Ricerca su lastre flessografiche (su)
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Negli ultimi anni, la stampa flessografica ha fatto grandi progressi in campo globale con i suoi vantaggi unici. In molte applicazioni, la stampa flessografica ha già messo in discussione la stampa offset e la stampa rotocalco, non solo in termini di efficienza, ma anche in termini di qualità. .
Oggi, per soddisfare la crescente domanda di stampe di alta qualità sul mercato, la maggior parte dei paesi nordamericani ed europei ha adottato lastre relativamente sottili. A seconda dell'applicazione finale, lo spessore della piastra sottile può essere sottile come 0,76 mm e il più spesso può raggiungere 2,84 mm. L'industria si aspetta che la tecnologia di processo della lastra sottile possa portare maggiori vantaggi di sviluppo alla qualità e alle prestazioni del prodotto, tra cui la riduzione del costo delle materie prime, l'accorciamento del ciclo di produzione delle lastre, l'uso di piastre di durezza più elevate, una profondità di scarico inferiore e una qualità dell'immagine migliorata il piatto. Buon controllo del trasferimento dell'inchiostro, usura ridotta della piastra, consumo ridotto della stampante e riduzione della distorsione.
Allo stato attuale è comune l'applicazione di una lastra spessa 1,14 mm nella stampa di scatole pieghevoli (come portasigarette, scatole per il vino, scatole medicinali, scatole di prodotti sanitari, scatole per cosmetici, ecc.). Ciò è dovuto principalmente alla superficie ruvida del cartone utilizzato per i cartoni pieghevoli e allo spessore non uniforme (errore di 0,02 mm). Se la stampa viene eseguita con una lastra più sottile (ad esempio 0,76 mm), il processo di stampa e la qualità dei prodotti stampati sono molto buoni. Difficile da controllare. Nello studio, abbiamo utilizzato una tipica lastra spessa 1,14 mm per una piastra specifica, al fine di ottenere stampe di alta qualità e ad alte prestazioni, le condizioni del processo di produzione di lastre sono molto importanti. A causa della protezione dei diritti di proprietà dell'azienda, ci sono pochissimi articoli tecnici su questo aspetto. Questo articolo descriverà in dettaglio la lastra facendo ricerche e problemi relativi a varie lastre con uno spessore di 1,14 mm.
Introduzione sperimentale
1. Materiali sperimentali
(1) Immagine Yin
L'immagine sperimentale utilizza le informazioni sull'immagine sull'immagine negativa per contenere i tre colori primari del campo, delle linee e della mesh. Le informazioni sull'immagine mesh includono 100 linee / pollice, 120 linee / pollice e 150% / pollice dell'1% -90% delle informazioni del punto. La larghezza delle linee negative e positive sull'immagine negativa varia da 0,05 a 0,50 mm. Le dimensioni dei caratteri positivi e negativi sono 6, 8, 10 e 12Punti. La dimensione dei punti maschili e femminili indipendenti è 0,15, 0,25, 0,50 e 1,00 mm.
(2) Piatto
Lo spessore delle piastre utilizzate nell'esperimento era 1,14 mm.
2. Processo di produzione lastre
L'apparecchiatura per la produzione di lastre utilizzata nell'esperimento era un'unità di esposizione ai raggi UV (76 pollici x 102 pollici, 193 cm x 259 cm), un'unità di risciacquo (90 pollici x 120 pollici, 29 cm x 305 cm) e un'unità di asciugatura (76 pollici x 102 pollici, 193 cm x 259 cm). L'unità di esposizione posteriore (76 pollici x 102 pollici, 193 cm x 259 cm) e l'unità per la rigenerazione delle lastre di luce UV (76 pollici x 102 pollici, 193 cm x 259).
Il primo passo nel processo di produzione delle lastre consiste nel tagliare le dimensioni in base alla dimensione dell'immagine negativa e quindi utilizzare una sorgente di luce UV-a con una lunghezza d'onda di 365 nm per eseguire l'esposizione posteriore (chiamata anche pre-esposizione) sotto un stato di semi-vuoto (360 mbar). L'energia raggiunta era di 254 mW / cm2. La funzione dell'esposizione posteriore è determinare l'altezza dello scarico sulla lastra di stampa, ovvero la profondità di corrosione, per migliorare la base della placca, per garantire la profondità dello scarico e per migliorare la durata della stampa della stampa piatto. Il tempo di esposizione posteriore è determinato dallo spessore del substrato richiesto. Il tempo di esposizione è troppo lungo, la stampa è facile da sporcarsi; il tempo di esposizione è troppo breve, il substrato è troppo sottile e la capacità di supporto per caratteri piccoli e simili è ridotta.
