регистрового валика может содержать и дифференциальный привод фазового смещения цилиндров по окружности, необходимый для выполнения операции продольной приводки печатающих красок между секциями.

В случае, если преимущество экономии времени при переходе на новый тираж не использовать, то планетарную секцию такого вида или несколько таких секций можно легко использовать и для печати удвоенным количеством красок, но в таком случае придется учесть, что тогда сушить между двумя красками в пределах одной секции будет почти не возможно.

Комбинированные линейные секционные машины

Несколько десятков тому назад впервые появились линейные агрегаты. Это флексографские печатные машины, которые содержат различные обрабатывающие устройства и работают по принципу «с рулона на рулон». Рационализаторские идеи и хозяйственные предпосылки подтолкнули к появлению новых способов применения принципа такого агрегатирования.

Очень рано стали появляться специальные машины для каширования или припрессовки и запечатывания шестью красками алюминиевой фольги с дальнейшем тиснением и перфорацией. Здесь coблюдается необходимая продольная приводку всех технологических операций, а также появилась возможность делать подходящие материалы для автоматической упаковки маргарина и масла. Чуть позже появились комбинированные машины, которые объединяют флексографскую и глубокую печать.

В самых первых машинах поддерживать точную приводку между оттисками, которые были получены этими двумя способами печати, было просто невозможно, ввиду того, что в них отсутствовали средства автоматики. После периода некоторого застоя в области печати где-то лет десять назад из-за того, что значительно увеличилась печать обоев с помощью флексографии, началась эпоха нового подъема. Для этой области работы необходимы агрегаты линейного типа для печатания флексографией и глубоким способами, то есть с высокой точностью приводки красок, и с дальнейшим лакированием. Именно поэтому были улучшены и модернизированы механические приводы и их соединения, а также установлены новые электронные и электрические устройства автоматического регулирования приводки красок и различных технологических операций. Также были созданы поточные линии, где бумажная лента разматывается с рулона, на этой ленте выполняется полноцветная печать с тиснением, а на приемном устройстве получают уже готовые небольшие рулоны обоев. Есть также флексографские печатные машины. Они оснащенные дополнительным рулонным приемным устройством, которые позволяют путем небольших изменений, подсоединить к флексографской печатной машине специальное устройство для каширования и для сушки. Подобные машины легко могут совместно создавать упаковочные материалы, используемые для пищевых продуктов.
Благодаря тому, что было разработано каширование без выделения паров растворителей в области производства упаковки, то тогда появилась возможность за один прогон получать многослойную пленку с рисунком на одном из внутренних слоев, которые были отпечатаны с помощью флексопечати, при совсем маленьких затратах.

Все названные выше линейные секционные агрегаты дают возможность не только экономить время производства, но и существенно сократить потребность в транспортировке полуфабрикатов. Для того, чтобы работа на агрегатах была более выгодна с экономической точки зрения (сегодня это возможно не всегда) строят и испытывают все новые разновидности агрегатов. Один из часто встречающихся вариантов агрегатов создан на основе планетарной флексографской печатной машины, к которой добавлены одна или две секции глубокой печати. Они выполняют функцию запечатывания ленты и затем после этого функцию нанесения на ее оборотную сторону покрытия из ПВДХ (поливинилденхлорид) или клея с соблюдением хорошей приводки (рис. 1.6).

Рис.1.6 6-красочная планетарная машина, агрегатированная с секцией глубокой печати, служащей для нанесения ПВХД-покрытия или клеевого слоя с обратной стороны ленты с соблюдением приводки лица и оборота.

В печатной секции глубокой печати при ее необходимом оснащении вполне возможно нанесение покрытия в горячем состоянии. Эти секции включаются в состав поточных линий по производству специальных упаковочных материалов, которые применяют в пищевой и кондитерской промышленности.

Постоянный рост цен на сырье и повышение оплаты труда сотрудникам, которые обслуживают эти машины, заставляет проектировать и создавать все новые и новые агрегаты, более совершенные и более продвинутые. Флексографские печатные машины довольно широко распространены в их составе.