בעולם ההדפסה הפלקסוגרפית, שמירה על גלילי אנילוקס קרמיקה היא מכריעה להשגת הדפסים עקביים ואיכותיים. שיטות ניקוי מסורתיות מחוללות מהפכה על ידי טכנולוגיית ניקוי לייזר - פיתרון מדויק, יעיל ובטוח שמשנה את הענף.
הרקע של ניקוי לייזר
גלילי אנילוקס קרמיקה, בשל היתרונות שלהם כמו דיוק העברת דיו גבוה וחיי שירות ארוכים, מילאו תפקיד משמעותי בפיתוח ההדפסה הפלקסוגרפית. הם החליפו בהדרגה גלילי אנילוקס מתכת והפכו לציוד סטנדרטי למכונות דפוס פלקסוגרפיות וחברות דפוס. לאורך כל תהליך זה, סוגיית הניקוי של גלילי anilox קרמיקה תמיד קיימה יחד עם היתרונות השונים שלהם.
הסיבה לכך שמודגשת בעיית הניקיון של גלילי anilox קרמיקה היא שהשוואה לגלילי אנילוקס מתכת, ניקוי גלילי אנילוקס קרמיקה (להלן גלילי אנילוקס קרמיקה) קשה יותר. הסיבות העיקריות הן כדלקמן:
1. שכבת הקרמיקה ברולר Anilox מוחלת על משטח רולר הבסיס באמצעות תהליך ריסוס תרמי. בשל תכונות החומר של הקרמיקה ומאפייני תהליך הריסוס התרמי, שכבת הקרמיקה מכילה באופן טבעי נקבוביות, אם כי נקבוביות משתנה בין גלילי אנילוקס שונים. נוכחותן של נקבוביות אלה מגדילה את אנרגיית השטח של שכבת הקרמיקה, מה שהופך את הדיו הנותר לדבוק בעקשנות יותר בתאים.
2. התאים על פני הגלגל של אנילוקס נוצרים באמצעות חריטת לייזר. הקירות הפנימיים של התאים וקצוות קירות התא הם יחסית מחוספסים. חספוס זה משפר עוד יותר את הדבקה של דיו שיורי בתאים.
3. ספירת הקווים של רולר אנילוקס יכולה להגיע עד 1600 LPI (קווים לאינץ '). המשמעות היא שגודל הפתיחה של התאים על פני הגלגל של Anilox עשוי להיות פחות מ- 15 מיקרומטר. ניקוי פתחים קטנים כאלה הסתומים בדיו מוקשה זה די מאתגר.
4. כמה גלילי אנילוקס רודפים בצורה מוגזמת ספירת קו גבוה ונפחי דיו גדולים, וכתוצאה מכך פתיחות תאים עמוקים בלתי סבירים במיוחד. בשילוב עם עומקי תאים לא הגיוניים, הדבר מוביל לרוב לכך שרבים מגלילי אנילוקס לא נשחקים בשימוש, אלא במקום זאת נפגעים במהלך הניקוי או הופכים לבלתי שמישים בגלל ניקוי לא שלם, שמונע אפילו חלוקת דיו.
5. הביצועים של דיו פלקסוגרפי השתפרו במהירות בשנים האחרונות, במיוחד מבחינת הגדלת מהירות ההדפסה ושיפור התנגדות למזג האוויר. ככל שביצועי השימוש של הדיו טובים יותר, כך קשה יותר להסיר שאריות דיו מיובשות או מוקשות בשיטות ניקוי קונבנציונאליות.
לפיכך, מאז כניסתם של גלילי anilox קרמיקה, כיצד לנקות בבטחה וביעילות ולשמור עליהם כדי להרחיב את חיי השירות האפקטיביים שלהם תמיד היה נושא לדאגה משמעותית.
שיטות ניקוי רולר נפוצות של Anilox:
★ ניקוי ידיים ממס
★ ניקוי קולי
★ ניקוי מים בלחץ גבוה
★ Nahco₃ (נתרן ביקרבונט) ניקוי ריסוס
★ ניקוי פיצוץ קרח יבש
★ ניקוי פיצוץ מדיה מפלסטיק
אם שיטות אלה מסווגות, בדרך כלל ניתן לחלק אותן ל:
- שיטת ממס (שיטה 1)
- ריסוס ממיס + מדיה (שיטות 2 ו -3)
- ריסוס מדיה (שיטות 4, 5 ו- 6)
לכל אחת מהשיטות הללו יתרונות וחסרונות משלו. כאשר משתמשים בהם כראוי, הם יכולים להשיג תוצאות ניקוי מצוינות; עם זאת, אם משתמשים בהם בצורה לא נכונה, הם יכולים להוביל גם לתוצאות חמורות. לדוגמה, בחירה לא נכונה של ממיסים עלולה לגרום לגלגלת האנילוקס להתנפח, שימוש לא תקין בניקוי קולי עלול לגרום לפיצוח של קירות התאים של רולר אנילוקס, וריסוס מדיה אינו מתאים לגלילי אנילוקס עם ספירת קו גבוה, בין היתר. לא נרחיב על כל אחד מהם כאן.
