[AGGIORNATO A MAGGIO 2023]
Una delle sfide più grandi nel processo di stampa, specialmente per quanto riguarda il settore igienico, è garantire la costanza del passo stampa. Questo perché i materiali utilizzati per i prodotti igienico-sanitari sono caratterizzati da grammature molto basse e quindi risultano estremamente sensibili a fattori come la tensione e la temperatura.
I materiali, come ad esempio gli LDPE o lo spunbond, sono soggetti ad una determinata tensione durante il processo di stampa e, se tale tensione non viene correttamente impostata e mantenuta, può causare variazioni nella lunghezza di ripetizione della stampa al di fuori delle tolleranze definite, con il risultato che la bobina non conforme dovrà essere scartata o, peggio ancora, che l'intero lotto di bobine in cui era presente la bobina difettata diventi oggetto di contestazione da parte del converter.
Nello specifico, ci sono tre fattori principali da considerare che influenzano la lunghezza del passo stampa: la tensione del materiale durante l’intero processo, la stabilità strutturale della macchina e la temperatura dell'aria utilizzata nell'essiccazione.
1. Controllo della tensione
Una tensione corretta e costante dello specifico materiale prima, durante e dopo il processo di stampa è della massima importanza se si vuole garantire un passo stampa costante.
Nel complesso, la macchina da stampa può essere suddivisa in tre zone di tensione, ovvero le lunghezze in cui il velo è sottoposto alla stessa tensione: la zona di svolgimento, le zone di tensione intermedie (di solito più di una) e la zona di riavvolgimento. Per controllare adeguatamente la tensione in una qualsiasi di queste zone, è necessario misurarla o approssimarla in qualche modo.
Se consideriamo, ad esempio, il caso di una ribobinatrice integrata in linea alla stampante flessografica, la tensione verrà controllata in 5 diversi punti lungo il processo:
- Svolgitore
- Calandra di alimentazione
- Gruppo stampa
- Calandra di traino
- Calandra di traino della ribobinatrice
- Ribobinatrice
La lunghezza del passo stampa verrà invece controllata immediatamente dopo la calandra di traino della ribobinatrice, il più vicino possibile alla ribobinatrice stessa.
Ciascuna delle calandre è responsabile del mantenimento della tensione corretta e uniforme del materiale lungo l’intero processo. Se in uno qualsiasi di questi punti viene rilevata una tensione diversa, in eccesso o in difetto, la stampante flessografica effettuerà automaticamente le correzioni necessarie a livello della calandra di alimentazione per ottenere la lunghezza di ripetizione desiderata. Le tecnologie più adottate per una misurazione precisa della tensione sono la cella di carico (trasduttore di tensione) e i rulli ballerini.
2. Stabilità strutturale della macchina da stampa
La stabilità strutturale della macchina è un altro fattore chiave della macchina in grado di influenzare la tensione del materiale, e di conseguenza la lunghezza del passo stampa, durante le lavorazioni. Poiché questa stabilità è il risultato di un equilibrio tra tutte le parti sia elettroniche che meccaniche che compongono la stampante, sono molti gli aspetti che devono essere presi in considerazione. Alcuni di questi sono:
- Ogni gruppo colore indipendente deve operare alla stessa velocità degli altri, in relazione alle specifiche esigenze del materiale lavorato. Per far questo è necessario assicurarsi che il master encoder posizionato sul tamburo centrale comunichi all'encoder di ciascun gruppo colore la velocità alla quale deve operare il singolo motore.
- La posizione angolare di ciascun gruppo colore in relazione alla posizione angolare del tamburo centrale deve essere corretta. A tal fine, il master encoder rileverà e comunicherà la posizione del tamburo agli encoder di ogni gruppo colore ogni 3 millisecondi, dopodiché i singoli gruppi correggeranno il disallineamento ed invieranno a loro volta un feedback al master encoder. Poiché questo processo avviene per tutti i gruppi colore contemporaneamente, la macchina deve essere in grado di effettuare le correzioni necessarie nel modo più veloce ed efficiente possibile.
- Il motore di ogni gruppo colore deve avere un peso adeguato in relazione al peso del cilindro portaclichè e del suo sistema di supporto (rapporto d'inerzia). Se ciò non avviene a causa di un errato dimensionamento del motore, il gruppo colore non sarà in grado di apportare le dovute correzioni comunicate dal master encoder.
- La rigidità meccanica dell'accoppiamento tra il motore del gruppo colore e il sistema di supporto del cilindro portaclichè deve essere tale che il motore possa trasferire in modo adeguato il comando inviato dall'encoder del gruppo colore al cilindro. Per ottenere questo risultato, A.Celli utilizza un accoppiamento rigido e diretto tra l'albero motore e l'albero del cilindro portaclichè, senza utilizzare riduttori o altri dispositivi.
3. Temperatura dell'aria
Infine, la lunghezza della ripetizione di stampa può essere influenzata dalla temperatura dell'aria utilizzata per asciugare l'inchiostro.
In questa fase del processo il materiale stampato passa attraverso una sezione della macchina denominata cappa di essiccazione, dove verrà trasportato da rulli motorizzati alla stessa velocità della macchina da stampa e gli inchiostri saranno asciugati grazie all'utilizzo di aria emessa dagli ugelli posizionati in corrispondenza di ciascun rullo. Poiché più un materiale viene riscaldato, più facilmente tenderà ad allungarsi se sottoposto a tensione, è necessario impostare una temperatura all'interno delle cappe di essiccazione tale da garantire che il materiale non incorra in questi problemi.
Le variabili del processo di asciugatura saranno ovviamente diverse a seconda degli inchiostri utilizzati. Nel caso di inchiostri a base d'acqua, il problema principale è che il loro tempo di asciugatura è significativamente più lento di quelli a base di solvente. È proprio per risolvere questo problema che A.Celli ha progettato le cappe di essiccazione della macchina da stampa flessografica IRIDIUM® specificamente per asciugare questa tipologia di inchiostri nel modo più veloce ed efficiente possibile, senza utilizzare temperature che potrebbero alterare la struttura del materiale e senza rallentare il processo di stampa. Inoltre, il flusso d'aria e la velocità degli ugelli, progettati per materiali sensibili, contribuiscono a migliorare le prestazioni del sistema di cappe.
Conclusioni
In ultima analisi, per ottenere e mantenere un passo stampa costante dobbiamo accertarci che alcune condizioni imprescindibili siano soddisfatte, ovvero che il materiale sia di alta qualità, la tensione del materiale sia corretta e mantenuta tale durante tutto il processo di stampa, la macchina sia strutturalmente stabile e il processo di asciugatura sia adeguato al tipo di inchiostro e al materiale utilizzati. Tutto ciò è fondamentale per garantire la realizzazione di una bobina stampata di alta qualità e priva di difetti.
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