Флексография многогранна, практически на любой запрос рынка у неё найдётся ответ: весьма эффективный дают средне- и широкорулонные машины линейного построения, востребованные при печати больших тиражей гибкой и картонной упаковки.
 |
| GiDue Athena |
 |
| Omet VaryFlex-F1 |
 |
| Ekofa Wide Web Series |
 |
| SAM Hiflex |
 |
| Mark Andy/Comco Proglide CMS |
Мощность и высокая производительность флексографских машин линейного построения с шириной запечатываемого полотна от 700 мм, а также связанные с ними крупные инвестиции — главная причина того, что в России пока с трудом можно насчитать 10 подобных агрегатов. Основные сферы их применения — гибкая и картонная упаковка для пищевой, табачной и фармацевтической промышленности.
Большой формат печати, широкий спектр запечатываемых материалов, организация полноценной послепечатной обработки в линию — далеко не полный перечень их преимуществ. Модернизируемые машины-конструкторы позволяют выстраивать эффективные конфигурации под любые задачи. Именно это качество в числе весомых преимуществ отметил заместитель начальника производства «ММ-Графия» (Черкассы) Владимир Маламуж: приобретённая ими в 7-красочной конфигурации Bobst Lemanic 82-F была дооснащена до 8-красочной.
На российском рынке подобную технику предлагают BHS (Gallus), Bobst, Ekofa, GiDue, Mark Andy/Comco, Omet и SAM (Sung An Machinery). Как правило, это высокоавтоматизированные комплексы, поддерживающие разные способы печати и отделки продукции. Совершенствуются они постоянно: в скором времени на Drupa-2008 миру будут явлены многообещающие новинки. Среди них совместное детище BHS-Gallus (объединение фирм произошло чуть больше года назад) — полностью сервоприводная широкорулонная линейная машина гибкого построения и секция глубокой печати для среднерулонной флексомашины Athena от GiDue.
Разделяя технику на средне- и широкорулонную, ко второй её разновидности будем относить машины с шириной печати от 1000 мм. Среди таковых в обзоре — BHS Intro L-XL, Bobst Lemanic 115/142, Ekofa Special Series. Класс среднерулонных представляют BHS Intro M, Bobst Lemanic 82-F, GiDue Athena, Mark Andy Comco C2, Omet Varyflex-F1 и SAM Hiflex 850. Установленные границы весьма условны — в смежных диапазонах находятся машины BHS Compact и Vario, Ekofa Wide Web Series, Mark Andy Comco ProGlide CMS Elite.
Принятие решения о покупке средне- или широкорулонной машины — тщательно продуманный и ответственный шаг, базирующийся на заранее известном спектре заказов, их ожидаемой красочности, особенностях послепечатной отделки, типе материалов. Требуемый формат машины соответствует максимальным формату единицы продукции и тиражу. Первый определяет необходимую ширину рулона, второй — эффективность загрузки техники. И, разумеется, цена, напрямую зависящая от автоматизации машины, формата, количества печатных и отделочных секций.
Один из существенных параметров выбора — диапазон длины печати. В числе рекордсменов — BHS Intro XL (450–1200 мм, опционально до 1400 мм), Bobst Lemanic (350–1020 мм), Ekofa Special Series (381–1191 мм), Mark Andy Comco ProGlide CMS Elite (405–1015 мм). Вместе с тем, отмечает технический директор московской «Ламбумиз», специализирующейся на выпуске упаковки для жидких пищевых продуктов, Дмитрий Воропаев, большой диапазон длины печати на производствах, печатающих два-три стандартных типа продукции, не актуален.
Не менее важен диапазон выпускаемых тиражей. «На момент принятия решения о модернизации производства и выборе печатной машины, — говорит Воропаев, — у нас давно и успешно работали две линейные 4-красочные флексомашины Schiavi с шириной печати 1200 мм. Учитывая тенденцию к сокращению тиражей и рост ассортимента продукции, под относительно короткие тиражи (от 30–50 тыс.) приобрели 6-красочную среднерулонную BHS Compact».
«Тенденция снижения тиражей налицо, но мало радует производственников, — добавил Маламуж. — Она порождается постоянно увеличивающими ассортимент продукции заказчиками, разбивающими базовый бренд на подвиды в попытке расширить аудиторию потребителей».
