Co powoduje błędy drukowania w automatycznej sklejarce fleksograficznej i jak to naprawić?

2025-09-30 08:15:13

Automatyczne składarko-sklejarki fleksograficzne (AFFG) odgrywają kluczową rolę w dostarczaniu wysokiej jakości zadrukowanych opakowań kartonowych dla różnych branż, od żywności i napojów po elektronikę. Jednak błędy w druku — takie jak błędna rejestracja, rozmazywanie atramentu i nierówny kolor — mogą negatywnie wpłynąć na estetykę produktu, prowadzić do kosztownych odpadów (często 5–15% serii produkcyjnych) i opóźniać realizację zamówień. Błędy te rzadko wynikają z jednej przyczyny; zazwyczaj wynikają one z niewspółosiowości elementów maszyny, niezgodnych kombinacji materiałów i atramentów lub nieoptymalnych ustawień operacyjnych. W tym artykule omówiono najczęstsze błędy drukowania w AFFG, zidentyfikowano ich pierwotne przyczyny i przedstawiono rozwiązania krok po kroku umożliwiające ich usunięcie i zapobieganie im, zapewniając stałą jakość druku i wydajną produkcję.

1. Błędne pasowanie: gdy elementy wydruku nie są wyrównane

Błędne pasowanie to jeden z najczęstszych i najbardziej widocznych błędów drukarskich, powstający w wyniku przesuwania się elementów projektu (np. logo, tekstu, grafiki) względem siebie lub krawędzi wykroju kartonu. Jest ona mierzona w milimetrach (mm) i jest uznawana za dopuszczalną tylko wtedy, gdy spadnie poniżej 0,1 mm w przypadku opakowań wysokiej jakości (np. pudełek kosmetycznych) lub 0,3 mm w przypadku kartonów przemysłowych.

1.1 Przyczyny błędnej rejestracji

Wyrównanie błędów systemu transportu sieci: wstęga (karton lub podłoże) musi poruszać się ze stałą prędkością i kierunkiem przez AFFG. Jeśli taśmy przenośników są zużyte lub źle ustawione, wstęga może przesuwać się na boki lub doświadczać wahań prędkości. Na przykład taśma przenośnika rozciągnięta z jednej strony o 2% może powodować przesunięcie wstęgi o 1–2 mm na metr przesuwu. Dodatkowo zużyte rolki dociskowe (z płaskimi plamami lub nierówną gumą) mogą ślizgać się po wstędze, powodując niedopasowanie prędkości pomiędzy wstęgą a cylindrami drukującymi.

Problemy z synchronizacją cylindra drukującego: Każdy cylinder drukujący (dla różnych kolorów) musi obracać się z prędkością idealnie dopasowaną do prędkości wstęgi. Jeśli serwosilniki napędzające cylindry są nieprawidłowo skalibrowane lub jeśli paski silnika są luźne lub postrzępione, cylindry mogą obracać się zbyt szybko lub wolno. Różnica prędkości pomiędzy dwoma cylindrami wynosząca 0,5% może spowodować błędną rejestrację kolorów o 0,5 mm na standardowym półfabrykacie kartonu.

Niestabilność wymiarowa materiału: Materiały higroskopijne (np. płyta SBS, tektura niepowlekana) pochłaniają lub uwalniają wilgoć w zależności od wilgotności otoczenia, co prowadzi do rozszerzania lub kurczenia się. Na przykład płyta SBS wystawiona na działanie wilgotności względnej (RH) wynoszącej 75% może rozszerzyć się o 1,5%, powodując przesunięcie wydrukowanego wzoru względem linii zagięcia kartonu. Podobnie cienkie folie z tworzyw sztucznych (np. PET) rozciągają się pod wpływem dużego naprężenia wstęgi, zniekształcając wyrównanie druku.

Nieprawidłowy montaż płyty: Płyty fleksograficzne muszą być zamontowane na cylindrze drukującym z zachowaniem dokładnego ustawienia (zarówno obwodowego, jak i bocznego). W przypadku montażu płyt z pęcherzykami powietrza pomiędzy płytą a cylindrem lub w przypadku nierównomiernego nałożenia taśmy montażowej, płyta może się przesuwać podczas drukowania. Nawet przesunięcie o 0,1 mm podczas montażu może spowodować widoczne błędy w ostatecznym wydruku.

