Laserowe czyszczenie ceramicznych wałków anilox: najlepszy przewodnik dla profesjonalistów drukowanych

W świecie drukowania flexograficznego utrzymanie ceramicznych wałków anilox ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia spójnych, wysokiej jakości wydruków. Tradycyjne metody czyszczenia są rewolucjonizowane przez technologię czyszczenia laserowego - precyzyjne, wydajne i bezpieczne rozwiązanie, które przekształca branżę.

Ceramiczne rolki anilox, ze względu na ich zalety, takie jak precyzja transferu atramentu i długie życie, odegrały znaczącą rolę w rozwoju drukowania flexograficznego. Stopniowo zastępowali metalowe wałki anilox i stają się standardowym sprzętem do eleganckich maszyn do drukowania i firm drukarskich. W trakcie tego procesu kwestia czyszczenia ceramicznych wałków anilox zawsze współistniała z różnymi zaletami.

Podkreśla się, że problem czyszczenia ceramicznych wałków aniloksowych jest to, że w porównaniu z metalowymi wałkami aniloksowymi czyszczenie ceramicznych wałków anilox (zwanych dalej ceramicznymi wałkami aniloksowymi) jest trudniejsze. Główne powody są następujące:

1. Warstwa ceramiczna na wałku anilox jest nakładana na powierzchnię rolki podstawowej za pomocą procesu opryskiwania termicznego. Ze względu na właściwości materiału ceramiki i właściwości procesu opryskiwania termicznego warstwa ceramiczna naturalnie zawiera pory, chociaż porowatość zmienia się w zależności od różnych wałków anilox. Obecność tych porów zwiększa energię powierzchniową warstwy ceramicznej, powodując, że resztkowy atrament przylegał bardziej uparty w komórkach.

2. Komórki na powierzchni wałka anilox są tworzone przez grawerowanie laserowe. Wewnętrzne ściany komórek i krawędzi ścian komórkowych są stosunkowo szorstkie. Chropowatość ta dodatkowo zwiększa przyczepność resztkowego atramentu w komórkach.

3. Liczba linii wałka anilox może osiągnąć do 1600 LPI (linie na cal). Oznacza to, że wielkość otwarcia komórek na powierzchni rolki anilox może być mniejsza niż 15 μm. Czyszczenie tak małych otworów, które są zatkane zahartowanym atramentem, jest dość trudne.

4. Niektóre wałki anilox nadmiernie dążą do wysokiej liczby linii i dużych objętości atramentu, co powoduje niezwykle nieuzasadnione otwory na głębokie komórki. W połączeniu z irracjonalnymi głębokościami komórek często prowadzi do tego, że wiele wałków anilox nie jest noszonych poprzez użycie, ale zamiast tego uszkodzone podczas czyszczenia lub bezużyteczne z powodu niepełnego czyszczenia, co zapobiega nawet rozkładowi atramentu.

5. Wydajność atramentów flexograficznych również szybko się poprawiła, szczególnie w zakresie zwiększania prędkości drukowania i zwiększania odporności na pogodę. Im lepsza wydajność użytkowania atramentu, tym trudniej jest usunąć wysuszone lub stwardnione resztki atramentu przy użyciu konwencjonalnych metod czyszczenia.

Dlatego od czasu pojawienia się ceramicznych wałków anilox, jak bezpiecznie i skutecznie czyszczyć i utrzymywać je w celu przedłużenia ich skutecznego życia usług, zawsze był tematem poważnego problemu.

Wspólne metody czyszczenia wałków anilox:

★ Rozpuszczalnik czyszczenia rąk

★ Ultradźwiękowe czyszczenie

★ Oczyszczanie wody pod wysokim ciśnieniem

★ Nahco₃ (wodorowęglan sodu) czyszczenie natryskowe

★ Suchy lodowe czyszczenie

★ Sprzątanie plastikowe plastikowe

Jeśli metody te zostaną skategoryzowane, można je ogólnie podzielić na:

• Metoda rozpuszczalnika (metoda 1)
• Rozpuszczalnik + spray multimedialny (metody 2 i 3)
• Spray medialny (metody 4, 5 i 6)

Każda z tych metod ma swoje własne zalety i wady. W odpowiednich stosowanych mogą one osiągnąć doskonałe wyniki czyszczenia; Jednak jeśli stosowane niewłaściwie, mogą również prowadzić do poważnych konsekwencji. Na przykład niewłaściwy wybór rozpuszczalników może powodować wybrzuszenie wałka anilox, niewłaściwe stosowanie ultradźwiękowego czyszczenia może spowodować pękanie ścian komórkowych wałków anilox, a między innymi rozpylanie mediów nie jest odpowiednie dla wałków o wysokiej linii. Nie będziemy tutaj rozwinąć każdego z nich.