Без шестерней
На функциональность машины заметно влияет принцип построения её приводной системы. Учитывая востребованность автоматизированных систем, разработчики всё чаще используют сервоприводное (бесшестерёнчатое). Хотя встречаются агрегаты и с центральным механическим приводом — например, Ekofa.
 |
| Индивидуальный сервопривод формного вала |
Сервоприводные схемы разнятся по типу. Первый уровень сложности формируют агрегаты гибридного построения (BHS Compact и Vario, Bobst Lemanic, Mark Andy Comco ProGlide CMS, Omet Varyflex-F1, SAM Hiflex), характеризующиеся передачей вращения от сервоприводов через механическую передачу (муфту сцепления), общим приводом определённой группы валов. Сервоприводы в таких конструкциях монтируются на осях ряда ключевых валов (у BHS, Bobst и SAM — формных и печатных цилиндров, в Omet Varyflex-F1 — формных и лентопроводящих валов). В полностью сервоприводных (BHS Intro, Mark Andy Comco C2, GiDue Athena) автономные двигатели независимо управляют вращением всех валов печатных секций, включая лентопроводящие.
Серводвигатели в печатной секции обеспечивают синхронизацию вращения её валов. Прямой привод формного вала избавляет от шага печати, характерного для машин механического построения.
«Умные» машины
 |
| Все настройки машины (длина печати, толщина материала, скорость, температура сушки и пр.) задаются с сенсорного экрана компьютера, в памяти которого они сохраняются и могут быть восстановлены для повторной печати заказа |
Автоматизация печатной машины — один из важнейших компонентов современной широкорулонной флексографии, позволяющих максимально эффективно использовать производительную технику, увеличить рентабельность крупного производства. Преимущества централизованного цифрового управления — постоянный мониторинг процесса, состояния узлов печатной машины, автоматическая регулировка натиска, приводки и длины печати в зависимости от типа краски и материала.
 |
| Одна из функций системы видеоконтроля — сканирование и отображение меток приводки в реальном времени. Без неё качественная печать на высоких скоростях невозможна |
Видеоконтроль — ключевой атрибут систем автоматической приводки, устанавливаемой в машинах BHS, Bobst, GiDue, Mark Andy Comco, Omet, SAM. Изображение меток передаётся в управляющий компьютер, а оттуда сигналы идут на приводы формных валов. Одна из опций механических машин Ekofa — моторизованная приводка, снижающая затраты времени и материала при настройке машины на тираж.
Полезный элемент — система видеоконтроля и инспекции полотна, позволяющая оперативно отслеживать дефекты печати. Bobst предлагает к своим машинам специализированный блок контроля качества, сортирующий готовые (вырубленные) изделия из картона на две категории: качественные и отправляемые в отходы дефектные. Подобная система может ставиться в линию с машиной или отдельно.
Быстрая переналадка
Высокая производительность и быстрота перехода с тиража на тираж — неотъемлемые стороны современного печатного процесса. Решить вторую проблему помогают оптимальное построение красочных аппаратов и печатных секций, удобные процедуры монтажа формных и анилоксовых цилиндров и доступ к ним.
Как правило, красочные аппараты описываемых машин выполняются в виде единого блока (кассеты), выдвигающегося перпендикулярно оси машины на рельсовых направляющих (BHS Intro, GiDue, Mark Andy Comco, Omet, SAM), в прочих — боковое отведение ракельной камеры от анилоксового вала.
Большинство рассматриваемых машин комплектуются закрытыми камер-ракельными красочными аппаратами (BHS, Bobst, GiDue, Mark Andy Comco, Omet, опционально — Ekofa, SAM), точно дозирующими подачу краски, исключающими её разбрызгивание на любых рабочих скоростях и испарение растворителей. Одна из особенностей камер-ракельной системы в GiDue Athena — улучшающий передачу краски на анилокс обрезиненный дукторный валик.
 |
| При смывке и смене анилоксового вала в машинах BHS Compact камер-ракельная система отводится в сторону |
Демонтаж формных и анилоксовых валов в машинах производится без дополнительных инструментов либо извлечением через боковую стенку станины (BHS, Bobst, GiDue), либо подъёмом после разъединения подшипниковых опор (Mark Andy Comco, Ekofa). Весьма полезны системы автоматической смывки печатных форм и анилоксов (опционально предлагаются для машин BHS и Mark Andy Comco). Стандартная же процедура очистки формного цилиндра в машинах проста: после отведения анилоксового вала, формный делает несколько оборотов, вытирая остатки краски о печатное полотно.
Многие машины ориентированы на работу с гильзовой (sleeve) технологией, сильно упрощающей смену тиража и заметно более удобной в агрегатах большого формата. Стандартно гильзовые формы и анилоксы используются в машинах BHS, Bobst, Mark Andy Comco, Omet и SAM. Как заметил Воропаев, работа с цельнометаллическими анилоксами на больших машинах неудобна — усложняется перестановка, теряется мобильность, и, как следствие, увеличивается время переналадки.
