Как печатают алюминиевую фольгу перед ламинированием?

Печать, заказанная после ламинирования, превращает проблему металла в проблему готовой упаковки, и машина становится последним местом, где её находят.

Фольгу печатают до ламинирования, чтобы краска легла на обработанный голый металл, где она смачивает поверхность, сохнет и поддаётся осмотру; ламинирование затем закрывает печать внутри структуры, вдали от продукта.

Технологическая карта читается так: размотка, обработка, печать, сушка, ламинирование. Каждый шаг заново задаёт поверхность, от которой зависит следующий.

Почему алюминиевую фольгу печатают до ламинирования, а не после?

Закажите печать после ламинирования — и краска ляжет на плёнку, а не на металл, на уже собранную и уже дорогую структуру.

Потому что печать первой кладёт краску на обработанную фольгу, где управляют адгезией, сушкой и контролем; ламинирование затем прячет печать внутрь, краска не касается продукта, а износ берёт наружная плёнка.

Dive deeper

Ламинирование — операция «сэндвич»: два полотна, клей или расплавленный слой, тепло и давление в зазоре. Когда этот сэндвич закрыт, запечатанная сторона оказывается внутри, и ничто в упаковке не дотянется до краски. Печать, нанесённая после, должна была бы держаться на наружной стороне сэндвича — на поверхности, выбранной ради свариваемости или скольжения, а не ради приёма краски.

Контроль — вторая причина. Открытую печатную фольгу можно смотреть на машине у света и по эталону, пока полотно идёт. После ламинирования печать читается через плёнку, и её матовость, полосы клея или захваченный воздух выглядят как дефект печати, хотя печать цела, — и машину настраивают из-за проблемы ламинатора.

Стоимость — третья. Дефект, найденный на машине, тратит фольгу и краску; тот же дефект после ламинирования тратит второе полотно, клей, прогон и резку, а обнаружиться может после того, как заказчик зафиксировал ширину. Печать первой оставляет решение там, где оно дешевле. Отраслевые объединения, такие как European Aluminium, описывают переработку как цепочку шагов: каждым проще управлять, пока полотно одно, а ламинированный рулон, не прошедший контроль, второго шанса на машине не получает.

Есть и четвёртый практический довод: печать по голому металлу позволяет сводить цвет на известном фоне, а печать поверх плёнки измеряют на поверхности, чей блеск меняется, и подбор цвета превращается в погоню за подвижным эталоном в каждом прогоне. Если ламинирование делают на другом производстве, печатную фольгу отправляют как полуфабрикат, который можно осмотреть и принять до сборки упаковки.

Как ведёт себя краска на голой поверхности алюминия?

Металл не впитывает. Каждая капля краски должна смочить поверхность, остаться на месте и высохнуть, теряя носитель.

Краска лежит на фольге плёнкой, а не впитывается, поэтому должна смочить оксид с низкой энергией, выдержать сушку и закрепиться на металле; где смачивание не удалось, плёнка стягивается и оставляет пропуски.

Dive deeper

Алюминий прокатывают с тонкой оксидной плёнкой, которая образуется за мгновения контакта с воздухом; эта плёнка химически устойчива и обладает низкой поверхностной энергией. Краска для бумаги рассчитывает на капиллярное впитывание в пористое полотно, чтобы закрепиться. На фольге впитывания нет вовсе, поэтому вся работа ложится на смачивание и на химию границы раздела.

Смачивание — спор между поверхностной энергией металла и поверхностным натяжением краски. Когда натяжение краски выше, капля собирается в бугорок, плёнка отходит от краёв изображения, и в печати появляются проколы, отползание или пятнистость. Там, где смачивание хорошее, плёнка выравнивается в сплошной слой, и высохшая краска держит чистую кромку.

Меняется и сушка. Сольвентные и водные краски теряют носитель в сушилке, а оставшаяся смола должна слиться в связную плёнку на основе, которая ничего не впитывает: мало тепла — липкая плёнка, оттискивающаяся на перемотке, много — хрупкая. Адгезия возникает из зацепления в тонком рельефе, оставленном прокаткой, и из полярных групп на поверхности, поэтому следующий шаг так важен. Справка о металле собрана в Википедии.

