Wałki gumowe, sleevy gumowe i aniloksy do maszyn cyfrowych

Wałki gumowe, sleevy gumowe i aniloksy nie są elementami głowic drukujących ani samego modułu obrazowania. Pracują głównie w stacjach primingu, lakierowania, coatingu, finishingu oraz prowadzenia materiału. I właśnie tam decydują o tym, czy primer trafi równomiernie na folię, czy lakier nie zostawi smug i czy tektura falista przejdzie przez linię bez problemów z transportem, dociskiem lub kryciem.Jeśli po kilku miesiącach pracy maszyny cyfrowej zaczynają się problemy z jakością, zanim uruchomisz kosztowną interwencję serwisu OEM, sprawdź wałki, sleevy, aniloksy i listwy raklowe w tych strefach.

Dlaczego maszyna cyfrowa potrzebuje wałków i sleevów gumowych?

Druk cyfrowy kojarzy się z elektroniką, głowicami i oprogramowaniem. W praktyce wiele przemysłowych i hybrydowych linii do cyfrowego druku opakowań nie kończy się jednak na samym module obrazującym. Wokół sekcji cyfrowej często pracują klasyczne stacje mechaniczne: priming, coating, lakierowanie, transport wstęgi, laminacja, cold foil, cięcie i przewijanie.I właśnie tam znajdują się aniloksy do maszyn cyfrowych, sleevy gumowe, listwy raklowe oraz inne wałki.Sleeve gumowy do primera lub lakieru przenosi medium na podłoże, aniloks dozuje jego ilość, listwa raklowa kontroluje precyzję, a wałek dociskowy pilnuje kontaktu materiału. Brak jednego ogniwa lub jego zużycie powoduje, że łańcuch transferu traci stabilność.Patrząc na rzeczywiste linie produkcyjne, komponenty rotacyjne koncentrują się najczęściej w czterech strefach:

• Strefa 1 – Przygotowanie podłoża: stacja ILP / primer / coating – sleeve gumowy, aniloks ceramiczny, komora raklowa.
• Strefa 2 – Lakierowanie inline: moduł flexo do lakieru, OPV, varnish, koloru dodatkowego lub bieli kryjącej – sleeve gumowy + aniloks + rakiel.
• Strefa 3 – Transport materiału: wałki aluminiowe i stalowe – idlery, dociskowe, ciągnące, prowadzące.
• Strefa 4 – Finishing / uszlachetnianie: laminacja, cold foil, slitting – pełen zestaw komponentów rotacyjnych.

Sleevy do maszyn cyfrowych – w których maszynach i do czego?

Sleevy gumowe do maszyn cyfrowych są najczęściej stosowane w stacjach primingu, lakierowania i coatingu, które mogą być wbudowane bezpośrednio w linię lub zintegrowane jako moduł inline. Konkretne przykłady z dokumentacji producentów:

HP Indigo 200K – opakowania elastyczne, etykiety

Moduł In-Line Priming z aniloksem, sleevem gumowym i zamkniętą komorą raklową nakłada primer przed drukiem, w zależności od konfiguracji maszyny i stosowanego primera.W takim układzie sleeve gumowy pracuje jako element transferowy między aniloksem a podłożem. Aniloks odpowiada za dozowanie, listwa raklowa za kontrolę nadmiaru medium, a sleeve gumowy za równomierne przeniesienie primera na materiał.

HP PageWide C500 / C550 – tektura falista

W tej rodzinie maszyn trzeba rozdzielić bonding agent od klasycznego lakierowania/coatingu. Bonding agent nie powinien być automatycznie opisywany jako klasyczny primer nakładany przez sleeve gumowy. W nowszych rozwiązaniach producent opisuje selektywne nanoszenie bonding agentu przez głowice drukujące.Inaczej wygląda temat OPV, lakierowania i coatingu po druku. Tam klasyczny moduł typu flood coater / flexo coater może wykorzystywać komponenty rotacyjne: wałek aplikacyjny, sleeve gumowy, aniloks lub inne elementy dozujące – zależnie od konkretnej konfiguracji linii.W Remdruk realizowaliśmy aplikacyjne sleevy / coating rollery o dużych średnicach, m.in. dla wymiarów: fi 420 mm, długość 1470 mm. W takich aplikacjach stosuje się bardzo miękkie mieszanki gumowe, np. EPDM o twardości od 17–19 ShA wzwyż. Tak miękki elastomer pomaga w kontakcie z nierówną powierzchnią tektury falistej i ułatwia równomierne krycie tam, gdzie twardsza guma nie wypełniłaby mikrogeometrii podłoża.

Domino N730i – folia, shrink sleeve, etykiety

W zależności od konfiguracji Domino N730i może mieć opcjonalne stacje flexo do primera, lakieru, koloru dodatkowego lub flood white. To oznacza, że w jednej linii mogą pracować niezależne pozycje z aniloksem, listwą raklową i sleevem gumowym – każda z innym profilem medium i inną specyfikacją elastomeru.To dobry przykład maszyny cyfrowej, w której jakość końcowego produktu nie zależy wyłącznie od modułu inkjetowego, ale również od klasycznych komponentów rotacyjnych pracujących przed lub za sekcją druku.

