تنظيف الليزر من بكرات أنيلوكس السيراميك: الدليل النهائي لمحترفي الطباعة

في عالم الطباعة المرنة ، يعد الحفاظ على بكرات Anilox الخزفية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق مطبوعات متسقة عالية الجودة. يتم ثورة أساليب التنظيف التقليدية في تكنولوجيا تنظيف الليزر - وهو حل دقيق وفعال وآمن يحول الصناعة.

لعبت بكرات أنيلوكس الخزفية ، بسبب مزاياه مثل دقة نقل الحبر العالية وحياة الخدمة الطويلة ، دورًا مهمًا في تطوير الطباعة المرنة. لقد استبدلوا تدريجياً بكرات Anilox المعدنية وأصبحوا معدات قياسية لآلات الطباعة المرنة وشركات الطباعة. خلال هذه العملية ، تعايشت قضية التنظيف الخاصة بـ Ceramic Anilox Bollers دائمًا مع مزاياها المختلفة.

السبب في التأكيد على مشكلة التنظيف في بكرات أنيلوكس السيراميك هو أنه ، مقارنةً بكرات أنيلوكس المعدنية ، فإن تنظيف بكرات أنيلوكس السيراميك (يشار إليها فيما يلي باسم بكرات أنيلوكس الخزفية) أكثر صعوبة. الأسباب الرئيسية هي على النحو التالي:

1. يتم تطبيق طبقة السيراميك على أسطوانة Anilox على سطح الأسطوانة الأساسية باستخدام عملية رش حرارية. نظرًا لخصائص المواد للسيراميك وخصائص عملية الرش الحرارية ، تحتوي طبقة السيراميك بشكل طبيعي على المسام ، على الرغم من أن المسامية تختلف بين بكرات Anilox المختلفة. يزيد وجود هذه المسام من الطاقة السطحية لطبقة السيراميك ، مما يجعل الحبر المتبقي يلتزم بعناد داخل الخلايا.

2. تتشكل الخلايا على سطح أسطوانة أنيلوكس من خلال نقش الليزر. الجدران الداخلية للخلايا وحواف جدران الخلية خشنة نسبيا. هذه الخشونة تعزز الالتصاق بالحبر المتبقي داخل الخلايا.

3. يمكن أن يصل عدد خطوط خط أنيلوكس إلى ما يصل إلى 1600 LPI (خطوط لكل بوصة). هذا يعني أن حجم فتح الخلايا على سطح أسطوانة Anilox قد يكون أقل من 15 ميكرون. إن تنظيف مثل هذه الفتحات الصغيرة التي يتم انسدادها بالحبر المتصلب أمر صعب للغاية.

4. بعض بكرات Anilox تتابع بشكل مفرط تعدادات الخط العالي وأحجام الحبر الكبيرة ، مما يؤدي إلى فتحات خلايا عميقة غير معقولة للغاية. بالاقتران مع أعماق الخلايا غير المنطقية ، يؤدي ذلك غالبًا إلى عدم تهالك بكرات Anilox من خلال الاستخدام ، ولكن بدلاً من ذلك يتضرر أثناء التنظيف أو يصبح غير قابل للاستخدام بسبب التنظيف غير المكتمل ، مما يمنع توزيع الحبر.

5. تم تحسين أداء أحبار فليكسوغرافية بسرعة في السنوات الأخيرة ، لا سيما من حيث زيادة سرعة الطباعة وتعزيز مقاومة الطقس. كلما كان أداء استخدام الحبر بشكل أفضل ، كلما زاد صعوبة إزالة بقايا الحبر المجففة أو الصلبة باستخدام طرق التنظيف التقليدية.

لذلك ، منذ ظهور بكرات أنيلوكس السيراميك ، فإن كيفية تنظيفها بأمان وكفاءة وصيانتها لتمديد عمر الخدمة الفعالة كانت دائمًا موضوعًا مهمًا.

