Zuerst im Flexo Magazine gelesen
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Ein Überblick über Optionen und ihre Anwendung
Tie Rakel scheint ein einfacher Bestandteil des Flexodruckverfahrens zu sein, doch wie so oft kann der Schein trügen. Der gelegentliche Benutzer mag sich fragen, woran er denken soll, eine Klinge ist nur ein Stück Stahl oder Kunststoff. Um die Notwendigkeit aller Rakeloptionen besser zu verstehen, betrachten Sie die Rolle der Rakel.
Beim Flexodruck muss die Rakel während des gesamten Drucklaufs für ein konstantes Wischen sorgen, so dass das von der Anilox-Walze zur Platte transportierte Farbvolumen nur durch das Anilox-Volumen bestimmt wird. Wenn die Rakel nicht richtig funktioniert, umfasst das zur Platte transportierte Farbvolumen das Rasterwalzenvolumen plus eine gewisse Menge an Oberflächenfarbe. Jegliche Oberflächenfarbe, die auf der Rasterwalze verbleibt, ist variabel und führt zu Schwankungen im Druckprodukt . Um ein konstantes Wischverhalten zu erreichen, stehen verschiedene Materialien und Kantenprofile zur Verfügung, damit Sie ein Rakelmesser besser auf die Anwendung abstimmen können.
Vor Jahren gab es nur wenige Auswahlmöglichkeiten für Rakelmaterialien und -profile. Heutzutage ist das Angebot an Materialien, Kantenprofilen und zusätzlichen Beschichtungen so umfangreich geworden, dass der Verarbeiter oft Hilfe von einem Rakellieferanten benötigt, um die beste Rakel für die Anwendung zu bestimmen. Dieser Artikel wird einige Rätsel bei der Auswahl einer Rakel lösen, indem er einen Überblick über die Merkmale der verschiedenen Rakelmaterialien und -konfigurationen zusammen mit allgemeinen Anwendungshinweisen gibt.
METALLKLINGEN
Lange bevor Rakelmesser im Flexodruck zum Einsatz kamen, wurden in anderen Druckverfahren Rakeln aus verschiedenen Stahlsorten verwendet. Stahl ist auch heute noch das Material der Wahl für qualitativ hochwertige und wiederholbare Rakelergebnisse in jedem Druckverfahren. Es gibt blanken und blauen Kohlenstoffstahl, Edelstahl, langlebigen Stahl, beschichteten Stahl und Keramik. Doch welcher Stahl ist der richtige für Sie?
Zunächst einmal sind blanke und blaue Kohlenstoffstähle identische Materialien, die dieselben metallurgischen Eigenschaften und Merkmale aufweisen. Der einzige Unterschied zwischen den beiden ist der kosmetische blaue Oxidprozess, der auf den Stahl angewendet wird. Es wurde gemunkelt, dass ursprünglich blauer Stahl für Rakelklingen gewählt wurde, sodass ein Verarbeiter, der eine Klinge von Hand herstellte und eine Fase formte, die Fase, die er herstellte, leicht sehen konnte, wenn die blaue Farbe entfernt wurde. Heutzutage stellen die meisten Verarbeiter ihre Klingen nicht mehr selbst her, sodass der Vorteil von blauem Stahl nicht mehr gegeben ist.
Klingen aus Kohlenstoffstahl sind eine wirtschaftliche Wahl, wenn sie bei Prozessaufträgen in kleinen Auflagen auf nicht porösen Substraten und wenig abrasiven Tinten eingesetzt werden. Sie können auf allen Anilox-Sieben zusammen mit Lösungsmittel-, Wasser- und einigen UV-Farben verwendet werden. Wenn Korrosion ein Problem darstellt, ist eine Klinge aus Edelstahl möglicherweise die bessere Wahl, aber seien Sie vorsichtig, wenn Sie Edelstahlklingen mit keramischen Rasterwalzen verwenden, da einige Edelstahlmaterialien durch adhäsiven Verschleiß mit verstopften Rasterzellen in Verbindung gebracht wurden.
