O mais recente processo de desenvolvimento de tecnologia de fabricação de chapas flexográficas

Da eficiência da produção à qualidade de impressão, dos requisitos de proteção ambiental ao controle de custos, a impressão de etiquetas apresenta requisitos mais elevados para chapas de impressão flexográfica e tecnologia de impressão. Para atender a esses requisitos, os fornecedores de placas flexíveis e equipamentos estão constantemente inovando. Temos o prazer de ver que nos últimos 10 anos, o desenvolvimento da tecnologia de impressão flexográfica se desenvolveu aos trancos e barrancos, mesmo nos últimos 3 anos, quando a nova epidemia da coroa está em alta, a pesquisa, o desenvolvimento e a promoção de chapas flexográficas e equipamentos de fabricação de chapas não pararam, por meio da análise e pesquisa contínua das necessidades do cliente, chapas flexográficas e equipamentos de fabricação de chapas lançaram novos produtos, muitos dos quais foram aplicados na produção de impressão de etiquetas e obtiveram bom feedback do mercado. Neste artigo, o autor expõe a aplicação inovadora da tecnologia de fabricação de chapas flexográficas no campo de impressão de etiquetas em combinação com a mais recente tecnologia e equipamentos-de fabricação de chapas lançados por sua empresa para os leitores.

1. Aplicação de placa de impressão de pontos de topo plano aprimorada no campo de impressão de etiquetas

Desde o surgimento de chapas de impressão de pontos de topo plano-independentes de equipamentos, esse tipo de produto tem sido amplamente utilizado, e os usuários podem usar equipamentos de fabricação de chapas existentes para fazer chapas de impressão de pontos de topo plano com placas com-pontos de topo planos integrados. Atualmente, os principais fornecedores de chapas flexíveis do mercado lançaram chapas de impressão de pontos planos e estão constantemente inovando. Tomando como exemplo a nova geração de chapas da série EasyR da DuPont lançada em 2021, esta chapa melhora ainda mais a resistência e a qualidade de impressão da chapa, ao mesmo tempo que mantém o desempenho da chapa Easy original, conforme mostrado na Figura 1.

Fig.1 Comparação das saídas da placa antes e depois da melhoria EFXR da placa térmica Easy

Figura 1 Teste de arranhões da placa térmica Easy EFXR67 antes e depois da melhoria, pode-se observar que a placa de impressão de pontos de topo plano antes da melhoria apresenta um problema de queda após vários arranhões, enquanto a placa térmica Easy EFXR67 aprimorada tem desempenho de pontos estável e completo sob as mesmas condições de teste. Em mais testes de produção, alguns usuários também afirmaram que a taxa de resistência de impressão da nova geração de chapas de impressão de pontos de topo plano pode ser aumentada em 50% ou até mais do que antes. Além disso, a nova geração aprimorada de chapas da série EasyR também apresentou excelente qualidade de impressão em vários testes de impressão. A Figura 2 mostra as provas impressas por empresas nacionais de impressão de etiquetas usando a nova geração de chapas de impressão da série EasyR.

Na figura 2 ampliada, você pode ver que os pontos finos de alto-brilho são impressos completos e uniformes, o que pode atender totalmente à demanda do mercado por etiquetas flexográficas-de alta qualidade, e o efeito dos pontos de alto brilho-aumentados localmente é mostrado na Figura 3.
 

Fig.2 Amostra de impressão estreita de uma nova geração de placas térmicas

Figura 3 Efeito de ponto de destaque ampliado localmente

No processo de impressão de etiquetas, muitas vezes há muitos pontos incompletos e instáveis ​​na área de destaque que graduaram para zero, e esses pequenos pontos instáveis ​​serão deformados sob a ação da pressão de impressão, de modo que os pontos não apenas recebam tinta na parte superior, mas também imprimam a tinta acumulada nos ombros dos pontos sob a pressão, formando tiras de pontos nos destaques, fazendo com que as áreas de destaque que graduaram para zero pareçam mais rígidas, causando problemas de quebra. Conforme mostrado na Fig. 4, a região linear de brilho extremamente alto sem compensação de pontos aumenta repentinamente os pontos.

Aumentar o zoom nesta área de gradiente na Figura 4 mostra que os pontos na área de destaque têm formato irregular, conforme mostrado na Figura 5.

Figura 4 Problema comum de gradiente flexográfico para fratura zero

Fig. 5 Efeito de destaque irregular causa boca dura

É precisamente por causa da existência-de longo prazo desse tipo de problema que a impressão flexográfica é extremamente difícil de reproduzir o efeito de destaque, especialmente no retoque de pré-impressão, na separação de cores e na confecção de chapas. Existem contramedidas correspondentes. Tornar os destaques flexográficos mais naturais quase se tornou uma meta importante perseguida pela impressão flexográfica há muito tempo.