Отсюда и ошибки, которые легко списать на одну краску. Разница поверхностного натяжения между партиями, перемена температуры в цехе или охлаждение полотна перед секцией меняют смачивание и проявляются тонкими полосами или блестящими пятнами. Лечение начинается с измерения и подбора натяжения, а не с добавки растворителя, который разжижает краску и гасит её блеск.

Зачем фольгу обрабатывают перед печатью?

Прокатка оставляет поверхность, которая отталкивает краску, хотя должна её принимать: чистая на вид, с низкой энергией и с плёнкой остатков.

Потому что необработанная фольга показывает оксид с низкой энергией и остатками прокатки, и краска не смачивает и не держится уверенно; коронный разряд, пламя или тонкий праймер поднимают энергию или добавляют восприимчивый слой.

Dive deeper

Свежепрокатанный рулон несёт больше, чем металл. Остатки прокатного масла, иногда защитная плёнка, пыль от резки и тонкий оксид лежат между краской и алюминием. Часть этого невидима, и ничто из этого не однородно: кромки широкого рулона могут нести больше остатков, чем середина, а рулон, лежавший на боку, собирает загрязнение полосой.

Коронная обработка проводит полотно через разряд, который окисляет поверхность и закрепляет полярные группы, с которыми связываются водные и сольвентные краски. Эффект реальный, но неглубокий и угасающий: обработанная фольга, полежав, теряет часть прироста, поэтому обработка стоит непосредственно перед машиной, а не за недели до неё. Передержка — отдельный дефект: остаётся слабый граничный слой, который уходит вместе с краской.

Праймер идёт другим путём. Он не меняет металл, а добавляет очень тонкий восприимчивый слой, который краска смачивает и к которому прилипает; наносить его можно в линии с машиной или отдельным проходом. Что подходит для работы, зависит от краски, машины и последующего ламинирования, и это разговор с поставщиком, а не значение по умолчанию. Механизм изложен в материале зачем фольге коронная обработка или праймер.

Обработка — не запись в паспорте, а условие работы краски. Если рулон вышел за короткое окно между обработкой и печатью, поверхность возвращается к низкой энергии, и краска отказывает, хотя в журнале записано, что рулон обработан. Поэтому фиксируют время обработки, а не только её факт.

Какая сторона фольги несёт печать?

У фольги две стороны, сделанные разными валками, и ведут они себя по-разному. Неверный выбор тратит обработку.

Печать обычно идёт на стороне, которая будет закрыта внутри ламината, часто на матовой стороне прямо с прокатки: она держит краску, а ламинирование её защищает; глянцевая сторона остаётся свободной.

Dive deeper

Фольгу прокатывают между рабочим и опорным валками, и сторона, касавшаяся каждого из них, получает разный рельеф. Одна уходит глянцевой и зеркальной, другая — матовой и мелкозернистой. Разница мала по толщине и велика по печати: матовая сторона даёт больше рельефа для зацепления краски и рассеивает отражённый свет, вместо того чтобы показывать каждое изменение красочной плёнки.

Поэтому большую часть печатной упаковочной фольги печатают по матовой стороне и ламинируют печатью внутрь. Тогда печать читается через фольгу или через наружную плёнку — защищённая от продукта, термосварки и истирания на линии. Там, где печать должна быть видна снаружи, она идёт на самой наружной стороне, и краске нужен защитный лак или плёнка сверху.

Практический момент для переработчика — ориентация. Если обработка нанесена на одну сторону, а рулон загружен наоборот, машина печатает необработанную сторону, и краска отказывает без видимой причины. Маркировка печатной стороны на рулоне, единое направление стыка и запись о том, какая сторона обработана, превращают тонкую разницу в управляемую.