Langlebige Stahlklingen eignen sich hervorragend für die Verwendung mit abrasiven Tinten, wie z. B. weißen Tinten oder anderen Tinten mit einem hohen Anteil an Titandioxid, oder Feststoffen und/oder rauen Rasterwalzen. Langlebige Stähle werden typischerweise aus Werkzeugstahllegierungen hergestellt, die eine gute Beständigkeit gegen adhäsiven Verschleiß bieten. Adhäsionsverschleiß ist ein schweißähnlicher Effekt, der schnell zum Ausfall der Klingen führt und auch zur Riefenbildung bei Rasterwalzen beiträgt. Klingen mit langer Lebensdauer sind teurer als Klingen aus Kohlenstoff- oder Edelstahl, aber die Vorteile, die sie bieten, rechtfertigen leicht ihre zusätzlichen Kosten im Vergleich zu der Presszeit für den Klingenwechsel während eines Laufs und den Reparaturkosten für Rasterwalzen.
Beschichtungen können auf Stahlklingen aufgebracht werden, um ihre Lebensdauer und die Lebensdauer der Rasterwalze weiter zu verlängern. Eine Beschichtung senkt den Reibungskoeffizienten zwischen Rakel und Aniloxwalze, was zu einem sauberen Abwischen bei niedrigerem Druck führt. Das in einer beschichteten Klinge verwendete Metall muss jedoch der gleiche hochwertige Stahl sein wie eine unbeschichtete Klinge, sonst funktioniert die Klinge nicht richtig. Ein weiterer Vorteil beschichteter Klingen besteht darin, dass sie typischerweise eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit bieten. Probieren Sie eine beschichtete Klinge in Ihrer Anwendung aus, wenn Sie nach etwas mehr Lebensdauer, weniger Korrosion oder einem saubereren Wischtuch suchen, als Sie es derzeit von Ihrer unbeschichteten Klinge erhalten.
Die Keramikklingentechnologie bietet die längste Lebensdauer und ist mit den höchsten Kosten aller Klingenmaterialien verbunden. Keramische Klingen werden normalerweise mit sehr abrasiven Tinten verwendet oder wenn Sie täglich mit standardisierten Einstellungen im Vierfarbenprozess arbeiten. Andere Anwendungen können Lack- oder Beschichtungsanwendungen und Wellpappenanwendungen umfassen, bei denen es Stunden dauern kann, eine Klinge zu wechseln.
Alle besprochenen Metallklingen können für Rakelanwendungen sowie zum Einschließen in Doppelklingen-Flexodruckkammern verwendet werden. Metallklingen können in der Dicke von 0.004 Zoll bis 0.020 Zoll und in einigen Fällen sogar noch dicker variieren. Typische Klingendicken sind entweder 0.006 Zoll oder 0.008 Zoll, wobei anspruchsvollere Anwendungen die Verwendung von 0.010 Zoll oder 0.012 Zoll dicken Klingen erfordern. Klingen werden normalerweise mit sehr abrasiven Tinten oder wo Sie verwendet werden
arbeiten täglich mit standardisierten Setups im Vierfarbenprozess. Andere Anwendungen können Lack- oder Beschichtungsanwendungen und Wellpappenanwendungen umfassen, bei denen es Stunden dauern kann, eine Klinge zu wechseln. Alle besprochenen Metallklingen können für Rakelanwendungen sowie zum Einschließen in Doppelklingen-Flexodruckkammern verwendet werden. Metallklingen können in der Dicke von 0.004 Zoll bis 0.020 Zoll und in einigen Fällen sogar noch dicker variieren. Typische Klingendicken sind entweder 0.006 Zoll oder 0.008 Zoll, wobei anspruchsvollere Anwendungen die Verwendung von 0.010 Zoll oder 0.012 Zoll dicken Klingen erfordern.
VERBUNDKLINGEN
Verbundrakel werden auf lasergravierten Keramikrasterwalzen verwendet und bieten im Vergleich zu Kohlenstoff- oder Edelstahlrakeln eine längere Lebensdauer bei hohen Geschwindigkeiten. Da sie sich hinsichtlich der Feinsiebdosierung an die Leistung von Metallrakeln annähern, können Verbundrakel eine gute Wahl für die meisten abrasiven, festkörperreichen und UV-Tinten sein. Allerdings lässt eine Verbundrakel normalerweise zu, dass etwas Oberflächenfarbe auf der Aniloxwalze verbleibt. Verwenden Sie daher eine Metallrakel, wenn Oberflächenfarbe nicht toleriert werden kann. Verbundklingen sind mit Glasfasern verstärkt, die ihnen helfen, die Probleme der plastischen Verformung zu vermeiden, die unverstärkte Kunststoffklingen während eines Drucklaufs plagen.