1.2 Rozwiązania umożliwiające naprawienie błędnej rejestracji

Skalibruj system transportu sieciowego:

Sprawdź pasy przenośników pod kątem zużycia lub nierównego naciągu — wymień naciągnięte paski i wyreguluj napinacze, aby zapewnić równomierne napięcie na całej szerokości paska.

Wymień zużyte tuleje rolek dociskowych (dąż do twardości 60–70 Shore A) i wyreguluj ciśnienie docisku na 1–2 bary dla tektury lub 2–3 bary dla tektury falistej, zapewniając równomierny kontakt z wstęgą.

Użyj laserowego narzędzia do wyrównywania, aby sprawdzić prostoliniowość taśmy przenośnika; wyreguluj prowadnice pasa, aby skorygować znoszenie na boki.

Synchronizuj cylindry drukujące:

Użyj interfejsu HMI (interfejs człowiek-maszyna) AFFG, aby uzyskać dostęp do menu kalibracji serwomotoru. Uruchom test synchronizacji, który drukuje wzór znaków rejestracyjnych (np. krzyżyk) w Internecie. Dostosuj prędkość silnika każdego cylindra, aż oznaczenia zrównają się z dokładnością 0,05 mm.

Sprawdź paski silnika pod kątem postrzępienia lub poluzowania – wymień zużyte paski i napręż je zgodnie ze specyfikacjami producenta (zwykle momentem obrotowym 8–12 N·m dla elementów mocujących paska).

Stabilizuj wymiary materiału:

Wstępnie kondycjonuj materiały w klimatyzowanym pomieszczeniu (20–25°C, 40–60% RH) na 24 godziny przed obróbką, aby zrównoważyć zawartość wilgoci. Za pomocą wilgotnościomierza sprawdź wilgotność materiału (docelowo: 6–8% dla tektury).

Dostosuj naprężenie wstęgi w zależności od rodzaju materiału: zmniejsz naprężenie do 2–5 N/m w przypadku folii z tworzyw sztucznych i lekkiej tektury, aby zminimalizować rozciąganie; zwiększyć do 5–10 N/m dla tektury falistej, aby zachować stabilność.

Prawidłowo zamontuj ponownie płyty drukujące:

Oczyść powierzchnię cylindra drukującego alkoholem izopropylowym, aby usunąć kurz i pozostałości kleju.

Nałóż równomiernie dwustronną taśmę montażową na cylinder, upewniając się, że nie ma pęcherzyków powietrza. Za pomocą wałka mocno dociśnij taśmę do cylindra.

Wyrównaj płytę fleksograficzną za pomocą paserów na płycie i cylindrze. Dociśnij płytkę do taśmy od środka na zewnątrz, aby wyeliminować pęcherzyki powietrza, a następnie zabezpiecz krawędzie płyty dodatkową taśmą.

2. Rozmazany atrament: wydruk rozmazany lub rozmazany

Rozmazywanie atramentu ma miejsce, gdy mokry atrament przedostaje się do niezamierzonych obszarów nośnika lub elementów urządzenia, co powoduje rozmycie tekstu, smugi grafiki lub plamy atramentu na niezadrukowanych obszarach kartonu. Jest to szczególnie powszechne w przypadku atramentów szybkoschnących (np. Utwardzanych promieniami UV), które nie są w pełni utwardzone, lub atramentów wolnoschnących (np. Na bazie wody), które pozostają lepkie podczas przetwarzania.

2.1 Przyczyny rozmazywania się atramentu

Nieodpowiednie suszenie/utwardzanie atramentu: Tusze na bazie wody wymagają wystarczającej ilości czasu i przepływu powietrza, aby odparować wilgoć, natomiast atramenty utwardzane promieniowaniem UV wymagają odpowiedniego natężenia światła UV do polimeryzacji. Jeśli system suszenia AFFG (wentylatory, grzejniki) nie działa prawidłowo – np. uszkodzony element grzejny obniża temperaturę powietrza z 60°C do 35°C – atrament na bazie wody może pozostać wilgotny. W przypadku atramentów UV brudna lampa UV (z kurzem lub pozostałościami atramentu) może zmniejszyć intensywność światła o 30–50%, pozostawiając atrament nieutwardzony i lepki.