طرق تنظيف أسطوانة أنيلوكس الشائعة:

★ تنظيف يدوية المذيبات

★ التنظيف بالموجات فوق الصوتية

★ تنظيف المياه عالي الضغط

★ Nahco₃ (بيكربونات الصوديوم) تنظيف الرش

★ تنظيف انفجار الجليد الجاف

★ وسائل الإعلام البلاستيكية تنظيف التفجير

إذا تم تصنيف هذه الطرق ، فيمكن تقسيمها عمومًا إلى:

• طريقة المذيب (الطريقة 1)
• رذاذ مذيب + وسائل الإعلام (الطرق 2 و 3)
• رذاذ الوسائط (الطرق 4 و 5 و 6)

كل من هذه الطرق لها مزاياها وعيوبها. عند استخدامها بشكل مناسب ، يمكنهم تحقيق نتائج تنظيف ممتازة ؛ ومع ذلك ، إذا تم استخدامها بشكل غير صحيح ، يمكن أن تؤدي أيضًا إلى عواقب وخيمة. على سبيل المثال ، قد يتسبب الاختيار غير السليم للمذيبات في انتفاخ أسطوانة Anilox ، وقد يؤدي الاستخدام غير السليم للتنظيف بالموجات فوق الصوتية إلى تكسير جدران خلايا أنيلوكس ، ورش الوسائط غير مناسب لأرباح أنيلوكس عالية الخطية ، من بين مشكلات أخرى. لن نوضح كل واحد هنا.

نظرًا لأن طرق التنظيف هذه تأتي مع كل من الفوائد والمخاطر ، وتتطلب مستوى عالٍ من الخبرة من المستخدمين ، على مر السنين ، كان لدى الأشخاص مشاعر مختلطة حول حبهم وكرههم. لقد خلق هذا الواقع فرصة لظهور أساليب تنظيف الليزر.

أولاً ، ما هو تنظيف الليزر؟

بعبارات بسيطة ، يتضمن تنظيف الليزر استخدام شعاع ليزر معين لمسح سطح أسطوانة Anilox. يمتص الحبر داخل الخلايا طاقة الليزر ويتبخر ، وبالتالي تحقيق هدف التنظيف دون التسبب في أي ضرر لخلايا أسطوانة Anilox.

لفهم المنطق الأساسي وراء تنظيف الليزر ، من الضروري أولاً تحديد المادة المستهدفة التي يتم تنظيفها. في عملية تنظيف أسطوانة أنيلوكس ، فإن المادة المستهدفة هي بلا شك بقايا الحبر المجفف داخل الخلايا.

يمكن تقسيم مكونات الحبر ، بعبارات بسيطة ، إلى أصباغ ومجلدات ومضافات. من بين هؤلاء ، يحدد الموثق قوة الالتصاق والخصائص المكونة للأفلام للحبر ، وهو أيضًا المكون الرئيسي للحبر بعد أن يجف ، بصرف النظر عن الأصباغ. وبعبارة أخرى ، لتنظيف بقايا الحبر المجففة تمامًا داخل خلايا أسطوانة Anilox ، فإن القضية الرئيسية هي علاج موثق الحبر المجفف داخل الخلايا بشكل فعال.

لذلك ، يجب أن يعتمد اختيار وتعديل الليزر على نوع موثق الحبر. يجب أن يكون الليزر قادرًا على تبخير موثق الحبر مع ضمان ظهور طبقة السيراميك.

بناءً على هذا المنطق الأساسي ، يمكننا تحطيم تنظيف الليزر إلى الخطوات التالية لفهم أفضل:

1. يتم امتصاص طاقة الليزر بواسطة الحبر المتبقي في خلايا أسطوانة Anilox أثناء المسح ؛

2. يؤدي الحقن المفاجئ للطاقة العالية إلى مكونات الموثق (الراتنج) في الحبر للتوسع بسرعة وتشكيل البلازما ؛

3. في الخلايا الصغيرة من أسطوانة Anilox ، يزيد الغاز غير المستقر المتأين للغاية من الضغط داخل الخلايا على الفور ، مما يخلق تدفق هواء قوي نحو فتحات الخلايا ، مما يطرد الملوثات خارج الخلايا.