Ponieważ te metody czyszczenia mają zarówno korzyści, jak i ryzyko, i wymagają stosunkowo wysokiego poziomu wiedzy od użytkowników, przez lata ludzie mieli mieszane uczucia na temat ich kochania i nienawidzenia. Ta rzeczywistość stworzyła okazję do pojawienia się metod czyszczenia laserowego.

Po pierwsze, co to jest czyszczenie laserowe?

Mówiąc prosto, czyszczenie laserowe polega na użyciu określonej wiązki laserowej do skanowania powierzchni wałka anilox. Tusz wewnątrz komórek pochłania energię laserową i odparowuje, osiągając w ten sposób cel czyszczenia, nie powodując uszkodzenia komórek wałka anilox.

Aby zrozumieć podstawową logikę czyszczenia laserowego, konieczne jest najpierw zidentyfikowanie docelowego materiału. W trakcie czyszczenia wałka aniloxu materiałem docelowym jest niewątpliwie wysuszona reszta atramentu wewnątrz komórek.

Komponenty atramentu, w prostych kategoriach, można podzielić na pigmenty, spoiwa i dodatki. Wśród nich segregator określa siłę przyczepności i właściwości tworzenia folii atramentu, a także jest głównym składnikiem atramentu po wyschnięciu, oprócz pigmentów. Innymi słowy, aby dokładnie wyczyścić suszoną resztę atramentu wewnątrz komórek rolki anilox, kluczowym problemem jest skutecznie leczenie suszonego spoiwa atramentu w komórkach.

Dlatego wybór i dostosowanie lasera musi być oparte na rodzaju spoiwa atramentu. Laser powinien być w stanie odparować spoiwo atramentowe, zapewniając jednocześnie nienaruszoną warstwę ceramiczną.

Na podstawie tej podstawowej logiki możemy rozbić czyszczenie laserowe na następujące kroki w celu lepszego zrozumienia:

1. Energia laserowa jest pochłaniana przez resztkowy atrament w komórkach rolka aniloksowego podczas skanowania;

2. Nagłe wstrzyknięcie wysokiej energii powoduje, że elementy spoiwa (żywicy) w atrament szybko się rozszerzyły i tworzą plazmę;

3. W małych komórkach wałka aniloksowego wysoce zjonizowany niestabilny gaz, natychmiast zwiększa ciśnienie wewnątrz komórek, tworząc silny przepływ powietrza w kierunku otworów komórek, który wydala zanieczyszczenia z komórek.

4. Próg lasera i próg energii są wybierane i dostosowywane na podstawie składników żywicy spoiwa. Podczas skanowania tylko składniki żywicy (lub podobne składniki) mogą w pełni pochłonąć energię tego typu lasera, podczas gdy elementy ceramiczne i większość składników pigmentu nie mogą się zmienić poprzez pochłanianie energii laserowej;

5. Jako laserowe skanowanie, obok głowicy laserowej będzie port wydechowy podłączony do zewnętrznej pompy próżniowej, która nieustannie wysysa zanieczyszczenia (głównie gazowe i pigmenty podobne do plazmy, których nie można odparować);

6. Mała część pigmentów, które nie są wyssane, rozproszy na powierzchni wałka anilox. Można je wysadzić w czystości za pomocą sprężonego powietrza. Aby uniknąć wytwarzania pyłu, można użyć tkaniny bez kradzieży zanurzonej w alkoholu, aby wytrzeć powierzchnię wałka anilox.

Jak pokazano na rycinie 1, jest to test czyszczenia przeprowadzonego na wałku aniloksowym typu rękawa za pomocą tuszu opartego na rozpuszczalnikach. Specyfikacje wałka anilox wynoszą Ø130 × 1290 mm, z liczbą linii 900 LPI.