מכיוון ששיטות הניקיון הללו מגיעות עם היתרונות והסיכונים כאחד, והן דורשות רמת מומחיות גבוהה יחסית מהמשתמשים, במהלך השנים, אנשים היו רגשות מעורבים כלפים אוהבים ושונאים אותם. מציאות זו יצרה הזדמנות להופעתן של שיטות ניקוי לייזר.
עיקרון בסיסי של ניקוי לייזר
ראשית, מהי ניקוי לייזר?
במילים פשוטות, ניקוי לייזר כרוך בשימוש בקרן לייזר ספציפית כדי לסרוק את פני השטח של רולר אנילוקס. הדיו בתוך התאים סופג את אנרגיית הלייזר ומאדה, ובכך משיג את יעד הניקוי מבלי לגרום נזק לתאים של רולר האנילוקס.
כדי להבין את ההיגיון הבסיסי מאחורי ניקוי לייזר, חיוני לזהות תחילה את חומר היעד המנקה. בתהליך ניקוי רולר אנילוקס, חומר היעד הוא ללא ספק שאריות הדיו המיובשות בתוך התאים.
ניתן לחלק את רכיבי הדיו, במונחים פשוטים, לפיגמנטים, קלסרים ותוספים. בין אלה, הקלסר קובע את חוזק ההדבקה ואת תכונותיו היוצרות סרטים של הדיו, והוא גם המרכיב העיקרי של הדיו לאחר שהוא מתייבש, מלבד הפיגמנטים. במילים אחרות, כדי לנקות ביסודיות את שאריות הדיו המיובשות בתוך תאי הגלגל של אנילוקס, נושא המפתח הוא ביעילות לטפל בקלסר הדיו המיובש בתאים.
לפיכך, הבחירה וההתאמה של הלייזר חייבת להיות מבוססת על סוג קלסר הדיו. הלייזר אמור להיות מסוגל לאדות את קלסר הדיו תוך הקפדה על כך ששכבת הקרמיקה תישאר לא מושפעת.
בהתבסס על היגיון בסיסי זה, אנו יכולים לפרק את ניקוי הלייזר לשלבים הבאים להבנה טובה יותר:
1. אנרגיית הלייזר נספגת על ידי הדיו הנותר בתאי רולר האנילוקס במהלך הסריקה;
2. ההזרקה הפתאומית של אנרגיה גבוהה גורמת לרכיבי הקלסר (שרף) בדיו להתרחב במהירות ויוצרים פלזמה;
3. בתאים הקטנים של רולר האנילוקס, הגז הלא יציב המיונן ביותר שנוצר מגדיל את הלחץ בתוך התאים באופן מיידי, ויוצר זרימת אוויר חזקה כלפי פתחי התאים, המגרשים מזהמים מהתאים.
4. סף כוח הלייזר ואנרגיה נבחרים ומותאמים על פי רכיבי השרף של הקלסר. במהלך הסריקה, רק רכיבי השרף (או רכיבים דומים) יכולים לספוג באופן מלא את האנרגיה של סוג זה של לייזר, ואילו רכיבי קרמיקה ורוב רכיבי הפיגמנט אינם יכולים להשתנות על ידי ספיגת אנרגיית לייזר;
5. כאשר סורק הלייזר, יהיה יציאת פליטה ליד ראש הלייזר המחובר למשאבת ואקום חיצונית, אשר מוצצת ברציפות את המזהמים (לרוב גזים ופיגמנטים דמויי פלזמה שלא ניתן לאדות);
6. חלק קטן מהפיגמנטים שאינם נשאבים החוצה יתפזר על פני הגלגל של אנילוקס. ניתן לפוצץ אותם נקיים באמצעות אוויר דחוס. כדי להימנע מיצירת אבק, ניתן להשתמש בבד נטול מוך טבל באלכוהול כדי למחוק את פני הגלילה של אנילוקס.
יעילות ניקוי לייזר
כפי שמוצג באיור 1, מדובר בבדיקת ניקוי שנערכה על רולר Anilox מסוג שרוול באמצעות דיו מבוסס ממס. המפרט של רולר האנילוקס הם Ø130 × 1290 מ"מ, עם ספירת קו של 900 LPI.
