كيف تعمل آلة الطباعة فليكسو ذات اللونين؟

A ماكينة طباعة فليكسو بلونينهو في مكان ما بين بسيطة ومرنة. تستخدم عملية الضغط الكاملة-6 أو 8 أو 10 ضغطات ألوان. ولكن التغليف المزدوج الألوان-يتعامل مع معظم أعمال التغليف اليومية في العالم، مثل العلب المموجة، وأكياس أفلام البولي إيثيلين، والأكياس الورقية، والملصقات الحساسة للضغط-. في هذه الوظائف، لا يتطلب تصميم العلامة التجارية أكثر من مرورتي حبر للقراءة بوضوح وتلبية المتطلبات.

لفهم الآلة، اتبع الحبر من فتحة الختم إلى أسطوانة نقش السيراميك، ثم إلى لوحة الإغاثة المرنة، ثم إلى المادة المتحركة. ويتم ذلك على مرحلتين بالتسلسل. يجب أن تتطابق كل طبعة مع السابقة، مع وجود اختلاف بسيط في المسافة.

لماذا تهيمن شركة Flexo على التغليف

إن حجم صناعة الطباعة يوضح أهمية الآلة قبل فحص كيفية عملها. تقدر قيمة سوق الطباعة الفلكسوغرافية العالمية بـ 8.84 مليار دولار أمريكي في عام 2023، وقد تصل إلى 11.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030، وفقًا لشركة Grand View Research. يأتي هذا النمو من التغليف المرن والصناديق المموجة وطباعة الملصقات. على عكس الطباعة الحجرية الأوفست، يمكن طباعة فليكسو على مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك البلاستيك والرقائق المعدنية والأقمشة غير المنسوجة والكرتون. وذلك لأن الحبر يتحرك من لوح مطاطي أو بوليمر مرتفع بدلاً من سطح مستو أو محفور. تتم العملية في نظام درفلة مستمر، لذا فهي أكثر ملاءمة لخطوط إنتاج التغليف السريع من النهج القائم على المصنع-.

يركز إعداد اللونين- على القيمة مقابل المال. بالمقارنة مع أربعة أو ستة آلات ملونة، فإنها تقلل من تكاليف المعدات، وتقلل من الوقت الذي يستغرقه استبدال الحبر، وتقلل من أعمال الصيانة. لا يزال يتعامل مع معظم تصميمات التغليف. تتطلب الكثير من الوظائف فقط لون خلفية ثابتًا ولونًا حرفيًا أو شعارًا.

المرحلة 1: إعداد لوحة فوتوبوليمر

تبدأ كافة الصور المطبوعة على لوحة فوتوبوليمير. إنها عبارة عن ورقة مرنة مصنوعة من الراتنج الحساس ومثبتة على أسطوانة لوحة. في تصنيع الفليكسو الحديث، يقوم نظام الليزر بإزالة طبقة القناع الأسود من صورة الفيلم الرقمي أو إزالة جزء من سطح البوليمر مباشرة. ثم يؤدي الضوء فوق البنفسجي إلى تصلب المناطق المكشوفة. يتم غسل الأجزاء غير المكشوفة أثناء التطوير. وهذا يترك المطبات والخطوط على السطح. يتحكم شكل هذه النتوءات، مثل أشكال النقاط وزاوية الحافة وملمس السطح، في كيفية نقل الحبر أثناء الطباعة.

التفاصيل الرئيسية هي مقياس التحمل للوحة، أو الصلابة. وهي تعمل عادةً في عبوات مرنة بين Shore A 25 و65. يتم ضغط الألواح الأكثر ليونة مرات أكثر في عملية الطباعة، وبالتالي يكون معدل انتشار النقطة أعلى. تتميز الألواح الأكثر صلابة بضغط أقل، لكن يجب تركيبها بشكل أكثر دقة على الأسطوانات. في ماكينة الألوان-، تستخدم كل محطة ألوان اللوحة الخاصة بها. قبل أن تبدأ الطباعة، يجب محاذاة كلا اللوحين مع نفس المرجع. إذا تمت محاذاة ملفي الصور بشكل غير صحيح، فسيستمر الخطأ طوال مهمة الطباعة ويتم عرضه كخطأ تسجيل.