Os pequenos pontos na chapa de impressão de pontos superiores-planos atualizada são mais estáveis ​​e podem trazer melhores efeitos de realce (como mostrado na Figura 6), o que resolve o problema comum de gradientes de realce na perspectiva da chapa e reduz parte da carga de trabalho de pré-impressão. Além disso, a placa térmica EasyR mais recente também pode transportar pontos de 15μm de forma estável, o que é cerca de 1% do tamanho do ponto em 190lpi, rompendo o tamanho de ponto convencional de 1% em 175lpi, e pontos estáveis ​​​​podem trazer boa repetibilidade e desempenho de impressão de alta estabilidade, conforme mostrado na Figura 7, o diâmetro do ponto impresso com esta placa é de 23μm e apenas 2% do tamanho do ponto em 175lpi.

Fig.6 Desempenho de impressão de pontos de alto-brilho EFXR na chapa de impressão de ponto superior plano-melhorada

Figura 7 A mais recente placa térmica EFXR pode produzir pontos com diâmetro inferior a 20 μm e concluir a impressão de etiquetas de maneira estável.

2. Aplicação de placas especializadas para unidades de exposição LED (diodo emissor de luz)

O desenvolvimento contínuo da tecnologia LED impulsionou o avanço contínuo da tecnologia de-fabricação de chapas flexográficas. A tecnologia de exposição LED apresenta saída de energia estável, o que pode resolver completamente o problema de flutuações de energia em unidades de exposição tradicionais. No entanto, devido a várias razões, as atuais unidades de exposição LED convencionais ainda usam digitalização de plataforma para exposição. Conforme mostrado na Figura 8, compara a exposição do mesmo tipo de placa flexográfica utilizando sistemas LED e unidades de exposição tradicionais. Pode-se observar que a fonte de luz LED é montada em uma faixa de lâmpada móvel, que alterna sobre a mesa acionada por um motor. A vantagem das unidades de exposição do tipo-digitalização é uma redução significativa no custo das unidades de exposição LED, mas também introduz outros problemas, como configurações de parâmetros de exposição. A Figura 8 mostra a quantidade de exposição à luz UV recebida em posições gráficas específicas na placa em cada processo. Como os sistemas LED geralmente empregam exposição do tipo varredura, as áreas gráficas são expostas diversas vezes durante o processo, e a intensidade da energia UV é sempre muito maior do que a das unidades de exposição tradicionais.

Figura 8 Comparação entre máquinas de exposição tradicionais e máquinas de exposição a LED

Nos dois modos de exposição, a resina fotossensível passa por dois processos de reticulação-completamente diferentes. As máquinas de exposição tradicionais envolvem exposição contínua, enquanto as máquinas de exposição LED que utilizam digitalização de plataforma usam exposição intermitente. Durante o processo de exposição, após a passagem da luz LED, a cura das áreas gráficas é afetada. Em comparação com a exposição contínua, o tempo de exposição da maioria das máquinas de produção de placas de LED precisa ser estendido, portanto, os fornecedores de placas flexíveis e os fabricantes de equipamentos investem recursos significativos para otimizar-os parâmetros de fabricação de placas para exposição ao LED, de modo que o desempenho das placas feitas com exposição ao LED possa atingir ou exceder o das placas feitas com exposição tradicional. Os problemas mais comuns envolvem o ajuste das configurações de exposição, como a energia de saída da máquina de exposição, a velocidade de digitalização e o número de digitalizações.

Além disso, embora o uso de saída UV de alta{0}energia possa reduzir o tempo de exposição, isso pode custar a qualidade da chapa. A combinação de alto rendimento e curto tempo de exposição geralmente faz com que os pontos menores aumentem, os ângulos das linhas e ombros das letras se alarguem e as superfícies dos pontos se tornem côncavas. Esses fenômenos podem levar a uma diminuição na latitude de exposição de impressão e na qualidade de impressão. Portanto, para evitar esses problemas, muitas vezes são necessários tempos de exposição mais longos ao LED. Esses desafios são semelhantes a conseguir um exterior crocante em um bife e, ao mesmo tempo, garantir que o interior esteja devidamente cozido. Em termos técnicos, significa obter elementos de impressão finos e microestruturas de superfície, ao mesmo tempo que permite que a maior parte da resina passe por fotopolimerização completa, produzindo uma chapa imprimível estável.

Se a fórmula da placa de resina fotossensível for otimizada para exposição LED desde o início, serão necessários menos compromissos em termos de eficiência e qualidade de produção. Placas flexíveis otimizadas combinadas com equipe de suporte de aplicação experiente podem alcançar resultados ideais. No segundo semestre de 2021, a DuPont ajustou e otimizou especificamente as fórmulas de placas para exposição LED-UV, lançando uma nova série de placas de resina fotossensível chamada Cyrel® Lightning. Esta série de placas aborda efetivamente uma série de problemas que as placas flexíveis convencionais encontram em máquinas de exposição a LED.