В спектре предложений GiDue ещё более привлекательный вариант — гильзовое исполнение печатного цилиндра, предусматривающее установку на его место обрезиненной гильзы противодавления для глубокой печати, а вместо флексографского формного цилиндра — гильзового формного глубокой печати. Пожалуй, единственный недостаток — изготавливают их лишь две компании, в т. ч. итальянская Rotoincisa.
 |
| При безостановочной смене рулона полотно накапливается в аккумулирующем устройстве |
Существенную помощь окажет включаемая в комплектацию двухшпиндельная система смены рулонов на размотке и намотке. Как правило, исполнений два: консольное и турельное («револьверная»). Полотно склеивается в автоматическом режиме (нон-стоп) или полуавтоматическом. В первом варианте машина оснащается устройствами накопления полотна («аккумуляторами»), автоматической резки и склейки, позволяя менять рулон на полном ходу (или незначительном снижении скорости). Особенность второго — вынужденное снижение скорости (порой до полной остановки) при склейке полотна. Немаловажный момент (особенно для картона) — автоматическая склейка встык; пара известных поставщиков — Martin Automatic и Monomatic.
Красочный вопрос
Как правило, на производстве применяются краски одного типа (водные, спиртовые или УФ-отверждаемые), но возможность перехода на другую разновидность вряд ли помешает.
Активно используемые при печати на впитывающих материалах и пищевой упаковке водные непросты в эксплуатации: требуют постоянного контроля вязкости, труднее смываются, обязательно должны удаляться из печатного аппарата по окончании тиража. Для невпитывающих материалов возникают немалые проблемы с адгезией.
Спиртовые отлично закрепляются на невпитывающих поверхностях, их легче смывать, но повышаются требования к печатному оборудованию, обязательно оснащение электрическими разъёмами в пожаробезопасном исполнении. Спектр подобных машин формирует техника BHS, Bobst, Ekofa и SAM.
Широкое распространение получили УФ-краски, которые отличает быстрая скорость закрепления, отсутствие растворителей в составе и яркие цвета. Два их недостатка — проблемы с печатью по пищевой упаковке и заметно более высокая цена. Для решения первой, связанной с остаточным запахом из-за непрореагировавших фотоинициаторов в красочном слое, на машины всех производителей могут устанавливаться сушки, работающие в среде инертного газа (чаще — азота). Они исключают ингибирование кислородом реакции отверждения и почти полностью устраняют столь нежелательный запах. С водными и УФ-красками (при комплектации соответствующими сушильными устройствами) работают все рассматриваемые машины. Огромное влияние на выбор красок оказывает накопленный опыт и технологии, уже применённые в производстве. Как рассказал Воропаев, хотя в процессе заключения контракта на BHS Compact и рассматривался вариант перехода на УФ-краски, в итоге было решено не изменять отлично проверенным спиртовым. Ведь всё необходимое для работы с ними уже было — газовая магистраль для сушек и приточно-вытяжная вентиляция.
Стандартно предлагаемые ко всем машинам сушки горячим воздухом подходят для красок на водной основе и спиртовых. Принцип действия прост — вода (растворитель) испаряется в нагнетаемом вентилятором горячем воздушном потоке, на оттиске остаётся сухая красочная плёнка. GiDue в машинах Athena применяет сушки с компрессором, на выходе из которого, перед входом в зону печати, установлены нагревательные элементы. Важное преимущество — меньшая инерционность изменения температуры, удобство при работе с плёнками и секциями глубокой печати.
Поставщики машин Ekofa предлагают комбинированные сушильные устройства для водных красок, сочетающие высокотемпературные ИК-лампы с активным воздухообменом.
Одновременную работу с несколькими типами краски на одной машине облегчает важная особенность средне- и широкорулонной техники линейного построения — большое расстояние между печатными секциями, достаточное для мощных крупногабаритных или сразу нескольких сушек, работающих с разными типами красок.
На чём печатать
Средне- и широкорулонные флексомашины линейного построения могут работать с широким диапазоном материалов (для машин BHS, GiDue, Mark Andy Comco диапазон толщины 12–700/650 мкм) — бумагой, картоном, алюминиевой фольгой, полимерными плёнками. Но чаще машины (их системы проводки и натяжения полотна) ориентированы на узкий спектр запечатываемых материалов — печатать одинаково хорошо по тонким полимерным материалам и плотному картону невозможно.
Особенность предназначенных для печати по картону машин Bobst, SAM и специализированных версий BHS, Ekofa, GiDue Athena, Mark Andy Comco — транспортирующие полотно валы большого диаметра, усиленные стальные рамы (толщиной до 60–70 мм), группа тяжёлых металлических валов, разглаживающих картон на входе.