المرحلة الثانية: رول أنيلوكس - قياس الحبر بمقياس ميكرون

الجزء الأكثر أهمية في الطباعة الفلكسوغرافية هو لفة أنيلوكس. إنها عبارة عن أسطوانة من الفولاذ أو الألومنيوم مع سطح من السيراميك. يقطع الليزر ملايين الأكواب الصغيرة، التي تسمى الخلايا، بنمط سداسي منتظم. تحتوي كل خلية على كمية معينة من الحبر. تدور الأسطوانة عبر درج الحبر أو نظام الخلايا المغلقة ويملأ الحبر الخلايا. يتم بعد ذلك مسح السطح باستخدام شفرة الطبيب، بحيث يبقى الحبر داخل الخلايا. بعد ذلك، تلامس لفة أنيلوكس اللوحة الفلكسوغرافية وينتقل الحبر من الخلايا إلى السطح المرتفع للطباعة.

يستخدم تصميم الخلية قيمتين:

شاشة الخط (LPI):عدد صفوف الخلايا في البوصة يبلغ مؤشر LPI للكرتون المموج الخشن حوالي 200. يمكن أن تصل طباعة الملصقات الدقيقة إلى 1200 LPI أو أكثر.

حجم الخلية:كمية الحبر في الخلية. تستخدم لفة 3.5 مليار متر مكعب و360 خطًا لكل بوصة حبرًا أقل من لفة 200 خط لكل بوصة تبلغ 8.0 مليار متر مكعب. يتحكم حجم الحبر في قتامة الطباعة وقوتها.

الطبقة الخزفية صلبة جدًا، حوالي 68-72 HRC (مقياس روكويل سي). إنه يقاوم تآكل شفرة الطبيب مع مرور الوقت. إذا تم تنظيف لفة أنيلوكس ومعالجتها بشكل جيد، فيمكن أن تسير مئات الملايين من الأقدام في خط مستقيم قبل أن ينخفض ​​حجم الخلية بشكل كبير. تتآكل الخلايا بشكل أسرع وتكون أصغر حجمًا إذا استخدم المشغلون وسائد تنظيف خشنة أو مواد كيميائية قلوية قوية.

تستخدم آلتا الطباعة الملونة-عادةً نظامًا مغلقًا من شفرات المعالجة الداخلية في كل محطة طباعة، بدلاً من درج الحبر المفتوح. يقوم النظام بتخزين الحبر في تجويف محكم بشفرتين على لفة أنيلوكس. تتحكم إحدى الشفرات في مستوى الحبر بينما تتحكم الأخرى في طبقة الحبر داخل التجويف. وهذا يقلل من جفاف الحبر، ويقلل من الأكسدة، ويسمح للون بالتغير بشكل أسرع من الأنظمة المفتوحة.

المرحلة 3: نقل الحبر إلى الركيزة – الانطباع

يتدحرج الحبر من الأنيلوكس إلى أسطوانة اللوحة إلى مشبك اللوحة. هذه هي النقطة التي تقوم فيها أسطوانة الانطباع بدفع المادة إلى اللوحة. القوة خفيفة. يُشار إلى هذا غالبًا باسم انطباع "القبلة". تتمثل قاعدة الصناعة في استخدام الحد الأدنى من الضغط مع الاستمرار في توفير نقل مناسب للحبر. يؤدي الضغط الزائد إلى زيادة النقاط، مما يعني أن نقاط الألوان النصفية ستكون أكبر من المخطط لها. كما أنه يتسبب في تمويه الصورة على طول اتجاه الحركة، مما يزيد من تآكل اللوحة.