BOBST Digital Master 340 – etykiety hybrydowe

BOBST Digital Master 340 łączy moduł cyfrowy z klasycznymi modułami flexo i converting. Wokół sekcji cyfrowej mogą pracować stacje do primingu, lakierowania, UV flexo, cold foil, bieli kryjącej i innych efektów uszlachetniających.W modułach flexo/coatingu pracują klasyczne komponenty: aniloks, układ raklowy, cylinder lub sleeve aplikacyjny oraz cylinder dociskowy. Każdy z tych elementów jest osobno serwisowany i regenerowany – co oznacza, że awaria jednego komponentu nie musi oznaczać wymiany całego modułu.

ABG Digicon Series 3 – finishing etykietowy / wąska wstęga

ABG Digicon Series 3 to system finishingu dla etykiet i wąskiej wstęgi. Może pracować ze stacją flexo, lakierowaniem, cold foil, UV curingiem, slittingiem i innymi procesami uszlachetniania.W takich modułach mogą występować pełne zestawy komponentów: sleeve gumowy, aniloks, listwy raklowe, wałki dociskowe i prowadzące. Trzeba jednak pamiętać, że Digicon Series 3 nie jest typowym przykładem finishingu dla szerokowstęgowego HP Indigo 20000 / 25K. Dla tych aplikacji właściwszym przykładem jest ABG Digicon 3000, przeznaczony do szerszych materiałów opakowaniowych.

Ważne zastrzeżenie

Nie każda maszyna cyfrowa ma klasyczny kontaktowy sleeve do primera. SCREEN Truepress LABEL może stosować opcję Digital Primer, czyli inkjetowe, selektywne nanoszenie primera tylko tam, gdzie ma być zadruk.W przypadku EFI Nozomi C18000 Plus dla tektury falistej producent opisuje system primerów wodnych oraz opcjonalny biały inkjet. Nie należy automatycznie zakładać UV primera ani klasycznego sleeva gumowego w każdej konfiguracji tej maszyny.Dlatego przed zamówieniem sleeva, wałka lub aniloksa trzeba zawsze potwierdzić, jakie rozwiązanie zastosowano w konkretnej maszynie i w konkretnej stacji.

Wałki gumowe do maszyn cyfrowych – dobór elastomeru

Najczęstsze pytanie to: jaka guma do maszyny cyfrowej? Odpowiedź jest zawsze warunkowa, bo kluczowa jest chemia medium, nie sam fakt druku cyfrowego.

Guma EPDM – dla primerów wodnych i środowisk alkalicznych

Kauczuk EPDM, czyli etylenowo-propylenowo-dienowy, to bardzo dobry punkt wyjścia do stacji primingu i lakierowania w maszynach cyfrowych pracujących z primerami wodnymi, środowiskiem zasadowym, wodą, alkoholem, parą, ozonem oraz wieloma środkami wodno-alkoholowymi.Przykładem są wodne primery alkaliczne, np. z rodziny Michelman DigiPrime stosowane w platformach HP Indigo. Trzeba jednak pamiętać, że konkretne pH zależy od danego produktu. Przykładowo DigiPrime 050 ma pH wyraźnie zasadowe, dlatego przy doborze gumy nie wystarczy ogólna informacja „primer wodny”. Potrzebna jest karta techniczna, SDS, temperatura pracy, czas kontaktu i chemia mycia.EPDM dobrze sprawdza się tam, gdzie trzeba utrzymać stabilny wymiar roboczy, odporność na wodę i środowisko alkaliczne. Nie oznacza to jednak odporności na każdą chemię zasadową w każdych warunkach. Przy wysokim pH, podwyższonej temperaturze, długim kontakcie lub agresywnym myciu konieczna jest analiza konkretnej mieszanki.Oferujemy mieszanki EPDM o twardości od 17 ShA wzwyż. Tak niska twardość ma praktyczne znaczenie przy tekturze falistej i aplikacjach flood coat: bardzo miękka guma wypełnia mikrogeometrię nierównej powierzchni i zapewnia kontakt z podłożem tam, gdzie twardsza guma nie dotrze.

Kiedy EPDM ma sens, a kiedy wybrać inny elastomer?

• EPDM: primery wodne, środowiska alkaliczne, środki myjące na bazie wody i alkoholi, stacje primingu i OPV, tektura falista, środowisko z ozonem, praca w cieple – po weryfikacji warunków procesu.
• NBR / HNBR: oleje mineralne, smary, część mediów petrochemicznych, aplikacje wymagające odporności olejowej.
• Silikon: wyższa temperatura, wymagana antyadhezyjność powierzchni.

W Remdruk przed każdym doborem gumy na sleeva pytamy o chemię procesu i chemię mycia. Bez tego nie da się uczciwie obiecać trwałości materiału.

