Vollständiges Flexo-Tintenmanagement
Wie in den meisten Branchen sind Technologie, Automatisierung und Prozesssteuerung die Hauptgründe für den schnellen Fortschritt in der Flexodruckqualität und -produktivität. Automatisierte Druckeinstellungen und Reinigungsprozesse, Temperatur- und Spannungssteuerung, Robotik, Farbmessung, kontrolliertes Anilox-Zellvolumen, konsistente Substratporosität und Oberflächenspannung sowie schnelle Fortschritte in der Plattenherstellungstechnologie sind nur einige Beispiele.
Die wichtigste zu steuernde Prozessvariable kann das sein, was der Kunde sieht. Tinte auf dem Substrat. Schwankungen in Viskosität, Temperatur und pH-Wert der Tinte (bei Tinte auf Wasserbasis) können zu Farbinkonsistenzen und Druckfehlern führen, die für den Kunden unangenehm sein können. Unkontrollierte Tinte kann Druckereien eine Menge Geld für zurückgegebene Produkte und verschwendete Tinte und/oder Lösungsmittel kosten. Lassen Sie uns diskutieren, warum es wichtig ist, jedes Element zu kontrollieren.
Tintenviskosität – Viskosität ist das Maß für den Fließwiderstand. Die Tintenviskosität ist die primäre Steuerung der Dichte der Tintenfarbe. Typischerweise verwenden Drucker Viskositätsmessbecher wie Zahn-, Shell- oder Ford-Becher, um die Tintenviskosität zu messen. Dazu wird der Becher in die Tinte gestellt, herausgezogen und die Zeit aufgezeichnet, die es dauert, bis die Tinte aus dem Becher abläuft. Je länger das Ablaufen dauert, desto höher die Viskosität, desto mehr Pigment im Farbfilm und desto dichter die Farbfarbe. Tinten mit höherer Viskosität können jedoch schwieriger zu trocknen, schmutziger zu drucken und teurer in der Anwendung sein. Ungleichmäßigkeit in der Viskosität kann zu unerwünschten Schwankungen in Farbe und Druckqualität führen.
Tintentemperatur – Die meisten Menschen sind sich der negativen Auswirkungen niedriger oder erhöhter Temperaturen auf die Tinte nicht bewusst. Eine niedrige Temperatur, die weniger wahrscheinlich ist als eine erhöhte Temperatur, kann dazu führen, dass die Tinte selbst bei niedriger Viskosität schlecht fließt. Dies kann zu niedriger Dichte, Nadelstichbildung und schmutzigem Druck führen. Erhöhte Temperatur lässt Lösungsmittel, Wasser und Amine schneller verdunsten. Dies kann zu einem erhöhten Verbrauch von Tinte, Lösungsmittel, Wasser und Amin sowie zu einer inkonsistenten Druckqualität führen. Die ideale Tintentemperatur ist Raumtemperatur, 72 Grad Fahrenheit. Unkontrolliert ist es nicht ungewöhnlich, dass die Tintentemperatur 120 Grad überschreitet.
Tinten-pH – Die Überwachung und Steuerung des pH-Werts von Tinten auf Wasserbasis stabilisiert die Viskosität der Tinte und hilft der Tinte, richtig zu fließen und wieder zu benetzen. Dies verbessert die Konsistenz der Farbdichte und die Sauberkeit des Drucks. Es hilft auch, die Druckplatten, Rasterzellen und Rakelkammern sauber zu halten. Der pH-Wert wird kontrolliert, indem sichergestellt wird, dass sich die richtige Menge an Amin in der Tinte befindet. Die meisten Tinten auf Wasserbasis verwenden Ammoniumhydroxid und flüchtige Amine, um den alkalischen pH-Wert in der Tinte zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten. Dies löst die sauren Harze und stabilisiert das Pigment. Amin lässt die Tinte richtig fließen. Wenn das Amin verdunstet, erhöht sich die Tintenviskosität. Außerdem schäumt und trocknet die Farbe auf der Druckplatte schneller. All dies erzeugt einen schmutzigen Druck. Der ideale pH-Wert liegt typischerweise zwischen 8.5 und 9.5. Destilliertes Wasser hat einen pH-Wert von 7, sodass die alleinige Zugabe von Wasser zur Verringerung der Viskosität den pH-Wert erhöhen kann, wodurch die Viskosität schneller ansteigt.
GAMA International Total Ink Management System – Ob Tinte, Beschichtung oder Klebstoff – wasserbasiert, lösemittelbasiert, UV oder EB, GAMA hat ein System, das die Überwachung und Steuerung von Viskosität, Temperatur und pH-Wert automatisiert.