بالنسبة لآلة الطباعة فليكسو بلونين، هناك طريقتان رئيسيتان لإعداد الجهاز. إحدى الطرق هي التخطيطات المضمنة، حيث تتبع إحدى المحطات مسار ويب مستقيمًا إلى محطة أخرى. والآخر عبارة عن تصميم أسطوانة مركزية، مع أسطوانتين من الألواح المضغوطة على أسطوانة مركزية كبيرة. في نظام الطباعة المركزي، تبقى المادة على الأسطوانة أثناء الطباعة. يؤدي ذلك إلى الحفاظ على استقرار الويب وتسهيل محاذاة الألوان. تعد الأنظمة المضمنة أكثر شيوعًا مع عروض الويب الضيقة والطباعة المموجة، حيث تكون المواد أكثر صلابة.

المرحلة 4: التحكم في التوتر وتسجيل المحطات المتقاطعة

يعد خطأ التسجيل مشكلة الجودة الرئيسية في نظام التشغيل فليكسو ذو اللونين-. عندما تتحرك الركيزة من المحطة الأولى إلى المحطة الثانية، يمكن للقوى الميكانيكية أن تمد، أو تسترخي، أو تحرك الويب جانبًا. يعتمد مقدار التوتر على معامل مرونة المادة. على سبيل المثال، سيتم تمديد فيلم البولي إيثيلين عند شد قدره 50 نيوتن/م بطريقة مختلفة عن ورق الكرافت أو الأقمشة المنسوجة من مادة البولي بروبيلين تحت نفس الشد.

تعمل المكابس الملونة الحديثة -المزودة بمكابس -مؤازرة على حل هذه المشكلة من خلال محركات أقراص رقمية منفصلة على كل أسطوانة طباعة. يتم التحكم فيها عن طريق ردود فعل التشفير. يتم الكشف عن علامات التسجيل المطبوعة في المحطة الأولى بواسطة كاميرا CCD أو مستشعر الصور قبل المحطة الثانية. إذا كان هناك خطأ في الموضع، يرسل النظام إشارة إلى وحدة التحكم المؤازرة. تقوم وحدة التحكم بعد ذلك بضبط فرق الطور للوحة والأسطوانة أثناء التشغيل. دراسة فيمعاملات IEEE على الإلكترونيات الصناعيةومعاملات عيسى(ScienceDirect, 2025) يوضح أن الجمع بين نماذج التغذية الأمامية لتمدد المواد مع التحكم في ردود الفعل للحلقة المغلقة- يمكن أن يقلل أخطاء التسجيل إلى ±0.1 مم. في المعدل الطبيعي، لا تستطيع العين البشرية رؤية هذا المستوى من الخطأ.

يتم أيضًا تقسيم التحكم في التوتر إلى مناطق، بما في ذلك قسم الاسترخاء وقسم المحطات البينية وقسم الترجيع. تستخدم كل منطقة خلية تحميل خاصة بها أو نظام تغذية راجعة للأسطوانة الراقصة. وهذا يمنع تغيرات التوتر من الانتشار عبر الإنترنت والتأثير على التسجيل. تحتوي مكابستان الألوان- على مناطق توتر أقل من المطابع الكبيرة متعددة الألوان-، ولكن المبدأ الأساسي هو نفسه. يعد توتر الويب المستقر والقابل للتحكم ضروريًا للحفاظ على محاذاة الطباعة.

المرحلة 5: تجفيف الحبر وعلاجه

يمكن تقسيم الأحبار الفلكسوغرافية إلى ثلاث فئات. كل نوع من الحبر له طرق تجفيف مختلفة.

أحبار ذات أساس مائي-.هي النوع الأكثر شيوعًا لتغليف المواد الغذائية في البلدان المتقدمة. عندما يتبخر الماء، فإنها تجف. يحدث هذا في قنوات التجفيف بالأشعة تحت الحمراء أو الهواء الساخن بين المطابع أو بعدها. الفصل سبرينغر لينكالظواهر السطحية في أحبار Flexo-المعتمدة على الماء(Klass & Lagus, 1994؛ لا يزال يُستشهد به في دراسات الحبر) يشرح كيف يؤثر توازن الفاعل بالسطح والتحكم في اللزوجة على تكوين الحبر على المواد الملساء مثل فيلم البولي إيثيلين. تعد المركبات العضوية المتطايرة الناتجة عن الأحبار ذات الأساس المائي- أقل بكثير، لذا يمكن للوائح المحلية تقليل متطلبات الامتثال المتعلقة بتلوث الهواء.