4. يتم اختيار طاقة الليزر وعتبة الطاقة وتعديلها بناءً على مكونات الراتنج في الموثق. أثناء المسح ، يمكن فقط لمكونات الراتنج (أو مكونات مماثلة) امتصاص طاقة هذا النوع من الليزر بالكامل ، في حين أن مكونات السيراميك ومعظم مكونات الصباغ لا يمكن أن تتغير عن طريق امتصاص طاقة الليزر ؛

5. أثناء مسح الليزر ، سيكون هناك منفذ عادم بجوار رأس الليزر المتصل بمضخة فراغ خارجية ، والتي تمتص باستمرار الملوثات (معظمها غازات تشبه البلازما والأصباغ التي لا يمكن تبخيرها) ؛

6. جزء صغير من الأصباغ التي لم يتم امتصاصها سوف تنتشر على سطح أسطوانة أنيلوكس. هذه يمكن تفجيرها باستخدام الهواء المضغوط. لتجنب توليد الغبار ، يمكن استخدام قطعة قماش خالية من الوبر المغطاة بالكحول لمسح سطح أسطوانة Anilox.

كما هو مبين في الشكل 1 ، هذا اختبار تنظيف يتم إجراؤه على أسطوانة Anilox من نوع الأكمام باستخدام الحبر المستند إلى المذيبات. مواصفات أسطوانة Anilox هي Ø130 × 1290 مم ، مع عدد خط 900 LPI.

الشكل 1: مقارنة قبل وبعد تنظيف الليزر لكرات أنيلوكس الحبر القائمة على المذيبات

كما هو مبين في الشكل 2 ، هذا اختبار تنظيف يتم إجراؤه على أسطوانة Anilox من نوع الأكمام باستخدام الحبر القائم على الماء. مواصفات أسطوانة Anilox هي Ø178 × 1300 مم ، مع عدد خط 900 LPI.

الشكل 2: المقارنة قبل وبعد تنظيف الليزر لكرات أنيلوكس الحبر القائمة على الماء

كما هو مبين في الشكل 3 ، هذا اختبار تنظيف يتم إجراؤه على محور حزام طباعة الملصقات باستخدام حبر الأشعة فوق البنفسجية. مواصفات أسطوانة anilox هي Ø105 × 418 مم ، مع عدد خط 400 LPI.

الشكل 3: قبل وبعد المقارنة بين تنظيف الليزر لأشعة UV حبر أنيلوكس بكرات

يظهر الشكل 4 والشكل 5 آثار التنظيف لأشخاص أنيلوكس أعلاه ، والتي تكون مرئية بوضوح.

الشكل 4: عرض موسع للخلايا قبل التنظيف

الشكل 5: عرض موسع للخلايا بعد التنظيف

في الواقع ، قبل البدء رسميًا في تنظيف بكرات Anilox ، أجرينا العديد من الاختبارات وضبطنا معلمات تطبيق الليزر بشكل مستمر لتحديد إعدادات التنظيف المثلى لأنواع مختلفة من الأحبار. وهذا يضمن التنظيف الفعال في ظل ظروف العمل المختلفة. بالطبع ، يمكن أيضًا استيراد كمية البيانات الكبيرة والسيناريوهات المعمول بها خلال هذه العملية في نظام التحكم في الجهاز.

1. السلامة للناس والبيئة

لا يستخدم تنظيف الليزر أي مذيبات كيميائية ولا يتطلب أي وسيلة أخرى إلى جانب الليزر نفسه. يتم أيضًا استخراج نفايات التنظيف على الفور لمزيد من المعالجة. خلال عملية التنظيف هذه ، فإن الملوث الوحيد هو كمية صغيرة من مسحوق الصباغ المنتشرة على سطح الأسطوانة ، والتي يمكن اعتبارها ضئيلة من حيث الانبعاثات. لذلك ، لا شك أن الأمر صديق للغاية لصحة المشغلين وهو يكفي لتلبية المتطلبات البيئية الصارمة بشكل متزايد.