Nadmierne nakładanie atramentu: Wałki rastrowe o zbyt dużej objętości komórek (np. 15 BCM zamiast 8 BCM w przypadku tektury) przenoszą zbyt dużo atramentu na płytę drukującą, co prowadzi do gromadzenia się atramentu na podłożu. Ponadto, jeśli kanał atramentowy jest ustawiony na dostarczanie zbyt dużej ilości atramentu (np. 10% powyżej zalecanego natężenia przepływu), nadmiar atramentu nie może zostać w pełni wchłonięty ani utwardzony, co powoduje rozmazywanie.

Kontakt wstęgi z elementami maszyny: Po zadrukowaniu mokra wstęga może zetknąć się z niepowlekanymi częściami metalowymi (np. rolkami prowadzącymi, płytami składanymi) lub brudnymi elementami. Na przykład wałek prowadzący pokryty wysuszonym tuszem może przenieść atrament z powrotem na mokrą wstęgę, tworząc smugi. Podobnie, jeśli wstęga nie jest odpowiednio podtrzymywana przez rolki prowadzące, może zwisać i dotykać ramy maszyny, powodując rozmazywanie wydruku.

Niezgodna kombinacja atramentu z podłożem: Nieporowate podłoża (np. folie z tworzyw sztucznych, tektura metalizowana) nie wchłaniają atramentu na bazie wody, co powoduje, że atrament osadza się na powierzchni i pozostaje wilgotny. Używanie atramentu na bazie wody na foliach z tworzywa sztucznego – zamiast atramentu na bazie rozpuszczalnika lub utwardzanego promieniowaniem UV – prawie zawsze powoduje rozmazywanie, ponieważ atrament nie może związać się z powierzchnią podłoża.

2.2 Rozwiązania pozwalające naprawić rozmazany atrament

Optymalizuj suszenie/utwardzanie atramentu:

W przypadku atramentów na bazie wody: Wyczyść lub wymień elementy grzejne w systemie suszenia, aby temperatura powietrza osiągnęła 50–60°C. Zwiększ przepływ powietrza sprawdzając paski wentylatorów i czyszcząc filtry powietrza (zatkane filtry zmniejszają przepływ powietrza o 40%).

W przypadku atramentów utwardzanych promieniowaniem UV: Wyłącz lampę UV, wytrzyj żarówkę niepozostawiającą włókien szmatką zwilżoną alkoholem izopropylowym i wymień lampę, jeśli była używana dłużej niż 2000 godzin (typowa żywotność lamp UV). Aby zweryfikować intensywność, użyj miernika światła UV (docelowo: 800–1200 mW/cm²).

Zmniejsz aplikację atramentu:

Wymień wałek rastrowy na taki, którego objętość komórek odpowiada podłożu: 3–5 BCM dla gładkich, porowatych podłoży (np. płyta SBS), 8–12 BCM dla chropowatych podłoży (np. tektura z recyklingu).

Dostosuj natężenie przepływu atramentu do poziomu zalecanego przez producenta — użyj cylindra miarowego, aby zmierzyć wydatek atramentu w ciągu 1 minuty i zmniejsz przepływ, jeśli przekracza specyfikację.

Zapobiegaj kontaktom internetowym z elementami maszyny:

Zainstaluj rolki prowadzące pokryte teflonem lub wyłożone gumą (zamiast gołego metalu), aby zapobiec przenoszeniu atramentu. Po każdym cyklu produkcyjnym wyczyść wszystkie wałki i płytki składane rozpuszczalnikiem, aby usunąć zaschnięty atrament.

Dodaj dodatkowe rolki napinające, aby podeprzeć wstęgę, zapewniając minimalną odległość 10 cm pomiędzy wstęgą a wszelkimi nieistotnymi częściami maszyny. Dostosuj ścieżkę sieciową za pomocą interfejsu HMI, aby wyeliminować zwiotczenie.

Użyj zgodnych par atrament-podłoże:

W przypadku podłoży nieporowatych: Zmień tusz na bazie rozpuszczalnika (do folii z tworzywa sztucznego) lub tusz utwardzany promieniami UV (do tektury metalizowanej). Przetestuj farbę na małej próbce podłoża, aby zapewnić przyczepność i wyschnięcie.

W przypadku podłoży porowatych: Sprawdź, czy tusz na bazie wody ma odpowiednią lepkość (500–1000 cP dla tektury) — rozrzedź atrament wodą destylowaną, jeśli jest za gęsty, lub dodaj zagęszczacz, jeśli jest za rzadki.

