Поверхность современного керамического анилоксового вала обычно покрывают тонким слоем оксида хрома, который перед лазерным гравированием полируют. От однородности и твёрдости керамического покрытия зависит износ вала, пористость его поверхности и стабильность результатов гравирования — особенно при работе с высокими линиатурами и ячейками малого размера.
Качественное покрытие анилокса примерно на 99% должно состоять из чистого оксида хрома (стандартная твёрдость по Викерсу 1200–1300). Основу, на которую оно наносится, как правило, подвергают специальной обработке, повышающей силу сцепления и снижающей риск отслаивания покрытия при работе с водными красками. На отполированной керамической поверхности лазер формирует ячеистую структуру, определяющую объём переносимой на печатную форму краски.
Тип и мощность лазера зависят от покрытия и требуемой линиатуры. Основная часть производителей валов задействует лазеры CO2 для пониженных линиатур и твёрдотельные YAG-лазеры для более высоких. При изготовлении анилоксов используется много схем гравировки, но наиболее распространена равномерная гравировка с углом наклона ячеек 60º.
Сотовая структура
Шестиугольная форма ячеек (напоминает пчелиные соты) наиболее эффективна, ибо количество ячеек на единицу площади вала максимально. Минимизируется площадь касания: в одной точке их встречается всего три вместо четырёх, как при гравировании под углом 45º, много лет остававшимся отраслевым стандартом. Гравирование под углом 60º сводит к минимуму точечные дефекты, оптимизирует воспроизведение плашек на оттиске. При мелких ячейках схема также хорошо себя зарекомендовала в триадной печати вследствие пониженного риска наложения растра. Есть и альтернативные схемы гравирования: линейные со спиральным (tri-helical) растром и канальными ячейками, с углами наклона растра в 45º и 30º. Как правило, они рассчитаны на специальные задачи, например нанесение толстым слоем вязких покрытий. Применяются нестандартные формы и ячейки разного объёма — как правило, для комбинированной печати.
Объём переносимой анилоксовым валом краски определяется преимущественно линиатурой его гравирования. Дополнительные факторы — ширина стенок ячейки, её профиль и глубина. В целом, валы с низкой линиатурой и увеличенным объёмом предпочтительны для нанесения плашек. С повышением линиатуры объём анилокса сокращается — такие модификации рекомендованы для триадной и комбинированной печати. Чем выше линиатура, тем выше потенциальная точность печати. Для растровых триадных работ логичный вариант — анилоксовые валы с высокой линиатурой.
Во избежание «западания» растровых точек поверхность ячейки анилоксового вала не должна превышать диаметр наименьшего растрового элемента на печатной форме. Чтобы удерживать 1-процентную точку с диаметром 19 мкм на печатной форме с линиатурой 60 лин./см, отверстие ячейки анилоксового вала должно быть меньше указанного значения. С учётом ширины стенки ячейки это даёт линиатуру 450 лин./см и выше.
При такой линиатуре могут возникнуть проблемы с насыщенностью цвета, поэтому ячейки обычно углубляют. У глубины гравирования тоже есть лимит, поскольку глубокая ячейка хуже отдаёт краску. Дополнительная проблема — сложность поддержания анилоксового вала в чистоте из-за повышенного риска забивания ячеек остатками краски. Потому наращивать объём анилокса лучше за счёт утончения стенок и большей отвесности боковых граней ячеек (традиционное достоинство YAG-лазеров). Кроме того, для валов с очень высокими линиатурами рекомендуется выбирать как можно более насыщенные краски.
Одновременная печать в одной флексографской секции векторного и растрового дизайна всегда ассоциировалась со сложностями. Столь же проблематично нанесение плашек высокой плотности, по насыщенности цвета сопоставимых с результатами трафаретной печати (труднее всего печатать такие плашки одновременно с тонкими линиями или вывороткой при работе с одного анилоксового вала).
Повторяемость технологий
Наряду со стабильностью качества анилоксов, позволяющей без проблем применять новые растровые валы вместе с имеющимися, особое внимание производители анилоксов традиционно уделяют повышению их срока службы. По этим двум направлениям и идут основные разработки.