2. سلامة بكرات أنيلوكس

ربما تتأثر ببعض التجارب السلبية السابقة ، فإن أكبر الكثير من الناس عند مواجهة تنظيف الليزر هو ما إذا كان يمكن أن يضمن سلامة بكرات Anilox. يمكن تقسيم هذا القلق إلى اتجاهين مختلفين:

① القلق من أن تنظيف الليزر قد يتلف الجدران السيراميكية في أسطوانة Anilox.

الشكل 6: حالة فاشلة لآلة تنظيف الليزر المبكر بواسطة علامة تجارية معينة

الليزر هو في الأساس شعاع من الضوء مع مرحلة وتردد ثابت للغاية ، ولكن لديها اتجاهات ممتازة وطاقة مركزة. المواد المختلفة لها معدلات امتصاص مختلفة للضوء ، والليزر ليست استثناء. يمكننا ضبط نوع الليزر وقيم العتبة المختلفة لمؤشراته لتغيير معدل امتصاص مادة معينة للليزر. في حالة تنظيف ليزر أسطوانة أنيلوكس ، طالما وجدنا ليزرًا مناسبًا وضبط العتبات بشكل معقول بحيث تصل مكونات الراتنج في الحبر إلى معدل امتصاص الذروة لهذا الضوء ، مع ضمان امتصاص طبقة الخزفية من الأضرار. هذا هو المنطق الأساسي وراء تنظيف الليزر.

أما بالنسبة لخطر التأثيرات الحرارية المتراكمة ، يمكن تجاهله بأمان لأن ضوء الليزر نفسه لا يولد الحرارة. يتم إطلاق الحرارة فقط عندما يمتص الكائن طاقة الليزر ويخضع للتبخير. من خلال مطابقة سرعة تنظيف أسطوانة Anilox بشكل مناسب ، يمكن تبديد هذه الحرارة بسهولة.

الممارسة هي المعيار الوحيد لاختبار الحقيقة. استنادًا إلى المنطق الأساسي أعلاه ، استخدمنا ليزرًا مع أداء تنظيف ممتاز لتنظيف ANILOX Roller الجديد مرارًا وتكرارًا 100 مرة. ثم قمنا بمقارنة أشكال الخلية قبل التنظيف وبعدها (كما هو موضح في الشكل 7) والنماذج ثلاثية الأبعاد (كما هو مبين في الشكل 8). الاستنتاج النهائي هو أن تنظيف الليزر لا يتسبب في أي ضرر لكرات أنيلوكس الخزفية.

الشكل 7: حالة بعد تنظيف الليزر

الشكل 8: الصور ثلاثية الأبعاد لخلايا الحبر على أسطوانة أنيلوكس قبل وبعد تنظيف الليزر

② يضيف العديد من موردي أسطوانة Anilox بعض مواد حشو البوليمر إلى طبقة السيراميك للتعويض عن مسامية السيراميك. يشعر الكثير من الناس بالقلق من أن تنظيف الليزر قد يكون له آثار سلبية على مواد حشو البوليمر هذه ، مما يؤثر على أداء أسطوانة Anilox.

مثل هذه المخاوف ، في الواقع ، تعكس فهمًا عميقًا لكرات Anilox ، ولكن لا يزال هناك بعض الافتقار إلى الوضوح فيما يتعلق بتفاصيل عملية النقش.

لقد استعرضنا مواد من العديد من الشركات المصنعة للثارة المحلية والدولية المعروفة. في الواقع ، يستخدم العديد من الشركات المصنعة هذا النوع من الحشو ، يشار إليه عادة باسم "Sealer" ، على نطاق واسع ، على الرغم من أنه يسير بأسماء مختلفة-يسميها "مانع التسرب" ، ويسميها الآخرون "وكيل الترطيب" ، والبعض الآخر يشير إليه ببساطة باسم "الطلاء". في الأساس ، جميعهم يخدمون نفس الغرض ، مع اختلافات طفيفة فقط في التكوين.