Esta série de placas possui características personalizadas de fotossensibilidade LED UV, permitindo um equilíbrio entre a cura superficial e a cura geral. Esta inovação permite uma cura rápida da superfície e reduz eficazmente a inibição da polimerização da resina causada pelo oxigénio durante os intervalos de exposição ao LED. Ao mesmo tempo, ao-ajustar as propriedades de absorção de UV da placa, esta série de placas atinge a cura geral completa. As placas Cyrel® LSH lançadas recentemente têm um tempo de exposição reduzido de 42% em comparação com as placas DPR, mantendo os realces finos da placa DPR e a excelente capacidade de reprodução de tons médios. Para a tecnologia de exposição a LED, a empresa continuará a lançar placas especiais de exposição a LED-adequadas para sistemas-sem solventes, como LFH, que herdam muitas vantagens do LSH e, combinadas com a tecnologia de lavagem de placas-sem solvente, deverão ganhar maior preferência do usuário.

3. Aplicação de equipamento para fabricação de placas térmicas

Com a crescente consciência ambiental das empresas de impressão na China, a alta eficiência, a segurança e as vantagens ambientais dos sistemas-livres de solventes estão sendo gradualmente reconhecidas, e a base instalada na China está crescendo constantemente. Conforme mostrado na Figura 9, a instalação bem-sucedida do equipamento DuPont Cyrel® 2000TD em todo o mundo demonstra a alta qualidade e confiabilidade da última geração de sistemas de produção de chapas-sem solventes-. Atualmente, além da impressão comum de etiquetas de banda estreita, muitos usuários em mercados flexográficos avançados também estão usando impressoras flexográficas de banda larga para impressão de etiquetas.

Figura 9: O amplamente elogiado 2000TD e o 3000TD lançados em 2022 elevaram o nível de qualidade das placas térmicas ao das placas à base-de solvente.

O sistema de produção de chapas-sem solvente 3000TD, lançado em 2022, elevou a tecnologia de produção de chapas-sem solvente a um novo nível em termos de eficiência e qualidade. O tamanho máximo de chapa que a máquina de produção de chapas pode suportar chega a 1.270 x 2.032 mm, atendendo às necessidades da maioria dos usuários de chapas de grande-formato. Devido à adoção de inúmeras novas tecnologias, em comparação com a geração anterior de sistemas de produção de chapas térmicas de grande-formato, a mais recente máquina de produção de chapas 3000TD melhorou bastante em qualidade. Combinada com os mais recentes materiais de placas térmicas, a tecnologia-isenta de solvente pode corresponder totalmente à qualidade da produção de chapas-tradicionais à base de solvente. Ao mesmo tempo, a máquina de produção de chapas 3000TD apresenta um painel de operação ergonomicamente projetado, com melhorias significativas no controle de temperatura e pressão, emissões de gases de escape e ruído ambiental. Além disso, de acordo com o relatório atualizado de avaliação do ciclo de vida do produto da DuPont, em comparação com a produção de chapas à base de solvente, esse sistema de produção de chapas térmicas pode economizar 56% do consumo de energia não{19}renovável e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 38%.

4. Aplicação de equipamento automatizado de produção de chapas

Para resolver problemas comuns de segurança, eficiência e precisão no corte de chapas flexográficas, as máquinas de corte automático-de chapas ganharam gradualmente a atenção dos usuários nos últimos anos. Conforme mostrado na Figura 10, o Kongsberg X20E é um exemplo. Essa máquina de corte-automática de chapas não apenas reduz o tempo de corte-de chapas, mas também pode simular efeitos de impressão de mangas contínuas, melhorando a estabilidade da impressão em alta-velocidade, conforme mostrado na Figura 11.

Figura 10 Kongsberg X20E instalado no DuPont Shanghai Customer Technology Center em setembro de 2022

A Figura 11 mostra um corte de chapa entrelaçada concluído pela máquina automática de corte de chapa, que pode simular o efeito de impressão de mangas sem costura e, ao mesmo tempo, melhorar a estabilidade da impressão em alta-velocidade.

5. Solventes de lavagem de placas mais ecológicos

Para usuários de solventes, a empresa em que trabalho atualizou a fórmula do solvente eco{0}}compatível Flexosol-i e lançou a última geração de solvente eco-compatível, Flexosol-X, que é mais ecológico e tem melhor desempenho geral. Comparado com o solvente-ecologicamente correto Flexosol-i, o Flexosol-X tem melhor estabilidade de uso e reciclagem, requer menos tempo para lavagem e secagem de placas e pode reduzir ainda mais o consumo de energia. Ao mesmo tempo, as emissões de COV do-solvente ecologicamente correto Flexosol-X são reduzidas em 57%, atendendo totalmente aos padrões ambientais mais rígidos da União Europeia para uso de solventes.

O desenvolvimento tecnológico não irá parar. Acredita-se que mais fornecedores de chapas e equipamentos flexográficos continuarão a trabalhar para melhorar a qualidade flexográfica, aumentar a eficiência-da fabricação de chapas e melhorar a sustentabilidade do produto, fornecendo produtos e tecnologia ainda melhores para usuários de etiquetas flexográficas e apoiando o desenvolvimento-de longo prazo das empresas chinesas de impressão de etiquetas.