איור 1: השוואה לפני ואחרי ניקוי לייזר עבור גלילי anilox מבוסס דיו ממס
כפי שמוצג באיור 2, מדובר בבדיקת ניקוי שנערכה על רולר Anilox מסוג שרוול באמצעות דיו על בסיס מים. המפרט של רולר האנילוקס הם Ø178 × 1300 מ"מ, עם ספירת קו של 900 LPI.
איור 2: השוואה לפני ואחרי ניקוי לייזר לגלילי אנילוקס על בסיס דיו במים
כפי שמוצג באיור 3, מדובר בבדיקת ניקוי שנערכה על רולר Anilox של ציר הדפסת תווית באמצעות דיו UV. המפרט של רולר האנילוקס הם Ø105 × 418 מ"מ, עם ספירת קו של 400 LPI.
איור 3: השוואה לפני ואחרי של ניקוי לייזר לגלילי anilox דיו UV
השפעות הניקוי של גלילי האנילוקס לעיל מוצגות באיור 4 ובאיור 5, הנראים גם הם בבירור.
איור 4: מבט מוגדל של תאים לפני הניקוי
איור 5: מבט מוגדל של תאים לאחר הניקוי
למעשה, לפני שהתחלנו באופן רשמי את הניקוי של גלילי Anilox, ערכנו בדיקות רבות וכוונו ברציפות של פרמטרי יישום הלייזר כדי לקבוע את הגדרות הניקוי האופטימליות לסוגים שונים של דיו. זה מבטיח ניקוי יעיל בתנאי עבודה שונים. כמובן שניתן לייבא את כמות הנתונים הגדולה והתרחישים הרלוונטיים שנצברו במהלך תהליך זה למערכת הבקרה של המכשיר.
בטיחות ניקוי לייזר
1. בטיחות לאנשים ולסביבה
ניקוי לייזר אינו משתמש בממסים כימיים ואינו דורש מדיום אחר מלבד הלייזר עצמו. פסולת הניקוי מופקת מייד גם לצורך עיבוד נוסף. בתהליך ניקוי זה, המזהם היחיד הוא כמות קטנה של אבקת פיגמנט המפוזרת על פני הגלגל, אשר יכולים להיחשב כזניחים מבחינת פליטות. לפיכך, אין ספק שהוא ידידותי מאוד לבריאות המפעילים ומספיק בכדי לעמוד בדרישות הסביבה המחמירות יותר ויותר.
2. בטיחות לגלילי אנילוקס
אולי מושפע מכמה חוויות שליליות קודמות, הדאגה הגדולה ביותר של אנשים רבים כאשר הם מתמודדים עם ניקוי לייזר הוא האם זה יכול להבטיח לחלוטין את בטיחותם של גלילי אנילוקס. ניתן לחלק עוד יותר דאגה זו לשני כיוונים שונים:
① נוגע לניקוי לייזר עלול לפגוע בקירות הקרמיקה של רולר האנילוקס.
איור 6: המקרה הכושל של מכונת ניקוי לייזר מוקדמת על ידי מותג מסוים
לייזר הוא למעשה קרן אור עם שלב ותדר עקבי ביותר, אך יש לו כיוון מצוין ואנרגיה מרוכזת. לחומרים שונים יש שיעורי ספיגה שונים לאור, ולייזרים אינם יוצאים מן הכלל. אנו יכולים להתאים את סוג הלייזר וערכי הסף השונים של האינדיקטורים שלו כדי לשנות את קצב הקליטה של חומר ספציפי עבור הלייזר. במקרה של ניקוי לייזר רולר של אנילוקס, כל עוד אנו מוצאים לייזר מתאים ומתאימים באופן סביר את הספים כך שמרכיבי השרף בדיו יגיעו לשיעור ספיגת השיא שלהם לאור זה, תוך הבטחה כי שכבת הקרמיקה סופגת את הלייזר ברמה הנמוכה ביותר, אנו יכולים להשיג ניקוי דיו תוך הגנה על נזק קרמי. זהו ההיגיון הבסיסי שמאחורי ניקוי לייזר.
באשר לסיכון להשפעות תרמיות שנצברו, ניתן להתעלם ממנו בבטחה מכיוון שאור לייזר עצמו אינו מייצר חום. החום משתחרר רק כאשר האובייקט סופג את אנרגיית הלייזר ועובר אידוי. על ידי התאמת מהירות הניקוי של רולר אנילוקס באופן מתאים, ניתן להתפזר בחום זה בקלות.