لا يوفر هذا الحشو أي فوائد للسيطرة على دقة النقش أو الدقة الميكانيكية في أسطوانة Anilox. تسبب بعض الشركات المصنعة في عدم الاستقرار في نقش خلايا الحبر بسبب مشاكل مع صياغة الحشو. وبالمثل ، ليس له أي تأثير على تحسين نعومة جدران خلايا الحبر أو زيادة قابلية تدفق الحبر. وظيفتها الأساسية هي الوقاية من التآكل. على وجه التحديد ، يتم استخدامه لملء المسام في السيراميك ، وعزل الركيزة المعدنية من الهواء الخارجي والسوائل المختلفة ، مما يمنع تغلغل السائل في طبقة السيراميك والتآكل اللاحق للركيزة المعدنية ، والتي قد تؤدي إلى التخفيف من الأسطوانة anilox.

لتحقيق الغرض من الوقاية من التآكل ، يعد استخدام قاعدة سبيكة متبوعة بالرش السيراميك أفضل من استخدام "سداده" ، لكن يبدو أن طريقة ختم الثقوب ذات الحشو أكثر شعبية.

يتم الانتهاء من نقش خلايا الحبر على أسطوانة Anilox أيضًا باستخدام تقنية الليزر. إن قوة الليزر المستخدمة في السيراميك النشط مرتفع للغاية ، وربما عدة مرات أو حتى عشرات الأوقات أكبر من قوة معدات تنظيف الليزر. يمكن للمرء أن يتخيل ما إذا كان الحشو الذي نشعر بالقلق بشأنه يمكن أن يبقى داخل جدران خلايا الحبر تحت تشعيع الليزر عالي الطاقة. أما بالنسبة لأجزاء جدران خلايا الحبر في الأعلى والتي لم يتم نقشها بواسطة الليزر ، من الناحية النظرية ، لا يزال هناك بعض الحشو. ومع ذلك ، في الواقع ، أثناء عملية النقش في أسطوانة Anilox ، نظرًا للتأثير المتكرر للليزر ، فإن طبقة من الأشكال الخزفية المنصهرة أعلى جدران خلايا الحبر ، والتي تصل بعد ذلك إلى خزانة صلبة وكثيفة عند التبريد. هذه الطبقة من السيراميك لها كثافة وصياغة عالية للغاية ، وقوته الرابطة مع الجدار الخزفي العادي أعلى من قوة الرابطة بين طبقات السيراميك العادية. بعد التلميع ، يتم تغطية الجزء العلوي من جدران خلايا الحبر في أسطوانة Anilox بالفعل بطبقة من السيراميك "المنصهر" ، مما يجعل من الصعب على الطبقة الخزفية الأصلية مكشوفة.

من الناحية النظرية ، كلما ارتفعت قوة الليزر ، زادت سرعة التنظيف بشكل أسرع. ومع ذلك ، من منظور السلامة ، كما ناقشنا سابقًا ، نحتاج إلى اختيار مصدر ليزر مناسب والتحكم في عتبات مختلفة من الليزر. من بين هذه الضوابط ، واحدة من أهمها هي السيطرة على عتبة الطاقة للليزر. بمعنى آخر ، حتى لو تم اختيار مصدر الليزر الأنسب ، لا يمكن زيادة قوة الليزر إلى أجل غير مسمى ؛ بمجرد أن تتجاوز قوة الليزر عتبة التسامح لطبقة السيراميك ، قد يتسبب ذلك في تلف بكرة Anilox. لذلك ، نعتقد أن الحد الأعلى لكفاءة تنظيف الليزر واضح للغاية.