Das Verbundmaterial ist auch härter als Kunststoffmaterialien, sodass die Arbeitsspitze weniger wahrscheinlich durch harte Partikel in der Tinte beschädigt wird und sie nicht zu Einbettungsproblemen neigen, die zu Anilox-Riefen führen können. Diese Klingen werden nicht so scharf wie Metallklingen, wenn sie sich abnutzen, aber sie stellen immer noch eine Schnittgefahr dar, daher ist eine angemessene Sicherheitsschulung erforderlich.
Suchen Sie nach qualitativ hochwertigen Schaberklingen aus Verbundmaterial, die aus kryogenem Material hergestellt sind, das frei von Hohlräumen und Einschlüssen ist, die minderwertige Materialien enthalten können. Übliche Anwendungen umfassen Papier- und Kartonsubstrate und Linienarbeiten. Mit Graphit imprägnierte Kompositklingen werden typischerweise auf größeren keramischen Rasterwalzen verwendet. Es ist üblich, sie für hochwertige Grafiken in Wellpappenanwendungen zu verwenden. Verbundwerkstoffe können für Rakel- und Containment-Blade-Anwendungen verwendet werden und typische Dicken reichen von 0.014 Zoll bis 0.035 Zoll.
KUNSTSTOFFKLINGEN
Kunststoffrakel bieten einen niedrigeren Reibungskoeffizienten auf keramischen Anilox-Oberflächen und eine lange Lebensdauer. Für Rakelanwendungen müssen Kunststoffklingen dicker sein als Metall- oder Verbundklingen, um die gleiche Steifigkeit zu bieten. Das dickere Material hinterlässt jedoch typischerweise von allen Rakelmaterialtypen die meiste Oberflächenfarbe auf der Anilox-Walze und liefert dadurch eine weniger konsistente Druckqualität.
Andere Probleme mit Kunststoffklingen, die ihre Verwendung als Rakel behindern können, sind plastische Verformung, die zu Punktzunahme führen kann; Beschädigung durch harte Partikel und Einbettung oder Einschluss von Partikeln unter einer angehobenen Spitze (Abbildung 1). Bei der Verwendung als Rakelmesser eignen sich Kunststoffe am besten für Linienarbeiten mit Anilox-Sieben mit einer Nummer von weniger als 400, die abrasive oder High Solids drucken, sowie wasserbasierte Tinten auf Papier- und Kartonsubstraten.
Ein Bereich, in dem sich Kunststoffrakel für den Flexodruck als sehr nützlich erwiesen haben, ist die Containment-Seite
eines Kammerinkers. Dünne, „weiche“ Klingen aus Polyester, Mylar und Polyethylen wurden erfolgreich als Containment-Klingen verwendet. Plastikhalteklingen verhindern ein Rückrakeln und Partikeleinschlüsse zwischen der Klinge und der Anilox-Walze (Abbildung 2)sowie den rakelbedingten Verschleiß der Rasterwalze reduzieren.
Wenn es das Design des Farbwerks zulässt, funktionieren diese Klingen am besten, wenn sie 1/16 Zoll bis 1/8 Zoll breiter als die Rakel sind. Kunststoffklingen sind für einen Bediener am sichersten zu handhaben, da sie wahrscheinlich kein Schnittrisiko darstellen. Typische Kunststoffrakel reichen von 0.030 Zoll bis 0.062 Zoll und typische Containment-Klingen reichen von 0.014 Zoll bis 0.020 Zoll.
KANTENPROFILE
Wie bereits erwähnt, wurden Rakelmesser ursprünglich vom Verarbeiter im eigenen Haus mit Steinen oder Handfeilen von Hand geformt. Als Rakelmesser in Flexodruckanwendungen eingesetzt wurden, stellten die Hersteller von Rakelmessern vorgefertigte Rakelmesser zur Verfügung, die präziser und konsistenter waren als die von Hand hergestellten Rakelmesser.
Typische Klingen in den 1960er Jahren wurden mit einer 15-Grad-Fase hergestellt, und einige hatten eine Spitze, die „geläppt“ war, um den Klingensitz auf dem Zylinder zu beschleunigen. Die Aufstandsfläche der 15-Grad-Fase wächst mit zunehmender Abnutzung schnell, was zu Druckschwankungen während der gesamten Auflage führen kann. In den frühen 1970er Jahren wurde die Lamellenklinge eingeführt, die eine konstante Standfläche bietet, die klein ist und bei Verschleiß konstant bleibt. Die Lamellenform hat nicht die Unterstützung einer abgeschrägten Klinge und kann nachteilig empfindlich auf ausgeübte Kraftniveaus reagieren. Heutzutage sind Klingen erhältlich, die Fasen im Bereich von zwei bis fünf Grad aufweisen. Diese
„lange“ Fasen kombinieren die Unterstützung und effektive Spitzenkontrolle einer abgeschrägten Klinge mit einer nahezu konstanten Aufstandsfläche, vergleichbar mit der Lamellenklinge.
