Kann eine maßgeschneiderte Flexodruckmaschine Ihre spezifischen Produktionsprozessanforderungen erfüllen?

Warum Standard-Flexodruckmaschinen für bestimmte Produktionsanforderungen nicht ideal sind

Standard-Flexodruckanlagen sind für großvolumige Druckaufträge konzipiert. Standard-Flexodruckanlagen stoßen aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Flexibilität an eine feste Grenze hinsichtlich der Fertigungsvielseitigkeit. Standardanlagen geraten wahrscheinlich in Schwierigkeiten, sobald die Materialien dicker werden und unterschiedliche Oberflächenarten aufweisen. Standardanlagen führen häufig zu einer Registrierungsverschiebung und zu Druckfehlern. Dies tritt insbesondere bei Aufträgen zum Bedrucken von grobem Karton sowie beim Bedrucken sehr dünner Kunststofffolien extrem häufig auf. Die Fertigungsabfallmenge ist ein erhebliches Problem, da geschätzt wird, dass bei Wechseln zwischen Aufträgen rund 30 % des Materials verschwendet werden. Dieses Problem ist so verbreitet, dass es Hersteller nach wie vor vor große Herausforderungen stellt.

Standardmäßige mechanische Registrierungen können die wesentlichen Markengrafik-Anwendungen nicht bewältigen, insbesondere bei komplexem Text oder mehreren übereinanderliegenden Farbschichten. Ohne servogesteuerte Zugkraftregelung wird die Bahn während der Verarbeitung instabil, was zu Dehnung, Rissen oder anderen Problemen führt – besonders bei empfindlichen Verarbeitungsmaterialien. Manuelle Einrichtungen erfordern zudem zeitaufwändige Auftragswechsel, da die meisten Justierungen 45 bis 90 Minuten in Anspruch nehmen. Diese Einrichtzeit macht kurze Produktionsläufe unpraktisch. Der Preis für Druckplatten bei neuen Designs erfordert eine Serienfertigung, was die schnelle Reaktion auf neue Kundenanforderungen oder die Abwicklung kleinerer Nischenprodukte mit engen Zeitvorgaben erschwert.

Wesentliche individuell konfigurierbare Merkmale einer Flexodruckmaschine, die die Prozesskompatibilität fördern

Anilox-Rollen-Spezifikationen, Registriersysteme und Bahnensteuerung für substratspezifische Präzisions-Flexodruckmaschinen, die auf dem Markt erhältlich sind, zeichnen sich durch Substrat-Adaptierbarkeit aus, die sich aus der Kombination dreier Elemente ergibt: dem Registriersystem, der Bahnensteuerung und den Anilox-Rollen. Diese drei Elemente müssen jeweils aufeinander abgestimmt sein, um optimale Substrat-Aufnahmeeigenschaften zu erzielen. Beispielsweise wird die Zellvolumenkapazität der Anilox-Rolle in Verbindung mit der Rasterfeinheit (in BCM pro cm³) zur Bestimmung der Aufnahmeklasse herangezogen. Für metallisierte Folien eignet sich eine 600-LPI-Anilox-Rolle mit etwa 4,5 BCM am besten zum Auftragen deckender Weißtinte. Moderne geschlossene Registriersysteme können Materialdehnung sofort korrigieren und eine Materialausrichtung mit einer Genauigkeit von ±0,1 mm auch bei maximaler Betriebsgeschwindigkeit gewährleisten. Ebenso wichtig ist die servoangetriebene Bahnspannungsregelung, die sicherstellt, dass die gesamte Bahnbreite gleichmäßig und konstant gezogen wird. Materialdehnung und -rutschen müssen kontrolliert werden, um Störungen – insbesondere bei dünnen Materialien wie 18-Mikrometer-PET-Folien – zu vermeiden.