GiDue Athena и Omet Varyflex-F1, стандартно ориентированные на печать по плёнке, всегда оснащаются обязательными при выполнении подобных задач мощными (в GiDue Athena — диаметром 75 см) охлаждающими валами в печатных секциях. Для других машин они опциональны.
Дополнительная навеска
Бич рулонной печати — оседающая на полотне пыль. Для избавления от неё дополнительно устанавливаются устройства очистки полотна: бесконтактные (пылесос для картона и бумаги) или контактные (липкие валики для полимерных материалов); вторые быстро загрязняются и выходят из строя. Помогают и устройства снятия статического электричества, накапливающегося при печати. Обычное место их установки — после устройства размотки, иногда (для предотвращения склеивания готового продукта) — перед устройством намотки. «Антистатики» улучшают адгезию краски к запечатываемому материалу. Важный компонент при работе с полимерными плёнками — устройство обработки коронным разрядом, повышающее уровень их поверхностной энергии, следовательно, адгезию с краской.
Даже в «Ламбумиз», где печать ведётся по предварительно обработанной коронным разрядом поверхности ламинированного картона (коронатор на ламинаторе), BHS Compact ввиду повышения требований к качеству продукции была доукомплектована устройством коронирования. Систему же очистки полотна, включающую антистатическое устройство, брали с машиной изначально: картон — материал пыльный, а поскольку после ламинирования рулон режется пополам, его пыление резко усиливается.
Тянем полотно
 |
| Спиралевидная насечка лентопроводящих валов разглаживает запечатываемый материал |
Надёжная подача материала — одно из важнейших составляющих качественной печати: перепады натяжения, перекос полотна недопустимы.
Едва ли не главный элемент системы контроля натяжения полотна — пара тянущих валиков (nip rollers) после размотки и перед намоткой (в машинах Ekofa стандартно перед секцией высечки, дабы перепады напряжения от рубки полотна не передавались на печать). Регулируются усилия прижима первого и изменение скорости вращения второго. Последнее возможно только при наличии у валика собственного привода, что стандартно характеризует машины BHS, Bobst, Mark Andy Comco, GiDue, Omet.
Не менее важные компоненты — «танцующие», или плавающие, валики (после устройства размотки и/или перед устройством намотки), и тензометрические датчики. Ekofa — приверженец первых, меняющих положение в зависимости от силы натяжения полотна и генерирующих управляющий сигнал в линии обратной связи. В остальных машинах — автоматическая система управления натяжением с обратной связью на основе тензометрических датчиков, устанавливаемых с двух сторон проводящего ролика и, как и в первом случае, посылающих сигнал управления на двигатели устройств размотки/намотки и других ключевых, с точки зрения натяжения, валов.
Сервоприводы в печатной паре и S-образный путь (GiDue Athena, Mark Andy Comco, Omet) полотна в печатной секции исключают нежелательные нагрузки на тянущийся материал, обеспечивая бережную его транспортировку по всей длине машины.
В стандартной комплектации всех машин — система бокового равнения полотна, при необходимости работы с плёнками оснащаемая ультразвуковым датчиком контроля положения кромки.
Для двухсторонней печати устанавливаются блоки переворота полотна — системы из двух перекрёстно расположенных штанг с лентонаправляющими валиками. Хороший вариант для запечатывания с лица и оборота, поддерживаемый всеми производителями, — реверсная печать, подходящая для плёнок (не оставляет царапин на материале) и чувствительных к перегибу картонов. Суть — проводка полотна поверху или снизу печатной секции с последующим входом в неё с обратной стороны, направление вращения валов печатной секции меняется на противоположное. Обязательное условие — камер-ракельные красочные аппараты в соответствующей печатной секции: из-за обратного направления вращения анилоксового вала системы с отрицательным ракелем работать не будут.
Печатные конвейеры
 |
| При переходе с флексографской на глубокую печать в машинах BHS Vario изменяется проводка полотна в печатной секции |
В машинах рассматриваемого типа комбинирование флексопечати с другими способами пока не очень востребовано. Но агрегаты BHS, GiDue, Ekofa, Omet и SAM её поддерживают: секции флексопечати можно менять на секции глубокой (используются подъёмные механизмы или специальные тележки): формный цилиндр заменяет цилиндр противодавления (печатный цилиндр флексографской секции выводится из работы), анилокс и красочный флексографский аппарат — формный цилиндр глубокой печати с красочным аппаратом, меняется путь прохождения полотна в машине.