В повседневной работе разница видна по блеску, а не по цвету. Печать по матовой стороне даёт ровный матовый вид, а по глянцевой — каждое микроскопическое изменение толщины краски видно как перепад отражения. Поэтому первый рулон пробуют на обеих сторонах и согласуют печатную сторону в спецификации, а не в переписке. И проверяют не только вид: сцепление краски на двух сторонах может расходиться сильнее, чем кажется по оттиску.

Почему приводка сбивается на полотне фольги?

Приводка — совмещение печатных секций, и фольга почти не даёт запаса: у полотна нет лишнего растяжения.

Приводка сбивается потому, что полотно тонкое, жёсткое и термически активное: разница натяжений между секциями, тепло сушилки, трение валиков и разнотолщинность меняют длину пути, и каждый цвет приходит не в такт.

Dive deeper

Каждый элемент между двумя секциями добавляет или отнимает у полотна небольшую длину. Валик с сухим подшипником, слишком холодный валик охлаждения, запаздывающий танцор или чуть завышенная зона натяжения растягивают полотно на долю, которую следующая секция видит как смещение. Бумага часть этого поглощает структурой; у фольги поглощать нечем, и смещение уходит прямо в изображение.

Тепло — вторая половина. Полотно выходит из сушилки более тёплым и в зависимости от носителя краски более растянутым или сжатым, чем входило. Оно остывает на следующих метрах и всё это время движется; если расстояние между секциями мало, следующий цвет ложится до того, как полотно успокоилось.

Лечение механическое раньше, чем электронное. Уравновешенные зоны натяжения, тензодатчики, которые управляют, а не только показывают, валики охлаждения, стабилизирующие полотно, и умеренное рабочее натяжение уменьшают ход. Автоматическая приводка может гнаться за ошибкой, но работает лучше, когда ошибки меньше, и не выправит полотно, провисшее с одной кромки. Входной рулон относится к тому же разговору; см. рулоны и листы фольги.

Ошибка накапливается. Небольшое смещение между первым и вторым цветом становится больше между вторым и третьим, если его не поправить, поэтому совмещение меряют на каждой секции, а не только в конце машины. Метки, напечатанные вне рисунка, позволяют оператору увидеть уход раньше, чем он станет заметен в самом изображении. И чем длиннее путь полотна между секциями, тем больше времени накапливается ошибка.

Что печать делает с плоскостностью и натяжением полотна?

Машина — это череда зазоров, сушилок и тянущих пар, и каждый оставляет след на полотне, которое не пружинит обратно.

Печать добавляет и снимает натяжение на каждой секции, смачивает и сушит полотно и кладёт плёнку краски, поэтому на выходе возможны морщины и рулон, чьё натяжение уже не то.

Dive deeper

Фольга деформируется необратимо задолго до разрыва. Натяжение, достаточное, чтобы держать полотно ровным в одной зоне, может быть достаточным, чтобы растянуть его в следующей, особенно там, где полотно тёплое после сушилки. Растяжение неравномерно по ширине: середина и кромки остывают с разной скоростью, и полотно, ровное на размотке, приходит на перемотку с провисшими кромками и натянутой серединой или наоборот.

Краска добавляет массу, а сушилка отнимает носитель. Плотное изображение сохнет не так, как светлое, поэтому полотно может пойти складкой к печатной стороне, и эта складка сохраняется в рулоне и видна как провис. Статика, легко накапливающаяся на сухом непроводящем полотне, прижимает его к валикам и добавляет трение, которое читается как колебание натяжения.

Ответ — ступенчатое натяжение по машине и мягкая перемотка. Печатный рулон, намотанный так же плотно, как прокатный, слипнётся, оттиснет краску с витка на виток и замнёт наружные слои, а повреждение останется невидимым до размотки у заказчика. Натяжение намотки, валики охлаждения и обрезанная кромка решают, переживёт ли печать дорогу. Практику отрасли описывает the Aluminium Association.

Хуже всего то, что дефект не виден на машине. Мелкая морщина проходит контроль, а потом всплывает на ламинировании полосами воздуха или на фасовке слабой сваркой, и причину ищут в другом месте. Запись натяжения и температуры рулона на выходе делает поиск возможным. Поэтому натяжение записывают на каждом рулоне, а не один раз за смену.