תרגול הוא הקריטריון היחיד לבדיקת האמת. בהתבסס על ההיגיון הבסיסי שלעיל, השתמשנו בלייזר עם ביצועי ניקוי מעולים כדי לנקות שוב ושוב רולר אנילוקס חדש שאינו מנוצל 100 פעמים. לאחר מכן השווינו את צורות התא לפני ואחרי הניקוי (כפי שמוצג באיור 7) ואת דגמי התלת מימד (כפי שמוצג באיור 8). המסקנה הסופית היא שניקוי לייזר אינו גורם נזק לגלילי אנילוקס קרמיקה.
איור 7: ציין לאחר ניקוי לייזר
איור 8: תמונות תלת מימד של תאי הדיו ברולר Anilox לפני ניקוי לייזר ואחריו
Suppers ספקי רולר אנילוקס רבים מוסיפים כמה חומרי מילוי פולימרים לשכבת הקרמיקה כדי לפצות על נקבוביות הקרמיקה. אנשים רבים חוששים כי לניקוי לייזר עשויות להיות השפעות שליליות על חומרי מילוי פולימרים אלה, ובכך להשפיע על ביצועי רולר האנילוקס.
למעשה, חששות כאלה משקפים הבנה מעמיקה של גלילי אנילוקס, אך עדיין קיים חוסר בהירות לגבי פרטי תהליך החריטה.
סקרנו חומרים מיצרני הרים מקומיים ובינלאומיים ידועים רבים. למעשה, סוג זה של מילוי, המכונה בדרך כלל "איטום", נמצא בשימוש נרחב על ידי יצרנים רבים, אם כי הוא עובר על ידי שמות שונים--מכנים זאת "איטום", אחרים מכנים זאת "סוכן הרטבה", וחלקם פשוט מתייחסים אליו כאל "ציפוי". בעיקרו של דבר, כולם משרתים את אותה מטרה, עם רק הבדלים קלים בהרכב.
מילוי זה אינו מספק יתרונות לשליטה על דיוק החריטה או הדיוק המכני של רולר האנילוקס. חלק מהיצרנים אף גרמו לחוסר יציבות בחריטה של תאי דיו בגלל בעיות בניסוח המילוי. באופן דומה, אין לה שום השפעה על שיפור החלקות של דפנות תאי הדיו או הגברת יכולת הזרימה של הדיו. תפקידו העיקרי הוא מניעת קורוזיה. באופן ספציפי, הוא משמש למילוי הנקבוביות בקרמיקה, ובידוד המצע המתכתי מאוויר חיצוני ונוזלים שונים, ובכך מונע חדירת נוזלים לשכבת הקרמיקה וקורוזיה לאחר מכן של המצע המתכתי, מה שעלול להוביל לשריטה של רולר האנילוקס.
כדי להשיג את המטרה של מניעת קורוזיה, שימוש בבסיס סגסוגת ואחריו ריסוס קרמי יותר טוב מאשר להשתמש ב"איטום ", אך נראה כי שיטת איטום חורים עם חומרי מילוי פופולריים יותר.
החריטה של תאי דיו ברולר Anilox הושלמה גם באמצעות טכנולוגיית לייזר. כוח הלייזר המשמש לחריטה קרמיקה הוא גבוה במיוחד, יתכן שאולי מספר פעמים או אפילו עשרות פעמים גדולות מהכוח של ציוד ניקוי לייזר. אפשר לדמיין אם המילוי שאנו מודאגים ממנו יכול לשרוד בתוך קירות תאי הדיו תחת הקרנת לייזר כה גבוהה. באשר לחלקים של קירות תאי הדיו בחלקו העליון שלא נחרטו על ידי הלייזר, תיאורטית, עדיין יכול להיות איזה מילוי. עם זאת, במציאות, בתהליך החריטה של רולר האנילוקס, בגלל ההשפעה החוזרת של הלייזר, שכבה של צורות קרמיקה מותכות על גבי קירות תאי הדיו, אשר אז מתמצקים לקרמיקה קשה וצפופה לאחר הקירור. לשכבה זו של קרמיקה יש צפיפות וקשיות גבוהה מאוד, וכוח הקשר שלה עם דופן הקרמיקה הרגיל הוא אפילו גבוה יותר מחוזק הקשר בין שכבות קרמיקה רגילות. לאחר ליטוש, החלק העליון של קירות תאי הדיו של רולר האנילוקס מכוסה למעשה על ידי שכבה של קרמיקה "מותכת", מה שמקשה על חשיפת שכבת הקרמיקה המקורית.