Rycina 1: Przed i po porównaniu z czyszczeniem laserowym w rolkach anilox na bazie rozpuszczalników

Jak pokazano na ryc. 2, jest to test czyszczenia przeprowadzonego na wałku aniloksowym typu rękawa za pomocą atramentu na bazie wody. Specyfikacje wałka anilox to Ø178 × 1300 mm, z liczbą linii 900 LPI.

Ryc. 2: Przed i po porównaniu z czyszczeniem laserowym do wałków z atramentu na bazie wody

Jak pokazano na rysunku 3, jest to test czyszczenia przeprowadzony na wałowce anilox z osi paska drukowania za pomocą atramentu UV. Specyfikacje wałka anilox to Ø105 × 418 mm, z liczbą linii 400 LPI.

Rycina 3: Przed i po porównaniu z czyszczeniem laserowym wałków Anilox Ink Anilox

Efekty czyszczenia powyższych wałków anilox pokazano na rycinie 4 i ryc. 5, które są również wyraźnie widoczne.

Rycina 4: Powiększony widok komórek przed czyszczeniem

Rysunek 5: Powiększony widok komórek po oczyszczeniu

W rzeczywistości, przed formalnym rozpoczęciem czyszczenia wałków anilox, przeprowadziliśmy wiele testów i stale dostosowaliśmy parametry zastosowania laserowego, aby określić optymalne ustawienia czyszczenia dla różnych rodzajów atramentów. Zapewnia to skuteczne czyszczenie w różnych warunkach pracy. Oczywiście duża ilość danych i obowiązujące scenariusze zgromadzone podczas tego procesu można również zaimportować do systemu sterowania urządzenia.

1. Bezpieczeństwo ludzi i środowiska

Czyszczenie laserowe nie wykorzystuje żadnych rozpuszczalników chemicznych i nie wymaga żadnego innego medium oprócz samego lasera. Odpady czyszczące są również niezwłocznie wydobywane w celu dalszego przetwarzania. Podczas tego procesu czyszczenia jedynym zanieczyszczeniem jest niewielka ilość proszku pigmentowego rozproszona na powierzchni wałków, co można uznać za nieistotne pod względem emisji. Dlatego jest niewątpliwie bardzo przyjazny dla zdrowia operatorów i jest wystarczający do spełnienia coraz bardziej rygorystycznych wymagań środowiskowych.

2. Bezpieczeństwo wałków anilox

Być może pod wpływem niektórych poprzednich negatywnych doświadczeń, największym problemem wielu ludzi w obliczu czyszczenia laserowego jest to, czy może to absolutnie zapewnić bezpieczeństwo wałków anilox. Ta obawa można dalej podzielić na dwa różne kierunki:

① Obawa, że czyszczenie laserowe może uszkodzić ceramiczne ściany wałka anilox.

Rysunek 6: Nieudany przypadek wczesnej maszyny do czyszczenia laserowego przez określoną markę

Laser jest zasadniczo wiązką światła o wysoce spójnej fazie i częstotliwości, ale ma doskonałą kierunkowość i skoncentrowaną energię. Różne materiały mają różne szybkości absorpcji dla światła, a lasery nie są wyjątkiem. Możemy dostosować rodzaj lasera i różne wartości progowe jego wskaźników, aby zmienić szybkość absorpcji określonego materiału dla lasera. W przypadku czyszczenia laserowego wałka aniloksa, o ile znajdziemy odpowiedni laser i rozsądnie dostosować progi, aby składniki żywicy w atramentu osiągają szczytową szybkość absorpcji dla tego światła, jednocześnie upewniając się, że warstwa ceramiczna pochłania laser na jego najniższym poziomie. Jest to podstawowa logika leżąca za czyszczeniem laserowym.

Jeśli chodzi o ryzyko skumulowanych efektów termicznych, można go bezpiecznie zignorować, ponieważ samo światło laserowe nie wytwarza ciepła. Ciepło jest uwalniane tylko wtedy, gdy obiekt pochłania energię lasera i ulega paromieniu. Dzięki odpowiednim dopasowaniu prędkości czyszczenia wałka aniloxa ciepło to można łatwo rozproszyć.