Почему дефект печати часто возникает до печатной машины?

Машина — место, где дефект виден, но не всегда место, где он сделан. К моменту, когда краска дошла до зазора, поверхность уже задана.

Потому что поверхность, которую встречает краска, задана на заводе и на складе: остатки масла, оксид, влага, вмятины, повреждённые кромки, полосы разнотолщинности и слабая намотка меняют то, как печатается полотно.

Dive deeper

Посмотрите на картину, прежде чем винить цилиндр. Дефект, повторяющийся через равный шаг по длине, обычно принадлежит окружности валика или цилиндра, а повторяющийся по ширине указывает на валик, покрытие или состояние прокатки. Случайная крапчатость — это чаще краска, пыль или грязный ракельный нож. Периодичность — самый дешёвый диагноз: он стоит куска напечатанного полотна и линейки.

Полосы разнотолщинности — хороший пример. Рулон, прокатанный с чуть более толстой полосой в одном положении, печатается там иначе, потому что страдают и красочная плёнка, и давление в зазоре, и полоса возвращается в то же место на каждом обороте разматываемого рулона. Никакая настройка машины её не убирает. То же с провисшей кромкой: полотно уходит, обработка становится неравномерной, печать бледнеет по одной стороне.

Склад добавляет своё. Рулон, взявший влагу по кромкам или стоявший на торце и помятый, напечатает отметку, которую не вылечит смена краски. Хорошие переработчики хранят контрольный отрезок от каждого входного рулона, печатают его и сравнивают; эта запись отделяет проблему поставщика от проблемы машины до того, как какая-либо сторона потратит деньги. Справка о материале собрана у Alufoil.

Это меняет порядок разбора. Вместо того чтобы трогать угол ракельного ножа или вязкость краски, сначала проверяют входной рулон: повторяется ли дефект в определённом месте его окружности и есть ли он на других рулонах той же плавки. Если при замене рулона дефект исчез, разбор закончен, и машину не трогали.

Что должно содержать техническое задание на печатную фольгу?

Запрос, где есть только сплав и толщина, вернётся ценой на металл, а не на печатный рулон, и разница проявится на пробе.

Запросу нужны структура и назначение, печатная сторона, способ печати и число красок, состояние макета, сплав, нагартовка, толщина, ширина и гильза, путь обработки и количество.

Dive deeper

Начинайте с упаковки, а не с фольги. Что фасуется, как сваривается, лежит ли печать внутри ламината или снаружи и что упаковка должна пережить потом. Эти ответы задают сторону, красочную систему и необходимость защитного лака, и это первые вопросы поставщика. Рисунок порядка слоёв полезнее абзаца описания.

Затем металл, в единицах поставщика: сплав из 1050, 1060, 1100, 1235, 3003, 3004, 8011, 8021 или 8079; нагартовка из O, H14, H16, H18, H22 или H24; толщина от 0,005 мм до 0,20 мм; ширина от 100 мм до 1500 мм; гильза 76 мм или 152 мм; минимум 3 MT на типоразмер; и порт отгрузки, например Qingdao, Tianjin или Shanghai. Две отправные точки — алюминиевая фольга 0,06 мм из 1060 и алюминиевая фольга 0,1 мм из 8021.

Наконец печать: число красок, покрытие, опора на просвечивающий металл, длина повтора и кто поставляет цилиндры. Скажите, где идёт обработка — на заводе, у печатника или в вашем цехе, потому что это определяет, кто отвечает за адгезию. Если дальше идёт лак или термосвариваемый слой, укажите это на этапе запроса; лакирование и когда оно нужно объясняет, почему эти шаги задают вместе.

Правило простое: всё, что не названо в запросе, будет понято самым невыгодным образом и потом исправлено за деньги, поэтому запрос пишут как короткую спецификацию, а не как письмо.

Печатайте металл, пока он голый, обрабатывайте его прямо перед краской и определите сторону, приводку и ширину до заказа.