יעילות ניקוי לייזר
תיאורטית, ככל שכוח הלייזר גבוה יותר, כך מהירות הניקוי מהירה יותר, שהיא מעל לכל ספק. עם זאת, מנקודת המבט של הבטיחות, כפי שדיברנו קודם, עלינו לבחור מקור לייזר מתאים ולשלוט בספים שונים של הלייזר. בין הפקדים הללו, אחד החשובים ביותר הוא שליטה בסף הכוח של הלייזר. במילים אחרות, גם אם נבחר מקור הלייזר המתאים ביותר, לא ניתן להגדיל את כוח הלייזר ללא הגבלת זמן; ברגע שכוח הלייזר עולה על סף הסובלנות של שכבת הקרמיקה, הוא עלול לגרום נזק לגלגל האנילוקס. לכן אנו מאמינים כי הגבול העליון של היעילות של ניקוי לייזר ברור מאוד.
מגבלה עליונה זו ביעילות ניקוי לייזר קובעת גם כי בעת פגיעה גלילי אנילוקס עם חסימות חמורות (כמו אלה שלא נעשה שימוש במשך מספר שנים או קרובים להיפטר בגלל סתימה), יתכן ויהיה צורך לנקות אותם לנקות ביסודיות.
מכונת ניקוי לייזר של Anilox מגלגלת
מהירות הניקוי נעה בין מכונת הניקוי בלייזר בחברה שלי, תלוי במידת החסימה, נעה בין 500 מ"מ לשעה ל 1200 מ"מ (כלומר, הלייזר נוסע 500 עד 1200 מ"מ לאורך ציר הגלגל האנילוקס לשעה). כמובן שאם עלויות ציוד אינן מעוררות דאגה, ניתן לשפר את יעילות הניקוי על ידי הגדלת מספר ראשי הלייזר.
השוואה לשיטות ניקוי מסורתיות
1. קלות הפעולה
ציוד ניקוי הלייזר מדויק ויציב. בשלב הבדיקה הראשוני ניתן לשמור את הפרמטרים המתקבלים מהבדיקות במערכת הבקרה של המכשיר. בשימוש בפועל, עליך לבחור רק את ההגדרות המתאימות על סמך תנאי העבודה הספציפיים, מבלי לדרוש התערבות ידנית מוגזמת להתאמות.
2. בטיחות
◎ בשל רמת האינטליגנציה המוגברת, מערכת הבקרה יכולה לשלב מנגנוני הגנה רבים כדי להבטיח את בטיחותם של אנשים, הסביבה ורולר האנילוקס. אם העלות אינה מהווה דאגה, ניתן אפילו לספק משוב בזמן אמת על מצב הלייזר.
◎ אין צורך בממיסים, מה שמפחית למעשה את הסבירות להגלגלת של anilox.
במיוחד עבור גלילי אנילוקס מסוג שרוול, המחבר ראה מקרים רבים של קורוזיה, שרובם נגרמים על ידי ניקוי לא תקין, כאשר ממיסים או מים מחלחלים לממשק שבין פני השטח הפיברגלס של רולר האנילוקס לליבת האלומיניום.
◎ נמנע מתמוטטות דופן האינטרנט או פיצוח הנגרם כתוצאה משיטות ניקוי גופניות אחרות.
3. אינטליגנציה גבוהה, חווית משתמש טובה
ניקוי לייזר פשוט ונוח לתפעול. מקם את רולר Anilox במצב המתאים בציוד, לחץ על כפתור התחל, וניקוי רולר Anilox זה יושלם ללא כל התערבות ידנית בתקופה זו. ניתן להשתמש בזמן שנשמר למשימות או מנוחה אחרים.
תהליך ניקוי הלייזר אינו כרוך בממסים או מדיה אחרת, ולכן לא יהיו ריחות מעצבנים בסדנה, וגם לא יהיו שפכים של צבעים שונים המופרשים, ומבטיחים סדנה נקייה ומסודרת.
4. ניקוי יסודי
בעבר, כאשר נתקלנו בגלילי אנילוקס עם חסימות חמורות, זה היה לעתים קרובות מאוד בעייתי מכיוון שלא הייתה שיטה יעילה ביותר להבטיח ניקוי יסודי מבלי לפגוע ברולר Anilox. לניקוי לייזר, גלילי Anilox חסומים קשים כאלה דורשים רק ניקוי מרובה.
5. הפחתת עלויות התפעול הכוללות
בסך הכל, הצגת ניקוי לייזר מובילה ישירות לירידה בנפח הרכש הכולל של גלילי אנילוקס. אלה לא חדשות טובות עבור יצרני הרים של אנילוקס, אך זו ברכה לחברות הדפסה.