Optimierte Systeme zum Trocknen, Aushärten und zur Spannungsregelung für Folien, Metallfolien und Wellpappe

Während Trocknungs- und Spannsysteme justierbar sind, wird die optimale Leistung erreicht, wenn diese Systeme sich an der Art des zu verarbeitenden Materials und nicht an der Art der verwendeten Druckfarbe ausrichten. Umgekehrt sind bei Verwendung von UV-härtbaren Farben auf Schrumpfschläuchen einstellbare modulare LED-UV-Anordnungen (die individuell für die UV-Härtung einer einzelnen Schicht konfiguriert werden können) gegenüber anderen Lösungen vorzuziehen, um eine Überhitzung temperatursensibler Folienmaterialien zu vermeiden. Bei Verwendung wasserbasierter Farben auf Wellpappe sind einstellbare Hochgeschwindigkeits-Heißlufttunnel erforderlich; zudem ist zur Vermeidung von Verzug, Faserzug oder Delamination eine geeignete Luftfeuchtigkeit notwendig. Die Folienspannungseinstellung ist im Bereich von 2 bis 5 Prozent justierbar und optimal für leichte Folien. Die Spannungseinstellung liegt bei geeigneten Wellpappmaterialien im Bereich von 10 bis 12 Prozent. Da Webbrüche reduziert werden und die Maßstabilität über die gesamte Laufzeit erhalten bleibt, hat unabhängige Prüfung nachgewiesen, dass durch eine sachgerechte Systemauslegung, -theorie und -anwendung eine Steigerung der Betriebszeit um 15 bis 20 Prozent erzielt wird.

Funktionen zur Echtzeit-Anpassungsfähigkeit, die effiziente Produktionsläufe mit hoher Variantenvielfalt ermöglichen

360-Grad-kontinuierliche Registrierung und automatische Bahnführung mit geschlossenem Regelkreis und Rückkopplung

Moderne Flexodruckmaschinen verfügen über integrierte moderne Funktionen wie die sogenannte 360-Grad-kontinuierliche Registrierung. Damit können sie Druckeinstellungen in Echtzeit an jeder einzelnen Farbstation vornehmen, während diese durchlaufen. Zudem verfügen sie über eine automatische Bahnführung, bei der optische Sensoren Positionsänderungen der Bahn in beide Richtungen bereits ab 0,1 Millimetern erkennen können. Der Packaging Efficiency Report 2023 stellt fest, dass diese Technologien den Materialabfall beim Anfahren von Produktionsläufen um 19 % reduzieren können. Die Flexibilität dieser Funktionen – insbesondere ihre Fähigkeit, kontinuierlich nachzustellen, ohne die Produktionslinie anhalten zu müssen – ermöglicht es Druckereien, Wechsel der Bahnmaterialien – beispielsweise von dünnem Kunststofffolienmaterial zu dickem und starrem Wellpappe – vorzunehmen, ohne manuelle Eingriffe vornehmen zu müssen.

Integrierte Videoinspektion und modulare Schnellwechselsysteme für Wechselvorgänge ohne Einrichtzeit

Einige der jüngst entwickelten hochauflösenden Videoinspektionssysteme können Druckfehler mit Geschwindigkeiten von über 300 Metern pro Minute erkennen und dem Druckmaschinensteuerungssystem sofort Rückmeldung geben. In Kombination mit vorkonfigurierten modularen Stationen – beispielsweise Systemen zum Wechsel von Druckwerken und Trocknungstunneln – können Hersteller Auftragswechsel in weniger als fünf Minuten abschließen. Statt Systeme manuell einzustellen, können Hersteller ihre digitalen Voreinstellungen vollständig automatisieren und problemlos zwischen bis zu 20 verschiedenen Produkten pro Tag wechseln, ohne auch nur eine einzige Schraube justieren zu müssen. Umfangreiche Feldtests zeigen, dass diese Technologie die effektive Maschinenauslastung um 40 % steigert, wodurch ein wesentlicher Engpass bei Mischproduktionsläufen beseitigt wird und den Herstellern ein klarer Wettbewerbsvorteil verschafft wird.