Il secondo passaggio nel processo di produzione delle lastre è quello di posizionare l'immagine negativa sulla lastra ed eseguire un'esposizione frontale (detta anche esposizione principale) sotto vuoto pieno (700 mbar) per formare la porzione stampata della lastra e curarla (L'esposizione frontale è uguale alla sorgente luminosa utilizzata per l'esposizione posteriore). È la chiave per garantire la qualità della lastra, influenzando direttamente la chiarezza dell'immagine della lastra. Per evitare fenomeni di alone nel sottofondo fotosensibile dell'immagine negativa, lo strato di emulsione deve essere portato a contatto con la piastra durante l'esposizione. La lunghezza del tempo di esposizione frontale è correlata al tipo di lastra, all'intensità della luce, allo spessore dell'immagine sull'immagine negativa e alla complessità. Se il tempo di esposizione è troppo breve, la pendenza in rilievo risultante non sarà sufficiente, le linee saranno ondulate e i piccoli punti saranno eliminati; se il tempo di esposizione è troppo lungo, la pasta sarà sfocata e la scrittura sarà sfocata. Se ci sono caratteri grandi e piccoli, linee spesse e sottili sullo stesso piatto, il film nero può essere usato per coprire l'esposizione separatamente, e la parte piccola non andrà persa a causa del lavaggio, garantendo così la qualità della piastra.
Il terzo passo nel processo di produzione delle lastre è il lavaggio. Dopo l'esposizione, vi è un'immagine latente del grafico sulla piastra, la piastra è ancora piatta e non può essere utilizzata per la stampa. A questo punto, la parte non fotosensibile viene rimossa lavando con un solvente organico per indurire la resina della porzione esposta, e il rilievo fotopolimerizzato viene trattenuto. La durata del tempo di lavaggio della piastra è determinata dallo spessore della piastra e dalla profondità della goffratura. Il tempo di lavaggio della piastra è troppo breve. La piastra lascerà la resina insensibile e influenzerà la profondità della placca. Se il tempo di lavaggio della piastra è troppo lungo, la piastra si gonfierà, provocando una deformazione o una caduta. . Allo stesso tempo, il tempo di lavaggio è direttamente correlato alla temperatura, alla concentrazione, alla concentrazione del liquido, alla pressione del pennello e al livello del liquido.
Il quarto passo nel processo di produzione delle lastre è quello di asciugare il layout. La versione appena lavata contiene un sacco di solvente e deve essere collocata nell'essiccatore per consentire al solvente assorbito nella piastra di evaporare il più rapidamente possibile, riportando lo spessore della piastra al valore standard. La temperatura di cottura è generalmente compresa tra 50 e 60 ° C. Il tempo di cottura è determinato dalla lunghezza dello spessore della piastra e dal tempo di lavaggio della piastra. Generalmente, la piastra spessa è di 2 ore e la piastra sottile è di 1 ora. Quando la temperatura di cottura è troppo alta, il tempo di cottura si abbrevia, la lastra di stampa diventa fragile e deformata e la lastra di stampa si arrugginisce. Quando la temperatura di cottura è troppo bassa, il tempo di asciugatura sarà prolungato e la resina sarà indurita con l'invecchiamento. Dopo che la piastra è stata asciugata, rimane una piccola quantità di solvente e, se questi solventi non vengono completamente rimossi, l'uniformità dello spessore della piastra sarà influenzata. Pertanto, la piastra in questo momento è lasciata a temperatura ambiente per un periodo di tempo durante il quale il solvente residuo può essere completamente evaporato dalla piastra per assicurare una buona polimerizzazione della piastra.