Harper инвестировала свыше 5 млн долл. в создание и монтаж «платиновых» установок с технологией лазерного гравирования eXtreme Laser Technology (XLT). В компании уверены, что система значительно повысит стабильность гравировки, следовательно, и повторяемость характеристик изделий.
Насчитывающая всего 2-3 года разработка уже задействована на всех 4 заводах Harper и доступна заказчикам со всего мира. Производитель настолько уверен в возможностях восстановления с первой попытки объёма изношенного или повреждённого вала, равно как и плотности формируемого им цвета, что предлагает заказчикам письменную гарантию качества печати.
Sandon Global в сотрудничестве с Sericol inks разработала технологию гравирования анилоксов High Opacity White — для нанесения белой кроющей краски. Рабочий объём этих валов позволяет добиваться сопоставимого с трафаретной печатью результата: за один прогон наносится такое же количество белой краски, как и при печати УФ-отверждаемыми трафаретными красками.
По информации Sandon Global, к преимуществам технологии, помимо плашек «трафаретного уровня», относятся чёткие шрифты 4–5 пунктов. Состав предлагаемой для данных валов краски Supernova White от Sericol обеспечивает оптимальное её отверждение, качество поверхностного слоя максимально приближено к трафаретному. Замена трафаретной технологии флексографией при нанесении кроющего белого слоя сокращает затраты на допечатную подготовку, приладку, приобретение красок, предполагает потенциально более высокие скорости печати. Ещё один разработанный компанией способ гравирования — технология Ipro, ориентированная на производства, оснащённые высокоскоростными флексомашинами с центральным печатным цилиндром. Анилоксовые валы с линиатурой 480 лин./см устанавливаются на оборудование производительностью 600 м/мин и улучшают плотность воспроизводимых плашек.
Карбид вольфрама
BEL Engraving разработала технологию Nucleus Anilox Roller для покрытия анилоксовых валов карбидом вольфрама (2500 ед. по Викерсу) вместо стандартного оксида хрома. Создаваемый слой существенно твёрже и менее порист, чем покрытия из оксида хрома.
Для гравирования ячеек используется коротковолновый твёрдотельный лазер, работающий в зелёной части спектра. Результат — минимальное выделение тепла и, как следствие, значительное падение риска брака по сравнению с альтернативными технологиями гравирования.
Сравнительные тесты износостойкости показывают, что валы с покрытием из карбида вольфрама служат в 2,5–3 раза дольше «керамики» и меньше подвержены скалыванию. Предполагается, что они станут источником серьёзной экономии для флексографских производств, в т. ч. выпускающих газетную продукцию (именно в газетных типографиях анилоксы изнашиваются максимально быстро). Важный плюс — сохранение характеристик анилокса в течение длительного времени соответственно стабильности воспроизводимых цветов.
Чтобы решить проблемы комбинированной печати, характерные для большей части машин, печатающих по гофрокартону и гигиенической бумаге, компания предлагает специальный вал с гравировкой Two Tone, объединяющей большие и малые ячейки разной глубины. За счёт увеличения линиатуры растра повышается чёткость печати, но объём краски остаётся прежним. Tech Cell продолжает работу над серией технологий гравирования Emerald, создававшейся для сокращения частоты процедур очистки валов при печати тиражей на гигиенической бумаге (тиссью). Уменьшенная глубина более крупной ячейки решила проблему краскоотдачи и свела к минимуму потребность в очистке. Теперь валы этой серии поставляются с линиатурой до 480 лин./см — для печати по гибкой упаковке и этикетке (на эти сегменты приходится основная часть заказов). Компания также предлагает анилоксовые валы с гравировкой Opal — для нанесения кроющей белой краски в один прогон.
Оперативная идентификация
Последняя новинка Praxair — система идентификации анилоксовых валов с любым типом гравирования. Спецификация вала гравируется на его кромке в зоне, не используемой при печати. Ширина кромки, как и объём наносимых данных, зависит от размера вала и потребностей заказчика. Подход позволяет быстрее и проще разбираться с анилоксовыми валами в печатном цехе, экономит время, т. к. не нужно лишний раз заглядывать в оригинал спецификации при смене вала.