أحبار قابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية-.سوف يتصلب عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية أو ضوء -LED بعد كل عملية طباعة. يسبب الضوء تفاعلات كيميائية سريعة تحول الحبر السائل إلى أغشية صلبة. تتم عملية المعالجة هذه بشكل فوري تقريبًا، لذا يمكن تشغيل الطباعة بسرعة عالية دون الحاجة إلى أفران تجفيف طويلة. كما أن أنظمة الأشعة فوق البنفسجية لا تنبعث منها مركبات عضوية متطايرة. ومع ذلك، فإن حبر الأشعة فوق البنفسجية غير المعالج يمكن أن يسبب تهيج الجلد ويجب التحكم في المواد الكيميائية المتبقية لدخول عبوات ملامسة للأغذية.

أحبار ذات أساس مذيب-.لا تزال تُستخدم في بعض الأفلام-عالية اللمعان. لكن استخدامها يتضاءل بسبب اللوائح البيئية الصارمة. EUPIAدليل أحبار الطباعة الإرشادية للمواد الملامسة للأغذية(تم تحديثه في عام 2022) يضع الحدود وقواعد السلامة لجميع أنواع الحبر. يجب أن تتأكد الطابعات التي تستخدم -ماكينة فليكسو ثنائية الألوان من أن مادة الحبر متوافقة مع قوانين تغليف المواد الغذائية المحلية.

المرحلة 6: عيوب الطباعة الشائعة والأسباب الجذرية

لفهم مبدأ عمل ماكينة الطباعة الفلكسوغرافية ذات اللونين-، يلزمك فهم أسباب الأعطال:

دراسة حول نمذجة كسب النقاط، نشرت فيبلوس واحد(2025)، يوضح أنه من الممكن ضبط ملفات اللوحة الرقمية قبل الطباعة باستخدام طريقة المربعات الصغرى. يحسب هذا التعويض المسبق زيادة قيمة النغمة المحددة للضغط- ويساعد في التحكم في نمو النقطة. باستخدام هذه الطريقة، يمكن الحفاظ على كسب نقاط الألوان النصفية عند حوالي ±2%، مما يجعل الطباعة الملونة-أكثر استقرارًا وقابلية للتنبؤ بها على مواد مختلفة.

المرحلة 7: الامتثال لملامسة الأغذية

عند استخدام ماكينة طباعة فليكسو بلونين لتغليف المواد الغذائية، يجب أن يتبع نظام الحبر قواعد ملامسة الطعام. في الولايات المتحدة، يغطي FDA 21 CFR مفاهيم المضافات الغذائية غير المباشرة والحواجز الوظيفية. في الاتحاد الأوروبي، يتم توفير القيود المفروضة على الهجرة في اللائحة (المفوضية الأوروبية) 1935/2004 واللائحة (الاتحاد الأوروبي) 10/2011 بشأن المواد البلاستيكية. تكون هذه الحدود عادةً حوالي 60 ملجم/كجم من المواد الغذائية المحفزة للهجرة الكلية. يتضمن نظام إرشادات EuPIA أيضًا أحبار الطباعة في عبوات متعددة الطبقات للأسطح غير الملامسة للأغذية. فهو يحدد قواعد موازنة الترحيل ويتطلب من مكونات الحبر اتباع القوائم المعتمدة.