La quinta fase del processo di produzione della placca è post esposizione. La lastra di stampa viene irradiata con raggi ultravioletti (lunghezza d'onda 365 nm) per massimizzare la fotopolimerizzazione della lastra di stampa. L'energia ricevuta sulla superficie della lastra di stampa è 10,2 mW / cm2, il che rende il fotosensibile insufficiente e la parte parzialmente indurita è completamente indurita, in modo che la lastra di stampa raggiunga l'indice di durezza e la resistenza della lastra all'inchiostro e il solvente è aumentato e la stampa è migliorata. La resistenza all'usura della piastra.
Il passaggio finale nel processo di produzione delle lastre è il de-bonding. Per eliminare la viscosità della lastra di stampa, la finitura della lastra è stata aumentata per facilitare il trasferimento dell'inchiostro e la lastra di stampa è stata esposta a una sorgente di luce UV-c di 245 nm e la lastra ha ricevuto un'energia di 2,9 mW / cm2 .
3. Metodo di misurazione e strumento utilizzati
(1) Misura dell'area del punto
Il Viipex 330 è specificamente progettato per la misurazione dell'area del punto di immagini flessografiche e negative trasparenti. Le fasi operative sono le seguenti: selezionare prima la versione corretta (se è presente una piastra di copertura e una piastra non coprente, è necessario impostare diverse funzioni di imaging), quindi posizionare la lastra flessografica sul tavolo trasparente per garantire che la parte da misurare può essere accuratamente laserata. Viene rilevato che l'immagine viene visualizzata in anteprima, l'immagine viene catturata, l'immagine viene catturata e il punto è chiaramente osservato e l'analisi dell'immagine è completata. Di solito, la dimensione dell'immagine campione richiesta per essere misurata non deve essere inferiore a 1,0 cm × 1,0 cm. È possibile ottenere molte informazioni utili nell'analisi delle immagini, ad esempio l'area del punto della lastra (o dell'immagine negativa) e i parametri delle specifiche dello schermo.
In questa fase di analisi, alcuni punti vendita vengono misurati automaticamente (ovviamente, possono anche essere ottenuti mediante misurazione manuale). Queste informazioni registrate sono statisticamente significative e possono anche essere utilizzate per rilevare la mancanza di immagini negative o di immagini di punti delle placche. E per verificare se la dimensione del punto è uniforme, se vi è una deviazione nel processo di trasferimento delle informazioni grafiche dall'immagine negativa alla lastra di stampa e ottimizzare le condizioni di produzione della lastra.
(2) Analisi del contorno dell'immagine
Il cibo utilizzato era un microscopio elettronico a scansione Joel JSM-820 (lo spettrometro a raggi X tipo Oxford CXL è stato utilizzato con esso). In base alla posizione di rilevamento selezionata (come la superficie del campione o l'intersezione del bordo del campione) e ai requisiti del prodotto, il valore della tensione di eccitazione varia tra 10 ~ 25kV e l'ingrandimento è 65 ~ 1000 volte. L'area rappresentativa di ciascun campione da testare può essere riflessa da micrografie elettroniche. Successivamente, viene analizzata la foto sviluppata e vengono ottenute le seguenti informazioni di contorno dell'immagine, la struttura della superficie della lastra di stampa, l'informazione della linea negativa e l'informazione dell'angolo di spallamento del punto.
(3) Misura del rilievo della piastra e dello spessore della piastra
Il cibo utilizzato in questo test era un tester Kennedy con una risoluzione fino a 0,0001 pollici (prodotto da Kennedy Measurer, Regno Unito). La misurazione viene eseguita su un piano orizzontale.
Risultati e analisi sperimentali
1. Risultati e analisi posteriori
Nella stampa flessografica, la profondità di rilievo della piastra ha un impatto diretto sulla qualità della lastra. Una relazione importante tra l'energia della sorgente luminosa dell'esposizione selezionata e la profondità di rilascio della placca può essere ottenuta mediante il test di esposizione posteriore. In generale, è possibile utilizzare la durata del tempo di esposizione (in secondi) per indicare la profondità di scarico desiderata.