Rakel sind auch ohne abgeschrägtes oder lamellenförmiges Profil erhältlich und werden typischerweise als Klingen mit quadratischen und abgerundeten Kanten bezeichnet. Die Klinge mit quadratischer Kante ist im Wesentlichen Rohmaterial, das eine Präzisionsarbeitskante haben kann oder nicht. Rechteckige Formen sind typischerweise aus Kunststoff nur Containment-Klingen und werden nicht zur Verwendung als Rakel empfohlen.
Abgerundete Klingen sind eine Stufe besser als rechteckige Klingen, da sie eine präzise, polierte Arbeitskante bieten. Da sie keine zusätzliche Bearbeitung erfordern, die abgeschrägte und Lamellenklingen erfordern, können abgerundete Klingen zu einem günstigen Preis angeboten werden. Abgerundete Klingen bieten eine starke Arbeitskante, die nicht leicht beschädigt werden kann, aber sie lassen normalerweise ein wenig Oberflächentinte an der Klinge vorbei, bis sie vollständig sitzt. Abgerundete Klingen sind besonders nützlich, wenn Sie versuchen, raue Rasterwalzen zu rakeln.
Welche Art von Kantenprofil Sie auch verwenden, denken Sie daran, dass die Aufstandsfläche der Rakel klein genug sein muss, um gegen das Zellwandgitter der Rasterwalze abzudichten, ohne dass hohe Kräfte auf die Rakel ausgeübt werden müssen. Rakel, die mit hoher Kraft auf die Rasterwalze aufgebracht werden, können zu übermäßigem Verschleiß des Rakels und der Rasterwalze sowie zu Druckfehlern führen. Als allgemeine Faustregel gilt, dass die Grundfläche weniger als 0.010 Zoll für Prozessarbeiten oder Rasterwalzen mit feinem Raster und weniger als 0.025 Zoll für Linienarbeiten oder gröbere Rasterwalzen betragen sollte.
ABSCHLIESSENDE GEDANKEN
Ich hörte einmal einen Einkäufer berichten, dass er mehr Geld für Zubehör für die Toiletten seiner Einrichtung ausgab als für Schaberklingen. Meines Erachtens relativiert diese Aussage die Kosten für Rakeln mit anderen Kosten im Zusammenhang mit dem Flexodruck. Ich bin sicher, dass derselbe Agent nicht dasselbe über die Ausgaben für Farbe, Substrat und Druckzeit sagen könnte.
Da die Rakel ein geschäftskritischer Teil des Druckprozesses ist, kaufen Sie die beste Qualität und die am besten geeignete Rakel für Ihre Anwendung, und Rakel-bezogene Probleme werden reduziert oder eliminiert. Arbeiten Sie mit Ihrem Schaberklingenlieferanten zusammen, um die beste Materialauswahl und das beste Profil für Ihre Schaberklingen zu bestimmen. Ihr Rakellieferant hat höchstwahrscheinlich Erfahrung mit denselben Druckanforderungen, Fragen und Problemen wie Sie und wird Sie gezielt bei der Auswahl der Rakel für Ihre Anwendung beraten.
Unabhängig davon, welche Art von Rakeln Sie verwenden, ist die Materialqualität von größter Bedeutung. Schützen Sie Ihre Aniloxwalzen und Druckaufträge, indem Sie sicherstellen, dass grundlegende Metall-, Verbundstoff- und Kunststoffrakelvorräte sich im Einsatz bewährt haben und von einer Qualitätsquelle bezogen werden und vom Lieferanten rückverfolgbar sind. Neben der Auswahl der Rakelmesser kann Ihnen Ihr Rakellieferant wahrscheinlich auch bei der Verwendung von Rakelmessern und Sicherheitsschulungen sowie bei der Diagnose von verschlissenen Klingen behilflich sein.
Allison-Systeme
Allison Systems ~ Bill Warner
Rakelmaterialien und -profile, Möglichkeiten und Anwendungsmöglichkeiten im Überblick
Allison Systems Corporation
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