يحدد هذا الحد الأعلى لكفاءة تنظيف الليزر أيضًا أنه عند مواجهة بكرات Anilox ذات انسداد شديد (مثل تلك التي لم يتم استخدامها لعدة سنوات أو على وشك التغلب عليها بسبب انسداد) ، قد تكون هناك حاجة إلى تنظيفات متعددة لتنظيفها تمامًا.

Anilox Rolls آلة تنظيف الليزر في الخط

أخذ آلة تنظيف الليزر في شركتي كمثال ، اعتمادًا على درجة الانسداد ، تتراوح سرعة التنظيف من 500 مم/ساعة إلى 1200 مم/ساعة (أي ، يسافر الليزر من 500 إلى 1200 مم على طول محور الأسطوانة Anilox في الساعة). بالطبع ، إذا لم تكن تكاليف المعدات مصدر قلق ، فيمكن تحسين كفاءة التنظيف عن طريق زيادة عدد رؤوس الليزر.

1. سهولة التشغيل

معدات تنظيف الليزر دقيقة ومستقرة. خلال مرحلة الاختبار الأولية ، يمكن حفظ المعلمات التي تم الحصول عليها من الاختبارات في نظام التحكم في الجهاز. في الاستخدام الفعلي ، تحتاج فقط إلى تحديد الإعدادات المناسبة بناءً على ظروف العمل المحددة ، دون الحاجة إلى تدخل يدوي مفرط للتعديلات.

2. السلامة

◎ نظرًا لزيادة مستوى الذكاء ، يمكن لنظام التحكم دمج العديد من آليات الحماية لضمان سلامة الأشخاص والبيئة ونيلوكس الأسطوانة. إذا لم تكن التكلفة مصدر قلق ، فمن الممكن توفير ملاحظات في الوقت الفعلي حول حالة الليزر.

◎ لا توجد حاجة إلى مذيبات ، مما يقلل بشكل فعال من احتمال أن يتم تآكل بكرات Anilox.

خاصة بالنسبة لكرات Anilox من نوع الأكمام ، شهد المؤلف العديد من حالات التآكل ، والتي يكون معظمها ناتجًا عن التنظيف غير الصحيح ، حيث تتسرب المذيبات أو الماء إلى الواجهة بين سطح الألياف الزجاجية في أسطوانة Anilox و Core الألمنيوم.

◎ يتجنب انهيار جدار الويب أو التكسير الناجم عن طرق التنظيف المادية الأخرى.

3. ذكاء عالي ، تجربة مستخدم جيدة

◎ تنظيف الليزر بسيط ومريح للعمل. ضع أسطوانة anilox في الموضع المناسب على الجهاز ، انقر فوق الزر "ابدأ" ، وسيتم إكمال تنظيف أسطوانة Anilox هذه دون أي تدخل يدوي خلال هذه الفترة. يمكن استخدام الوقت المحفوظ للمهام الأخرى أو الراحة.

◎ لا تتضمن عملية تنظيف الليزر أي مذيبات أو وسائط أخرى ، لذلك لن تكون هناك رائحة مزعجة في ورشة العمل ، ولن تكون هناك مياه ماكاة لألوان مختلفة يتم تفريغها ، مما يضمن ورشة عمل نظيفة ومرتبة.

4. التنظيف الشامل

في الماضي ، عندما واجهنا بكرات Anilox مع انسداد شديد ، كان غالبًا ما يكون مزعجًا للغاية لأنه لم تكن هناك طريقة فعالة للغاية لضمان التنظيف الشامل دون إتلاف أسطوانة Anilox. لتنظيف الليزر ، تتطلب بكرات Anilox المحظورة بشدة فقط تنظيفات متعددة.

5. تقليل تكاليف التشغيل الإجمالية

بشكل عام ، يؤدي إدخال تنظيف الليزر بشكل مباشر إلى انخفاض في حجم المشتريات الكلي من بكرات Anilox. هذه ليست أخبارًا جيدة لمصنعي anilox Roller ، لكنها نعمة لشركات الطباعة.