3. Nierówny kolor: niejednolity lub wyblakły nadruk

Nierówny kolor objawia się tym, że obszary wydruku są jaśniejsze (wyblakłe) lub ciemniejsze (niejednolite) niż zamierzony odcień. Podważa to spójność marki – krytyczną dla opakowań konsumenckich – i często wymaga złomowania całych partii kartonów, jeśli różnica kolorów przekracza standardy branżowe (zwykle ± 5% w przypadku kolorów dodatkowych).

3.1 Przyczyny nierównego koloru

Zużycie lub zatykanie wałka rastrowego: Z biegiem czasu ogniwa wałka rastrowego ulegają zużyciu (zmniejszając głębokość komórek o 20–30% po 12 miesiącach użytkowania) lub zatykają się zaschniętym atramentem, ograniczając transfer atramentu. Zużyty wałek z płytkimi komórkami przenosi mniej atramentu, powodując wyblakłe obszary; zatkany wałek (z zablokowanymi 10–15% komórek) powoduje powstawanie niejednolitych wydruków, w których atrament nie może dotrzeć do podłoża.

Nierównomierny nacisk druku: Nacisk pomiędzy płytą drukującą a wstęgą musi być równomierny na całej powierzchni płyty. Jeśli cylinder drukujący jest nieprawidłowo ustawiony (np. przechylony o 0,5°) lub jeśli płyta ma nierówną grubość (z powodu złej produkcji), ciśnienie będzie wyższe w niektórych obszarach, powodując przenoszenie większej ilości atramentu (ciemniejsze plamy), a mniejsze w innych (wyblakłe obszary). Dodatkowo zużyta taśma do mocowania płyty (ze ściśniętymi fragmentami) może powodować wahania ciśnienia.

Wahania lepkości atramentu: Lepkość (grubość) atramentu bezpośrednio wpływa na przepływ i transfer atramentu. Jeśli tusz na bazie wody pochłonie wilgoć z powietrza (przy dużej wilgotności), jego lepkość spada o 10–20%, przez co staje się wodnisty i powoduje powstawanie ciemniejszych plam. I odwrotnie, jeśli atrament rozpuszczalnikowy odparuje rozpuszczalnik (przy niskiej wilgotności), lepkość wzrasta o 20–30%, przez co staje się gęsty i trudny do przenoszenia, co prowadzi do wyblakłych obszarów.

Nierówności powierzchni podłoża: Szorstkie lub nierówne podłoża (np. niepowlekana tektura z recyklingu, tektura falista z nierównymi rowkami) mają różną wysokość powierzchni. Płyta drukująca nie może mieć stałego kontaktu z wysokimi i niskimi obszarami podłoża — atrament przenosi się dobrze do obszarów położonych wyżej (ciemniej), ale słabo do obszarów nisko położonych (wyblakły). Podobnie podłoże o różnej gęstości włókien (np. tektura z recyklingu ze zlepkami włókien) wchłania atrament nierównomiernie, tworząc niejednolity kolor.

3.2 Rozwiązania pozwalające naprawić nierówny kolor

Przywróć lub wymień wałki rastrowe:

Oczyść zatkane wałki za pomocą myjki ultradźwiękowej (napełnij roztworem czyszczącym anilox, uruchom na 30 minut), aby usunąć zaschnięty atrament z komórek. W przypadku zużytych rolek należy zmierzyć głębokość ogniwa za pomocą głębokościomierza laserowego – jeżeli głębokość zmniejszy się o więcej niż 20%, należy ponownie wygrawerować wałek lub go wymienić.

Wprowadź cotygodniowy harmonogram czyszczenia aniloksów, aby zapobiec zatykaniu: użyj szczotki z miękkim włosiem i roztworu czyszczącego, aby wyszorować wałek po każdym cyklu produkcyjnym.

Zapewnij równomierne ciśnienie druku:

Użyj manometru, aby zmierzyć ciśnienie druku na całej szerokości płyty. Wyreguluj położenie cylindra drukującego (za pomocą narzędzia do wyrównywania w interfejsie HMI), aby zapewnić równomierne ciśnienie wynoszące 1–2 bary (tektura) lub 2–3 bary (tektura falista).

Wymień taśmę do mocowania płyty na nową rolkę (tolerancja grubości ±0,02 mm), aby wyeliminować wahania ciśnienia. Za pomocą wałka mocno dociśnij taśmę do cylindra, upewniając się, że nie ma pęcherzyków powietrza ani ściśniętych fragmentów.