Aniloksy do maszyn cyfrowych – precyzja, którą widać na wydruku

Aniloks ceramiczny w stacji primingu lub lakierowania pełni funkcję precyzyjnego dozownika. Jego objętość komórek decyduje o tym, ile medium trafia na sleeve i dalej na podłoże.Za niska objętość może oznaczać zbyt mały coat weight primera lub lakieru, co prowadzi do problemów z adhezją, kryciem albo stabilnością transferu. Za wysoka objętość może powodować nadmiar medium, problemy z suszeniem, smugi, mottling, efekt skórki pomarańczowej albo blokowanie materiału – zależnie od procesu.Aniloksy do maszyn cyfrowych i linii hybrydowych dostarczamy w formie tulei sleeve’owych oraz pełnych wałków. Tuleje aniloksowe są lżejsze od pełnych wałków i montowane na stałych mandrelach powietrznych. Skracają czas przezbrojenia i nie wymagają demontażu całego modułu przy zmianie specyfikacji primera lub lakieru.Uwaga eksploatacyjna: agresywne alkaliczne środki czyszczące z NaOH mogą atakować aluminiowy rdzeń aniloksa sleeve’owego, powodując korozję pod ceramiką, tzw. blistering. Dobór chemii mycia do konkretnego aniloksa to element serwisu – nie jednorazowy wybór przy zakupie.

Wałki aluminiowe i stalowe – web handling w linii cyfrowej

Duża grupa wałków w maszynach cyfrowych pracuje w prowadzeniu materiału jako idlery, wałki rozprężające, napędowe, backing rollery, wałki temperaturujące lub elementy sekcji unwind/rewind.W lekkich aplikacjach prowadzenia wstęgi wałki aluminiowe mają realne przewagi: niższa masa i niższy moment bezwładności pomagają przy częstych rozruchach, zatrzymaniach, zmianach zleceń i dynamicznej pracy linii – co ma znaczenie w produkcji krótkoseryjnej typowej dla druku cyfrowego.Nie oznacza to jednak, że aluminium zawsze będzie lepsze. Przy dużych szerokościach, dużym docisku lub wysokich prędkościach trzeba sprawdzić sztywność, wyważenie i prędkość krytyczną. W niektórych przypadkach stalowy rdzeń będzie bezpieczniejszy.

Wałki aluminiowe anodowane

Anodowanie aluminium tworzy twardą warstwę tlenkową odporną na zarysowania mechaniczne, istotną przy kontakcie z krawędziami folii, papieru lub tektury w sekcjach transportowych.Wałki dociskowe i ciągnące są krytyczne wszędzie tam, gdzie trzeba utrzymać kontakt materiału z rolką roboczą, ograniczyć powietrze pod folią i kontrolować naprężenie wstęgi. Przy cienkich foliach każde odchylenie od okrągłości wałka ciągnącego może przekładać się na marszczenie materiału, niestabilny transport albo problemy z pasowaniem procesu.W Remdruk produkujemy wałki aluminiowe i stalowe według wymiaru klienta. Regenerujemy czopy i gniazda łożyskowe, bo to one jako pierwsze objawiają się wibracjami i hałasem, zanim ktokolwiek pomyśli o wałku jako źródle problemu jakościowego.

Regeneracja wałków i sleevów do maszyn cyfrowych

Sleeve gumowy i wałek gumowy to nie elementy jednorazowe – o ile rdzeń zachował właściwości. W Remdruk prowadzimy regenerację według ustandaryzowanego procesu, który przywraca pełne parametry.Diagnostyka i audyt geometryczny – sprawdzamy bicie czopów, TIR, stan gniazd łożyskowych, strukturę warstwy gumowej i stan rdzenia. Na tej podstawie decydujemy o ścieżce: pełna regeneracja albo samo szlifowanie.Naprawa rdzenia i czopów, jeśli jest wymagana – własny wydział obróbki skrawaniem, napawanie, chromowanie lub tulejowanie czopów, regeneracja gniazd łożyskowych. Najpierw przywracamy stabilność rotacyjną, dopiero później wykonujemy gumowanie.Dobór elastomeru i gumowanie – EPDM, silikon, NBR lub inne gumy dobierane są do chemii medium i mycia, nie według szablonu. Nakładanie odbywa się bez pęcherzy powietrza, z weryfikacją jednorodności struktury.Wulkanizacja wałków i sleevów oraz szlifowanie CNC – szlifowanie do zadanego wymiaru z tolerancją setnych części milimetra. Chropowatość Ra dobierana jest do medium: inna dla primera i lakieru wykończeniowego, a inna dla wałka dociskowego. Szlifierka CNC daje pewność, że guma jest szlifowana z wysoką precyzją.

Szlifowanie wałków oraz sleevów gumowych do maszyn cyfrowych

Gdy guma nie jest uszkodzona strukturalnie, ściągamy utwardzoną wierzchnią warstwę i przywracamy właściwą chropowatość. Kilka dni zamiast kilku tygodni.To rozwiązanie jest szczególnie efektywne dla sleevów do OPV i lakierowania, gdzie zmiana chropowatości powierzchni jest jedną z pierwszych oznak starzenia gumy.

FAQ – najczęstsze pytania o wałki i sleevy do maszyn cyfrowych