Viskositäts-, Temperatur- und pH-Messung – Der Inline-Sensor von GAMA misst kontinuierlich Viskosität, Temperatur und pH-Wert (nur auf Wasserbasis). Die Tinte fließt von der Pumpe durch den Sensor auf dem Weg zur Druckstation. Im Sensor befindet sich eine vibrierende Scheibe, die die Viskosität misst, indem sie den Widerstand gegen die Vibration misst. Torsion/Vibration ist die genaueste und konsistenteste Methode zur automatisierten Viskositätsmessung und kann auf jeden Messbecher kalibriert werden. Ein Thermometer im Sensor misst die Temperatur der Tinte. Für Anwendungen auf Wasserbasis besteht der Sensor aus Edelstahl und enthält eine pH-Sonde, die kontinuierlich den pH-Wert der Flüssigkeit misst.
Bedienoberfläche – Viskositäts-, Temperatur- und pH-Daten werden vom Sensor über Kabel an Steuerplatinen und den Bedienermonitor gesendet. Die Messwerte werden auf dem Monitor angezeigt. Der Bediener kann dann die Tinte oder Beschichtung einstellen/steuern, indem er die gewünschte Viskosität, Temperatur und den pH-Wert eingibt.
Viskositäts- und pH-Kontrolle – Wenn die Viskosität über die Toleranz steigt oder der pH-Wert unter die Toleranz fällt, öffnen die Steuerungen die Luftventile, um kleine Mengen Lösungsmittel, Wasser oder Amin in den Tinteneimer oder die Pumpe abzugeben. Die Zugabemenge wird durch die Zeitdauer bestimmt, in der das Ventil geöffnet ist. Die Zeitdauer wird dadurch bestimmt, wie weit die Viskosität oder der pH-Wert von der gewünschten Einstellung entfernt ist. Wenn dem System zum ersten Mal eine Tinte hinzugefügt wird, können die Viskosität und/oder der pH-Wert um einiges von der gewünschten Einstellung abweichen. In diesem Fall öffnet das System die Ventile länger als es würde, nachdem die Tinte bereits auf die gewünschten Maße eingestellt wurde und leicht außerhalb der Toleranz liegt.
Temperaturkontrolle – Nachdem die Tinte den Sensor verlassen hat, fließt sie durch einen Wärmetauscher zur Temperaturregelung, bevor sie zur Druckstation fließt. Der Wärmetauscher ist mit einem Kühler verbunden, der gekühltes Wasser/Glykol durch ihn pumpt, wenn die Temperatur außerhalb der Toleranz ansteigt. Wenn die Temperatur innerhalb der Toleranz liegt (normalerweise unter 75 Grad Fahrenheit), fließt kein gekühltes Wasser, aber wenn der Sensor die Tinte oder Beschichtung außerhalb der Toleranz misst, öffnet sich ein Ventil, das das gekühlte Wasser fließen lässt, bis die Temperatur in die Toleranz fällt.
Systemkalibrierung – Das GAMA-System kann auf nahezu jeden Messbecher und/oder pH-Meter kalibriert werden. Das pH-Meter wird bereits kalibriert geliefert, kann aber auf Wunsch auf ein vorhandenes pH-Meter kalibriert werden. Die Kalibrierung sowohl der Viskosität als auch des pH-Werts ist äußerst einfach, sollte jedoch nur in regelmäßigen Abständen erforderlich sein, nicht jedes Mal, wenn eine neue Tinte verwendet wird. Einmal pro Woche sollte ausreichen.
Systemreinigung – Eines der besten Merkmale des GAMA-Systems ist, dass der Sensor gereinigt wird, wenn die Druckstation gereinigt wird. Unabhängig davon, ob die Druckstation durch die Pumpe oder ein automatisiertes Offline-Waschsystem gereinigt wird, fließt die Waschlösung durch den Sensor, bevor sie durch die Druckstation gepumpt wird. Außerdem wird die pH-Sonde durch ein Ventil feucht gehalten, das sich schließt, um die Reinigungslösung im Hohlraum der pH-Sonde zu halten.
Systemvorteile – Einsparungen bei Farbe, Lösungsmittel und Amin, konsistente Farbdichte und Drucksauberkeit, sauberere Rasterwalzen, Druckplatten und -kammern, reduzierte Bedienerbeteiligung und verbesserte Qualität der wieder eingelagerten gebrauchten Farbe.
Wenn Sie weitere Informationen zu dem hier beschriebenen Verfahren wünschen, können Sie mich unter erreichen john.bingham@binghamflexoservices.com.
Autor:John Binham
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