تتم مشاركة الامتثال في جميع أنحاء سلسلة التوريد. يوفر مورد الحبر بيانات المكونات وحسابات الترحيل. يتحكم مشغل الطباعة في عملية الطباعة لتجنب نقل الحبر بين الطبقات. يختار مالك العلامة التجارية هيكل التغليف والمواد العازلة. لا تشكل الطباعة الملونة-مخاطر إضافية للامتثال في حد ذاتها مقارنة بثمانية-مطابع طباعة ملونة. ولكن مع كل إضافة لمحطة حبر أو نوع حبر، تتم إضافة المزيد من المواد التي يجب فحصها.

نظام وليس تسلسل

لا تعمل مطابع -الطباعة الفلكسوغرافية الملونة بشكل فردي، ولكن معًا بطريقة يمكن التحكم فيها. تحتوي لفة أنيلوكس المحفورة على كمية ثابتة من الحبر. تعمل لوحة البوليمر الضوئي على تحويل الحبر إلى نقاط واضحة. يقوم ارتشف الانطباع بنقل النقطة إلى الركيزة مع تشويه منخفض. يقوم نظام التجفيف بتأمين طبقة الحبر قبل وصولها إلى المحطة الثانية. نظام التسجيل المؤازر يحافظ على اللون الثاني فوق الأول ضمن نطاق صغير جداً لا يرى بالعين المجردة. إذا خرج جزء واحد عن السيطرة، تنتشر المشكلة. إذا وضعت كمية كبيرة من الحبر على الأنيلوكس، فسوف تنمو النقاط. يتغير التسجيل إذا كان توتر الويب غير مستقر. إذا كانت لزوجة الحبر غير صحيحة، فسوف تظهر المناطق الصلبة ثقوبًا صغيرة.

بالنسبة لمهندسي المشتريات ومديري الإنتاج، فإن أوراق المواصفات ليست سوى جزء من الصورة. يحدد نطاق حجم خلية أنيلوكس، ودقة التسجيل المؤازر، ونوع نظام الحبر (غرفة أو مفتوح)، وطاقة التجفيف لكل متر من عرض النسيج ونطاق التحكم في التوتر، الأداء الفعلي للآلة. تحدد هذه العوامل الجودة الفعلية للطباعة في الإنتاج اليومي.

مراجع

• جراند فيو للأبحاث.تقرير حجم وحصص سوق الطباعة الفلكسوغرافية، 2030, 2024.
• أبحاث السوق الصهيونية.حجم سوق الطباعة الفلكسوغرافية واتجاهاتها وتوقعات النمو لعام 2024.
• شركة هاربر الأمريكية / المرجع الفني لجودة الطلاء.صيانة رول أنيلوكس السيراميك وقياس حجم الخلية, 2023.
• Klass, CP & Lagus, M. "الظواهر السطحية للأحبار المرنة ذات الأساس المائي لطباعة أفلام البولي إيثيلين." سبرينغر (في: الطباعة الفلكسوغرافية: المبادئ والممارسات، اتفاقية التجارة الحرة)، 1994. (مستشهد به في ممارسة صياغة الحبر الحالية)
• "النمذجة الرياضية واستراتيجيات التعويض لطباعة كسب النقاط، 2025."معاملات IEEE على الإلكترونيات الصناعية / معاملات ISA(ساينس دايركت). النمذجة الهجينة لآلة طباعة الويب والتحكم في سجل التعويضات، 2025.
• آي إي إي إكسبلور.تحليل آلية وتقنية التحكم بتمدد النقطة وتسجيلها في الطباعة الفلكسوغرافية, 2026.
• EuPIA.دليل أحبار الطباعة للمواد والمواد الملامسة للأغذية. تمت المراجعة في عام 2022.
• البرلمان الأوروبي. *اللائحة (EC) رقم. 1935/2004 بشأن المواد والأدوات المخصصة للتلامس مع المواد الغذائية*. يورو-ليكس، 2004.
• المفوضية الأوروبية. *اللائحة (الاتحاد الأوروبي) رقم. 10/2011 بشأن المواد البلاستيكية والأدوات المخصصة للتلامس مع الطعام*. يورو-ليكس، 2011 (بصيغته المعدلة).