Для замены секций в поддерживающих трафаретную и флексопечать машинах BHS, GiDue, Mark Andy Comco, Omet задействуются кассетные модули, также перемещаемые вдоль машины на тележках. В машинах Bobst и Ekofa трафаретные устанавливаются на заказ, заменяться другими или переустанавливаться не могут. В машинах Omet Varyflex-F1 могут устанавливаться стационарные секции офсетной печати.
Наиболее востребованная операция отделки в упаковочной индустрии — вырубка (высечка), как правило, более скоростная (200–250 м/мин) ротационная, базирующаяся на цельных вырубных цилиндрах или гибких металлических формах, монтируемых на магнитные цилиндры. Первые оптимальны для больших тиражей и плотных материалов — в них высота режущей кромки больше, твёрдость выше. Типичная сфера использования гибких штампов — плёнка, бумага, тонкий картон до 300 г/м2.
Любопытный вариант вырубной секции предлагает Bobst — модуль V-Drive со сменой формата вырубных цилиндров (ширина 670–850 мм). Для перехода к штампу меньшего формата — автоматический сдвиг боковых опор в поперечном направлении. Преимущество — работа с цельными цилиндрами различной ширины.
Секции плоской высечки, при желании устанавливающиеся в BHS, Bobst, Mark Andy Comco, Omet и SAM, по скорости значительно уступают ротационным (150–180 м/мин), поэтому редко используются в печатно-отделочных линиях. Их преимущества проявляются на относительно небольших заказах с различной вырубкой, благодаря существенно более низкой стоимости плоских штампов (200–800 долл. против 1000–10 000 долл. за вырубной цилиндр).
Модули плоской и ротационной высечки могут изготавливаться в виде сменных кассет, позволяющих собирать их вне машины, во время печати предыдущего заказа (машины BHS, Mark Andy Comco). Выгоды очевидны — снижение отходов, сокращение времени переналадки.
Модуль тиснения фольгой (горячего или холодного) — второй по востребованности тип отделочных секций. Секция горячего тиснения может монтироваться на отдельной станине, устанавливаться в модуль высечки, вместо печатной секции. Последний вариант (ключ к тиснению на любом этапе печатного процесса) — в машинах BHS и Mark Andy Comco.
Особенности холодного тиснения позволяют реализовать его на базе обычной флексографской секции, отвечающей за нанесение на материал клеевого состава (водного, спиртового или УФ-отверждаемого).
Модули ламинации могут устанавливаться на всех рассматриваемых машинах, хотя и не столь популярны в составе средне- и широкорулонных агрегатов.
При организации поточного производства нельзя забывать, что большая часть отделочных операций (холодное и горячее тиснение, особенно плоская высечка) снижают рабочую скорость машины.
В «ММ-Графия» на основе Bobst Lemanic 82-F сформирована поточная линия по производству сигаретных пачек. Как рассказал Маламуж, в её состав были включены две секции конгревного тиснения, секция плоской высечки, лакирование идёт в последней печатной секции. «Срок поставки цилиндров для ротационного тиснения из Германии — 4-6 недель (заказы размещаем в Saueressig, Janoschka и Wetzel). Цена на цилиндры различна и зависит от сложности изготовления, в среднем — около 10 000 евро».
Готовим базу
Стабильность печати и надёжность машины во многом зависят от создаваемых для неё условий, особенно когда она укомплектована чувствительной электроникой. Тут необходим стабильный микроклимат (20–25°C, влажность 50-60%). Учитывая далеко не всегда идеальное электроснабжение, стоит заблаговременно подумать о монтаже правильно спроектированного контура заземления. При работе со спиртовыми красками не стоит забывать о мощной приточно-вытяжной вентиляции. Поверхность потолка, пола и стен не должна быть источником пыли или задерживать её. Для снижения пылеобразования рекомендуется покраска потолка и стен масляной краской. Разумеется, необходимо подумать о предстоящем техническом обслуживании техники — на этом заострил внимание Воропаев. С ним полностью согласился Маламуж, подчеркнувший важность своевременной профилактики машины. На предприятии практикуется ежегодный визит сервисного инженера фирмы-поставщика с целью диагностики всех узлов машины, согласования списка заранее заказываемых запасных частей. Оба специалиста согласились, что оперативность и качество обслуживания порой зависят не только от числа и подготовки зарубежных сервисных инженеров, но и от опыта собственной службы главного механика, наличия центра технической поддержки у местного поставщика.
Итоговая таблица
Автор выражает признательность специалистам компаний Bobst Group, Heidelberg, SAM, «Вариант», «Ламбумиз», «ММ-Графия», «Новое решение», «ТерраПринт», «ЭС-Принт» за помощь при подготовке статьи.