Praktyka jest jedynym kryterium testowania prawdy. Na podstawie powyższej podstawowej logiki wykorzystaliśmy laser o doskonałej wydajności czyszczenia, aby wielokrotnie czyszczyć nowy, nieużywany wałek anilox 100 razy. Następnie porównaliśmy kształty komórki przed i po czyszczeniu (jak pokazano na ryc. 7) i modele 3D (jak pokazano na rycinie 8). Ostatecznym wnioskiem jest to, że czyszczenie laserowe nie powoduje żadnych uszkodzeń ceramicznych wałków anilox.

Rysunek 7: Stan po czyszczeniu lasera

Rycina 8: 3D Obrazy komórek atramentowych na wałce anilox przed i po czyszczeniu laserowym

② Wielu dostawców wałków anilox dodaje do warstwy ceramicznej niektóre wypełniacze polimerowe, aby zrekompensować porowatość ceramiki. Wiele osób obawia się, że czyszczenie laserowe może mieć negatywny wpływ na te wypełniacze polimerowe, wpływając w ten sposób na wydajność rolki anilox.

Takie obawy odzwierciedlają głębokie zrozumienie rolników anilox, ale wciąż brakuje jasności dotyczących szczegółów procesu grawerowania.

Przeanalizowaliśmy materiały od wielu znanych krajowych i międzynarodowych producentów rolników anilox. W rzeczywistości ten rodzaj wypełniacza, powszechnie określany jako „uszczelniacz”, jest powszechnie używany przez wielu producentów, chociaż odbywa się przez różne nazwy--nazywa to „uszczelniacz”, inni nazywają to „agentem zwilżającym”, a niektórzy po prostu nazywają go „powlekaniem”. Zasadniczo wszystkie służą temu samemu celowi, z niewielkimi różnicami w składzie.

Ten wypełniacz nie zapewnia żadnych korzyści w zakresie kontrolowania precyzji grawerowania lub dokładności mechanicznej wałka anilox. Niektórzy producenci spowodowali nawet niestabilność w grawerowaniu komórek atramentowych z powodu problemów z preparatem wypełniającym. Podobnie nie ma wpływu na poprawę gładkości ścian komórkowych atramentu lub zwiększenie przepływności atramentu. Jego pierwotną funkcją jest zapobieganie korozji. W szczególności służy do wypełnienia porów ceramiką, izolując metaliczny podłoże z zewnętrznego powietrza i różnych cieczy, zapobiegając w ten sposób penetracji cieczy do warstwy ceramicznej, a następnie korozji metalicznego podłoża, co może prowadzić do złomowania wałka anilox.

Aby osiągnąć cel zapobiegania korozji, użycie podstawy stopowej, a następnie ceramicznego opryskiwania jest lepsze niż użycie „uszczelniacza”, ale wydaje się, że metoda uszczelnienia otworów wypełniaczami jest bardziej popularna.

Grawerowanie komórek atramentowych na rolce anilox jest również zakończone przy użyciu technologii laserowej. Moc laserowa stosowana do gniazda ceramiki jest wyjątkowo wysoka, prawdopodobnie kilka razy, a nawet dziesiątki razy większa niż zasilanie urządzeń do czyszczenia laserowego. Można sobie wyobrazić, czy wypełniacz, o który martwimy się, może przetrwać w ścianach komórkowych atramentu przy tak dużym napromieniowaniu laserowym. Jeśli chodzi o części ścian komórkowych atramentu u góry, które nie były wygrawerowane przez laser, teoretycznie, nadal może być obecny wypełniacz. Jednak w rzeczywistości podczas grawerowania wałka aniloksowego, ze względu na powtarzający się efekt lasera, warstwa stopionej ceramiki na ścianach komórkowych atramentowych, która następnie zestala się w twardą i gęstą ceramikę po chłodzeniu. Ta warstwa ceramiki ma bardzo wysoką gęstość i twardość, a jej wytrzymałość wiązania z normalną ścianą ceramiczną jest nawet wyższa niż siła wiązania między normalnymi warstwami ceramiki. Po polerowaniu górna część ścian komórkowych tuszu wałka anilox jest w rzeczywistości pokryta warstwą „stopionej” ceramiki, co utrudnia odsłonięcie oryginalnej warstwy ceramicznej.