Tuttavia, vale la pena notare che quando il dispositivo di esposizione viene utilizzato per un periodo di tempo, l'intensità della luce della lampada UV sarà ridotta e la profondità di rilievo indicata dal valore temporale sopra riportato è meno accurata. Se si utilizza ancora il tempo di esposizione originale, non è possibile ottenere l'effetto rilievo desiderato e il tempo di esposizione posteriore deve essere regolato di conseguenza. Il platesetter Asahi 920 Quick Series utilizza la tecnologia di esposizione integrata avanzata per rappresentare la profondità di scarico ideale con diverse unità di energia, controllando efficacemente la qualità della parte posteriore.
Possiamo selezionare un tipo di lastra da ciascuna azienda per esperimenti di esposizione posteriore e analizzare e valutare i risultati.
Una striscia larga 2 cm è stata prelevata dal bordo della piastra sperimentale ed esposta in avanti per 7 minuti. Il resto del supporto (usato nell'esperimento di esposizione posteriore) era parzialmente coperto da una striscia di copertura. Lo scopo di questa operazione è di ottenere una superficie dura di 2 cm sul campione della piastra. I parametri di queste aree solide possono essere utilizzati come riferimento per misurare la profondità della goffratura. Come mostrato in Figura 1 (velocità di lavaggio: 200 mm / min, pressione di scarico: 0 mm, temperatura di asciugatura: 60 ° C, tempo di asciugatura, 2 ore), la durata del tempo di esposizione posteriore influirà sullo spessore della piastra, con il tempo di esposizione posteriore aumenta, la profondità dello scarico è corrispondentemente più bassa. Al contrario, nelle stesse condizioni di esposizione, la piastra HD Asahi ha un sollievo più profondo rispetto alla lastra EPIC Polyfibron, a indicare che i due tipi di piastre hanno sensibilità diverse rispetto alla sorgente UV. La ripetizione dell'esperimento porta alla conclusione che, a parità di tempo e condizioni, l'esposizione posteriore dei due diversi tipi di placche in resina fotosensibile si traduce in una profondità di rilievo di circa 0,025 mm.
2. Esposizione anteriore
In questo studio sperimentale, per l'Asahi AFP HD è stata utilizzata una piastra spessa 1,14 mm con una profondità di rilievo di 0,52 mm. Anche le immagini negative utilizzate negli esperimenti sono state accuratamente controllate per garantire che non ci siano difetti evidenti, altrimenti si rifletteranno sulle lastre, il che influenzerà inevitabilmente i risultati sperimentali.
Innanzitutto, misurare l'area del punto di alcune aree schermate tipiche sull'immagine negativa; i risultati della misurazione sono riportati nella Tabella 1. Ovviamente, per l'immagine negativa studiata, l'area del punto dell'area di misurazione effettiva è inferiore al corrispondente valore teorico. Uno dei motivi è limitato dagli algoritmi software utilizzati dallo strumento di misura. La rappresentazione della figura 2 è il 10% delle informazioni del punto su questa immagine negativa.
Area punti 100 linee / pollici 120 linee / pollici 150 linee / pollici
2% 1,5 1,6 0,7
5% 4.6 4.3 3.5
10% 9.3 9.1 8.8
15% 14,9 14,2 13,4
20% 19,4 19,3 18,3
L'esposizione frontale influisce sulla profondità della goffratura della placca, sulla dimensione del punto, sull'angolo della spalla del punto e sulla linea negativa.
(1) L'effetto dell'esposizione frontale sulla profondità di rilievo della lastra di stampa
Si ritiene generalmente che ci siano solo due fattori che influenzano la profondità del rilievo della piastra, vale a dire il tempo di esposizione posteriore (che è anche correlato all'energia della sorgente di luce) e le condizioni di flussaggio. L'esposizione frontale non dovrebbe avere alcun effetto diretto sulla profondità di scarico. Infatti, quando l'esposizione frontale è corretta e ragionevole Questa idea è senza dubbio corretta, e quando l'esposizione frontale è insufficiente, l'idea è insostenibile.
Come mostrato nella Figura 3 (esposizione inversa di 160 unità, velocità di risciacquo, 200 mm / min, pressione di scarico, 0,04 mm, temperatura di asciugatura, 60 ° C, tempo di asciugatura, 2 ore), quando il tempo di esposizione anteriore è di soli 2 minuti, ne risulterà La profondità di scarico è relativamente bassa. La ragione principale di questo fenomeno è che lo strato superiore della piastra di stampa non è completamente indurito, così che alcuni componenti aventi proprietà di fotopolimerizzazione non sono completamente reticolati e vengono lavati via durante il processo di risciacquo, risultando in una porzione di piastra relativamente sottile e poco profonda profondità di rilievo.