Stabilizuj lepkość atramentu:

W przypadku atramentu na bazie wody: Użyj wiskozymetru do pomiaru lepkości co godzinę. Jeżeli lepkość spada (w wyniku absorpcji wilgoci), dodać zagęstnik (1–2% obj.), aby przywrócić ją do docelowego zakresu. Jeśli lepkość wzrośnie (w wyniku odparowania rozpuszczalnika), dodać wodę destylowaną (1–2% obj.).

W przypadku atramentu na bazie rozpuszczalnika: Zamknij zbiornik z atramentem pokrywką, aby zminimalizować parowanie rozpuszczalnika. Dodawaj rozpuszczalnik (1–2% objętościowo) co godzinę, aby utrzymać lepkość i sprawdzaj to za pomocą wiskozymetru (docelowo: 1000–1500 cP dla folii z tworzywa sztucznego).

Adresowanie nieprawidłowości w podłożu:

W przypadku szorstkich podłoży (np. tektury pochodzącej z recyklingu): Zwiększ nacisk druku o 10–15%, aby mieć pewność, że płyta styka się z małymi powierzchniami. Użyj grubszego wałka rastrowego (100–150 LPI), aby nałożyć grubszą warstwę farby, która wypełnia nierówności powierzchni.

W przypadku tektury falistej: Użyj płyty drukarskiej „specjalnej dla tektury falistej” z grubszą podstawą (0,3 mm zamiast 0,2 mm), aby skompensować różnice w wysokości rowków. Dostosuj naprężenie wstęgi do 8–10 N/m, aby podczas drukowania lekko spłaszczyć tekturę.

4. Brak przyczepności atramentu: złuszczanie się lub ścieranie atramentu

Brak przyczepności atramentu ma miejsce, gdy atrament nie wiąże się z podłożem, powodując jego odklejenie pod wpływem pocierania (np. podczas składania kartonu lub transportu) lub pod wpływem minimalnego nacisku. Ten błąd jest powszechny w przypadku podłoży powlekanych lub nieporowatych i może prowadzić do reklamacji klientów, ponieważ wydrukowany projekt staje się nieczytelny.

4.1 Przyczyny braku przyczepności atramentu

Zanieczyszczona powierzchnia podłoża: Na powierzchni podłoża mogą znajdować się oleje, kurz lub powłoki uniemożliwiające wiązanie się atramentu. Na przykład folie z tworzyw sztucznych są często podczas produkcji traktowane olejami antystatycznymi; jeśli nie zostaną oczyszczone, oleje te utworzą barierę pomiędzy farbą a folią. Podobnie tektura z recyklingu może zawierać resztki kleju z poprzedniego opakowania, które odpychają atrament.

Niezgodny skład chemiczny atramentu: Skład atramentu musi zapewniać wiązanie się z chemią powierzchni podłoża. Na przykład użycie atramentu niepolarnego (np. do tektury niepowlekanej) na podłożach polarnych (np. plastiku PET, który ma wysoką energię powierzchniową) powoduje słabą przyczepność, ponieważ atrament nie może „zwilżyć” podłoża. Podobnie atramenty utwardzane promieniami UV bez podkładu nie będą wiązać się z metalizowanymi podłożami, ponieważ warstwa metalu odpycha atrament.

Niewystarczająca obróbka powierzchni: Podłoża nieporowate (np. plastik, płyta metalizowana) wymagają obróbki powierzchni w celu zwiększenia ich energii powierzchniowej, co umożliwi przyleganie atramentu. Jeśli obróbka koronowa (używana do jonizacji powierzchni podłoża) nie działa – np. uszkodzona elektroda lub niska moc wyjściowa – energia powierzchniowa podłoża pozostaje zbyt niska (poniżej 38 dyn/cm dla folii z tworzywa sztucznego), a atrament nie może się wiązać.

Atrament niedostatecznie utwardzony: W przypadku atramentów utwardzanych promieniowaniem UV lub atramentów dwuskładnikowych, niepełne utwardzenie powoduje, że struktura chemiczna atramentu jest niestabilna, co zmniejsza jego przyczepność do podłoża. Zbyt stara lampa UV (moc <600 mW/cm²) lub dwuskładnikowy tusz zmieszany z niewłaściwym stosunkiem katalizatora (np. 1:10 zamiast 1:5) nie utwardzi się całkowicie, co spowoduje słabą przyczepność.