Teoretycznie im wyższa moc laserowa, tym szybsza prędkość czyszczenia, która jest ponad wątpliwość. Jednak z perspektywy bezpieczeństwa, jak omówiliśmy wcześniej, musimy wybrać odpowiednie źródło lasera i kontrolować różne progi lasera. Wśród tych kontroli jednym z najważniejszych jest kontrolowanie progu mocy lasera. Innymi słowy, nawet jeśli wybrane jest najbardziej odpowiednie źródło lasera, mocy lasera nie można zwiększyć w nieskończoność; Gdy moc laserowa przekroczy próg tolerancji warstwy ceramicznej, może ona powodować uszkodzenie wałka anilox. Dlatego uważamy, że górna granica wydajności czyszczenia laserowego jest bardzo jasna.

Ten górny limit wydajności czyszczenia laserowego określa również, że podczas napotkania wałków anilox z ciężkimi blokadami (takich jak te, które nie były używane od kilku lat lub są bliskie złomowania z powodu zablokowania), może być wymagane wiele czyszczeń, aby je dokładnie wyczyścić.

Anilox Rolls In-line laserowy maszyna do czyszczenia

Przykładając maszynę do czyszczenia laserowego w mojej firmie, w zależności od stopnia blokady, prędkość czyszczenia waha się od 500 mm/h do 1200 mm/h (tj. Laser przemieszcza od 500 do 1200 mm wzdłuż osi wałka anilox na godzinę). Oczywiście, jeśli koszty sprzętu nie stanowią problemu, wydajność czyszczenia można poprawić, zwiększając liczbę głowic laserowych.

1. Łatwość działania

Sprzęt do czyszczenia laserowego jest precyzyjny i stabilny. Podczas początkowej fazy testowania parametry uzyskane z testów można zapisać w systemie sterowania urządzenia. W rzeczywistym użyciu musisz tylko wybrać odpowiednie ustawienia na podstawie określonych warunków pracy, bez konieczności nadmiernej ręcznej interwencji w celu dostosowania.

2. Bezpieczeństwo

◎ Ze względu na podwyższony poziom inteligencji system kontroli może zawierać wiele mechanizmów ochrony, aby zapewnić bezpieczeństwo ludzi, środowiska i wałka anilox. Jeśli koszt nie stanowi problemu, możliwe jest nawet przekazanie informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym na temat statusu lasera.

◎ Nie są wymagane rozpuszczalniki, skutecznie zmniejszając prawdopodobieństwo skorodowania wałków anilox.

Zwłaszcza w przypadku wałków aniloksowych typu rękawa, autor widział wiele przypadków korozji, z których większość jest spowodowana niewłaściwym czyszczeniem, w których rozpuszczalniki lub woda przenikają interfejs między powierzchnią włókna szklanego wałka anilinowego a rdzeniem aluminiowym.

◎ Unika zapadania się lub pęknięcia ściany sieci spowodowanej innymi fizycznymi metodami czyszczenia.

3. Wysoka inteligencja, dobre wrażenia użytkownika

◎ Czyszczenie laserowe jest proste i wygodne w obsłudze. Umieść wałek anilox w odpowiedniej pozycji na sprzęcie, kliknij przycisk Start, a czyszczenie tego wałka anilox zostanie zakończone bez żadnej ręcznej interwencji w tym okresie. Zaoszczędzony czas może być używany do innych zadań lub odpoczynku.

◎ Proces czyszczenia laserowego nie obejmuje żadnych rozpuszczalników ani innych mediów, więc w warsztatach nie będzie drażniących zapachów, ani nie będą rozładowywane ścieki o różnych kolorach, zapewniając czyste i schludne warsztaty.

4. Dokładne czyszczenie

W przeszłości, kiedy napotkaliśmy wałki anilox z ciężkimi blokadami, często było to bardzo kłopotliwe, ponieważ nie było wysoce skutecznej metody zapewniającej dokładne czyszczenie bez uszkodzenia wałka anilox. Do czyszczenia laserowego takie poważnie zablokowane wałki anilox wymagają tylko wielu czyszczeń.

5. Zmniejszenie ogólnych kosztów operacyjnych

Ogólnie rzecz biorąc, wprowadzenie czyszczenia laserowego bezpośrednio prowadzi do zmniejszenia całkowitej objętości zamówień anilox wałków. To nie jest dobra wiadomość dla producentów rolników anilox, ale jest to błogosławieństwo dla firm drukarskich.