Unterstützung durch den Hersteller über den gesamten Lebenszyklus: Von maßgeschneiderter Konstruktion bis hin zu materialbezogenen Anpassungen

Für führende Hersteller von Flexodruckmaschinen ist Integration mehr als nur eine einfache Transaktion; es ist eine Partnerschaft zwischen Ingenieuren. Dieser Prozess beginnt mit der gemeinsamen Entwicklung von Spezifikationen sowie der Anpassung von Konstruktionen an Druckrahmen, Antriebssysteme und Stationenkonfigurationen entsprechend den Produktionszielen und Materialarten. Im nächsten Schritt treten die Werkstoffwissenschaftler hinzu, die diese Spezifikationen nutzen, um funktionsfähige Komponenten zu erstellen. Sie konstruieren Anilox-Zylinder für unterschiedliche Tintenviskositäten, konfigurieren Ausgleichsregelsysteme für Folienspannungen und passen Trocknungssteuerungen an verschiedene Beschichtungsanwendungen an – und zwar unabhängig von konkreten Kundenanforderungen.

Validierung des Substrats vor der Produktion und kalibrierte Leistungsabstimmung vor Ort

Bevor eine Anlage in Betrieb genommen wird, führen Hersteller Substrattests mit den tatsächlichen Produktionsmaterialien durch. Sie prüfen die Tintenhaftung, Trocknungszeiten sowie das Verhalten der Substrate während der Drucksimulation. Sobald die Maschinen installiert sind, führen geschulte Ingenieure die Kalibrierungsarbeiten mithilfe hochpräziser Messinstrumente durch. Sie stellen die Druckwerke sorgfältig ein, identifizieren kritische Spannungsbereiche und überprüfen, ob die Registergenauigkeit über die Zeit stabil bleibt. Das gesamte System funktioniert wie eine Rückkopplungsschleife, wobei der praktischen Anwendung von Anfang an Priorität eingeräumt wird. Dieser Ansatz minimiert bereits zu Beginn der Produktion Materialverschwendung und gewährleistet gleichbleibende Farben, präzise und stabile Registergenauigkeit sowie einen stabilen Prozess beim Drucken unterschiedlicher Substrate in komplexen Druckaufträgen.

FAQ

Welche Nachteile haben herkömmliche Flexodruckmaschinen?
Traditionelle Flexodruckmaschinen bieten hinsichtlich kundenspezifischer Aufträge, kleiner Auflagen und verschiedener Materialien nicht ausreichend Flexibilität für moderne Anforderungen. Ihre starre Konstruktion stellt bei unterschiedlichen Trägermaterialstärken, Oberflächen und einer konstanten Andruckkraft häufig Probleme wie Registerfehler, mangelhafte Tintenhaftung und andere Störungen fest.

Wie verbessern neue Flexodruckmaschinen die Kompatibilität mit verschiedenen Trägermaterialien?
Neue Flexodruckmaschinen verbessern die Kompatibilität mit verschiedenen Trägermaterialien durch maßgeschneiderte Aniloxwalzen, Registriersysteme und Bahnsteuerungssysteme, die eine präzisere Farbübertragung und bessere Ausrichtung auf unterschiedlichen Trägermaterialien sowie deren Absorptions- und Dehnungseigenschaften ermöglichen.

Welche Merkmale mit Echtzeit-Anpassungsfähigkeit steigern die Produktionseffizienz?
Merkmale mit Echtzeit-Anpassungsfähigkeit – wie beispielsweise eine kontinuierliche 360-Grad-Registrierung, eine automatische Bahnführung und eine Videoinspektion – reduzieren Materialverschwendung, verkürzen die Rüstzeiten und verbessern die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Trägermaterialien und Produktionsauflagen.