(2) L'effetto dell'esposizione frontale sulla struttura superficiale della lastra di stampa
La riduzione è un fenomeno normale che il rivestimento di resina fotosensibile appare sotto l'azione di una sorgente di luce UV. Nel processo di produzione di lastre flessografiche, è necessario soddisfare i requisiti di base della superficie della lastra di stampa senza crepe. L'esposizione frontale è la prima volta che la superficie della piastra riceve luce UV. Se l'esposizione frontale è eccessiva, tutte le fasi successive dell'elaborazione sono prive di significato, poiché è facile causare incolla, che causa sprechi durante la stampa. Per evitare questo fenomeno, la struttura superficiale dell'area solida sulla lastra di stampa deve essere monitorata attentamente perché l'area solida assorbe più luce UV rispetto all'area schermata. In questo studio sperimentale, ci sono sia piccoli punti che blocchi solidi sul layout. Per non perdere l'1% dei punti piccoli, il tempo di esposizione principale deve essere esteso, ma ciò potrebbe causare la sovraesposizione sul campo. L'analisi al microscopio elettronico a scansione ha dimostrato che, anche se il tempo di esposizione principale è stato esteso a 25 minuti, sulla superficie della piastra HD Asahi non sono apparse crepe.
(3) L'effetto dell'esposizione frontale sulla superficie della lastra di stampa
Dopo 2 minuti di esposizione frontale delle piastre, l'1% e il 3% delle varie linee dello schermo utilizzate nello studio sono state lavate via. Questo dimostra che le condizioni di esposizione di cui sopra semplicemente non possono garantire un livello sottile di riproduzione. Per il 3% dei punti sulla lastra, abbiamo selezionato alcune aree per dare un'esposizione positiva di 7 minuti, 10 minuti, 15 minuti, 20 minuti e 25 minuti, in modo da ottenere l'area del punto del 3,9%, 4,5%, 5,8%, rispettivamente. 5,9% e 6,1%. I risultati mostrano che l'idea che i punti sulla lastra possano essere coerenti con i punti sull'immagine negativa è errata. Per la lastra di stampa, aumentando opportunamente il tempo di esposizione anteriore si può migliorare significativamente la qualità del punto di regolazione della mesh. Dalla Figura 4 (esposizione posteriore, 160 unità, velocità di risciacquo, 200 mm / min, pressione di lavaggio 0,04 mm, temperatura di asciugatura, 60 ° C, tempo di asciugatura, 2 ore), si può vedere che il tempo di esposizione anteriore può essere esteso 1%. Non perso, ma causerà l'aumento degli sbocchi in altre aree.
(4) L'effetto dell'esposizione frontale sull'angolo della spalla del punto
Come si può vedere dalla Tabella 2, la lunghezza del tempo di esposizione frontale influisce largamente sulla nitidezza (nitidezza) dei punti. Poiché il tempo di esposizione anteriore aumenta da 2 minuti a 15 minuti, l'angolo della spalla del punto aumenta significativamente da 22 ° a 33 °. Continuare ad aumentare il tempo di esposizione, i corrispondenti cambi di angolo tendono ad essere piatti, variando da 33 a 35 °. Per un tipo particolare di piastra, la modifica dell'angolo di spallamento del punto ha un doppio effetto sulla qualità della lastra; da un lato, il punto è nitido, l'area di contatto con il materiale del substrato è piccola durante il processo di stampa e il guadagno del punto è piccolo; La base di tale punto non è molto stabile e, in presenza di una certa pressione di stampa, si verificherà inevitabilmente un grande grado di deformazione, con conseguente aumento del punto più serio. Per bilanciare gli effetti di entrambi i lati, è molto importante scegliere l'angolo della spalla appropriato.
Tabella 2 L'angolo della spalla del 5% dei punti a 120 linee / pollice (da continuare)
Tempo di esposizione anteriore (minuti) angolo della spalla del punto (°)
2 22
5 24
7 26
10 30
15 33
20 34
25 3