Традиционная система идентификации валов — штамповка по металлу на торцах анилокса. Её очевидный недостаток — недостаточно чётко воспроизведённые символы. Новая технология практически снимает риск ошибок при прочтении: информация генерируется компьютером в процессе гравирования, и в случае его восстановления легко найти все исходные параметры.
*Журнал FlexoTech, май/июнь 2009 г. © FlexoTech, Published by Whitmar Publications Ltd.
Наши
При всей правильности высказанных идей в статье допущен ряд неточностей, касающихся особенностей технологий компании Harper. Действительно, на всех 4 её заводах используется идентичная технология гравировки, её официальное название — Platinum XLT, она включает метод подготовки поверхности керамики Platinum Surface Technology и гравирования eXtream Laser Technology (XLT). Однако тип лазера не имеет ничего общего с указанными автором разновидностями — YAG или CO2.
Harper действительно гарантирует, что валы, гравированные в соответствии с одной спецификацией, при одинаковых условиях печати (краски, материал и т. д.) дают одинаковую оптическую плотность (повторяемость результата при печати) независимо от того, где и когда изготовлены.
Технология гравировки спецификаций по краям анилоксовых валов, по моим наблюдениям, существует не менее 5 лет, и многочисленные заказчики, в т. ч. из России, получают такие валы от разных производителей. Около двух лет проходит промышленные испытания технология гравировки полутоновых изображений на керамике. Официально, под именем XDI (eXtream Digital Imaging), она была показана Harper на LabelExpo-2009. Фактически, можно говорить о технологии глубокой печати с керамических валов. Пока технология по экономическим соображениям применяется редко, лишь для выпуска очень крупных тиражей, например гигиенической продукции.
Заслуживают внимания валы с покрытием из карбида вольфрама (второго по твёрдости материала после алмаза). Изготовление анилоксов с таким покрытием — давняя мечта многих. Несмотря на их высокую стоимость, длительный срок службы и стойкость к повреждениям дадут серьёзный экономический эффект. Увы, стабильных и повторяемых результатов гравировки таких покрытий до сих пор получить не удавалось. В отличие от оксида хрома карбид вольфрама пока не удаётся напылять в чистом виде, а лишь в сочетании с другими веществами (обычно твёрдыми сплавами металлов); а из-за неоднородности покрытия невозможно получить ячейки со стабильными характеристиками. Когда решение будет найдено, можно ожидать качественного скачка в развитии технологий изготовления анилоксов.
Дмитрий Петраш, официальный представитель компании Harper в России.
Повторяемость технологий присуща большинству поставщиков растровых валов. А поскольку изготовители лазерного оборудования предлагают свою технику далеко не единственной фирме, технологии гравирования быстро распространяются от одного производителя валов к другому. В 2009 г. на фирме Zecher был установлен и испытан первый в мире лазер Extreme Laser Technology (ELT), способный изготавливать ячейки с идеальной повторяемостью формы и объёма для высококачественных печатных работ. Важнейший фактор качества анилоксов — керамическое покрытие, его однородность по поверхности вала. Для решения задачи Zecher смонтировала установку по нанесению керамического покрытия 6 напыляющими головками, что не только увеличило скорость нанесения, но и позволило изготавливать различные составы керамики, контролировать её структуру и другие параметры в процессе нанесения. Но какое бы сложное и дорогостоящее оборудование ни применялось изготовителем, важнейшую роль всегда играет человеческий фактор, преемственность и опыт, гарантируемые традициями, заложенными за 50 лет существования немецких заводов фирмы Zecher.
Игорь Кузнецов, технический специалист фирмы Zecher.
Анилокс — дорогая и капризная деталь флексомашины: одно неосторожное движение при монтаже — и на его поверхности красуется скол. Вал стоимостью несколько тысяч евро больше не сможет нормально работать. Встаёт вопрос: покупать новый или попытаться восстановить этот? За восстановление берётся немного компаний, в т. ч. Simec Group, с которой мы сотрудничаем. Сколь уместна и выгодна операция? Однозначного ответа нет, но есть несколько подсказок, которые помогут вам сориентироваться.
У вас узкорулонная флексомашина? Тогда стоимость восстановления около 80% стоимости нового вала. При увеличении формата соотношение меняется, ремонт становится всё более выгодным, а при работе на очень больших машинах — единственный способ не разориться на покупке анилоксов.
В каком состоянии металлическая основа вала? Восстановление посадочных мест подшипников, исправление геометрии, ремонт сколов, повредивших поверхность основы под покрытием, — всё это увеличит стоимость ремонта. (Отсюда вывод: даже с «убитым» валом надо обращаться осторожно и не хранить без упаковки.)
У вас не вал, а анилоксовая гильза? Осмотрите её с удвоенным вниманием: металлическая основа не восстанавливается, если имеет овальность или повреждения краёв.
Есть ли у вас запасные анилоксы? К сожалению, в России пока не восстанавливают высоколиниатурные анилоксы, а значит, он уедет за границу и вернётся обратно месяца через два.
Несмотря на трудности, около 45% наших клиентов предпочитают именно восстановление анилоксов. Специально для решивших оптимизировать расходы на ремонт Simec Group разработала серию анилоксовых валов и гильз Gold, конструктивные особенности которых позволяют эффективнее выполнять многократное восстановление.
«Убить» анилокс можно не только физически, но и испортив его неправильной чисткой. Особенно этим славится «ультразвук», поскольку агрессивен к керамическому покрытию, увеличивает микротрещины, открывая дорогу коррозии, а при наличии даже малых сколов-«очагов» заставляет их быстро прогрессировать. Ручная очистка с помощью щётки и химикатов не разрушает керамику, но имеет другой недостаток — диаметр любой щетинки намного больше ячейки, она не вычищает её полностью, оставляя внутри 20–30% краски. Анилокс быстро «забивается», перестаёт обеспечивать необходимый краскоперенос, ухудшается равномерность красочного слоя. Растровый вал вроде бы ещё работоспособен, но высокого качества с его помощью уже не добьёшься. Самое удачное современное решение — чистка анилоксов под ударным воздействием частиц пищевой соды мелкого помола, тут же удаляемых потоком воздуха. Такие чистящие установки недёшевы, но выгодны: пищевая сода мягче керамики и не повреждает её, а размер частичек намного меньше диаметра ячейки, что позволяет их хорошо вычищать по всей глубине.
Евгений Кувшинов (http://old.osp.ru/adm/edit/info@walzen.ru), специалист отдела сбыта компании «Лигум-Москва».
От первого лица
Высоколиниатурные анилоксы дают наилучший результат при условии обеспечения требуемой цветовой насыщенности. Это и стало причиной создания растровых валов с улучшенным краскопереносом. Хотя схема гравирования с углом наклона ячейки 60° — уже стандарт отрасли, её нельзя назвать идеальной из-за конической формы ячеек, часто забиваемых засохшей краской.
Cheshire Engraving недавно представила технологию SuperMaxflo, позволяющую высоколиниатурному анилоксу переносить большой объём краски. Это уникальное сочетание позволяет печатать плашку и полутона одним анилоксом, достигая высокой оптической плотности и «не забивая» ячейки. Технология реализуема лишь в случае гравирования оптоволоконным мульти-импульсным лазером последнего поколения. Итог — создание очень открытой ячейки с пологим рельефом. Эффективность новой формы ячейки — 90% против 60%, характерных для стандартной 60-градусной спецификации.
На рынке всегда были востребованы лёгкие валы. Поддерживая тенденцию, компания недавно предложила суперлёгкие анилоксы Airlox из высококачественной алюминиевой трубы со стальными цапфами. Выигрыш в весе до 68% по сравнению со стандартными. Традиционные решения по облегчению анилоксов часто приводили к проблемам в местах сочленения стали и алюминия, которые во время очистки разрушались. Предлагаемый Cheshire Engraving выход — замыкающие соединение три штифта уникальной конструкции, которые независимо от способа очистки исключают повреждение вала.
Пол Смит, директор компании Cheshire Engraving; Светлана Мамаева, официальный представитель Cheshire Engraving в России.
