Прямое лазерное гравирование обычных и гильзовых флексографских форм

Джефф Клинтон

Среди экспертов всего мира не ослабевает накал дискуссии о том, какой из цифровых способов изготовления флексографских форм является наиболее перспективным - лазерная аблация (снятие черной маски с фотополимера) или прямое лазерное гравирование, то есть выжигание трехмерного изображения на полимерном или резиновом формном материале. Оба способ имеют свои сильные и слабые стороны. И та, и другая технологии стремительно развиваются - это было одной из самых заметных тенденций недавно прошедшей выставки drupa. Значительное число фирм-производителей оборудования представили свои новинки - как для прямого гравирования, так и для снятия маски. Предлагаем вашему вниманию две статьи на эту тему - два взгляда специалистов ведущих компаний в этой сфере. Дискуссия будет продолжена в следующих номерах.

Джефф Клинтон, компания ZED Instruments (Luescher-Zed)

Контроль за утилизацией опасных отходов, свалками и очисткой воды усиливается во всем мире. Сегодня компании и правительства разных стран осознают истинную цену переработки отходов и потребления энергии, поэтому все более актуальным становится вопрос об их воздействии на окружающую среду. Прямое лазерное гравирование флексографских печатных форм - экологичная, безопасная альтернатива традиционным способам производства. Последние разработки в области формных материалов и программного обеспечения позволяют достичь по-настоящему конкурентоспособной высококачественной печати.

В Японии, например, индустрия глубокой печати может быть настолько ослаблена грядущим принятием законодательной Системы регистрации производства и транспортировки загрязняющих веществ, что переход на флексографию легко предсказуем.

Флексографский формный процесс - экологические проблемы

Наиболее явной и прямой угрозой экологии со стороны традиционного пятиэтапного процесса изготовления флексографских форм является использование фотоматериалов и растворителей (рис. 1).

Рис. 1. Традиционный метод изготовления флексографской формы

При работе с фотоформами проявитель и закрепитель можно сливать в канализацию только после удаления из них серебра, что является непростой задачей. В некоторых регионах, включая отдельные штаты США, даже низкое содержание серебра в сточных водах может превысить порог, установленный "Актом о чистой воде", поэтому отходы надо отправлять на дорогостоящую очистку.

Перхлорэтилен - растворитель, традиционно применяемый в формном процессе, классифицирован как опасный загрязнитель воздуха и канцероген, поэтому во многих странах усиленный контроль за утилизацией со стороны правительства подтолкнул изготовителей печатных форм к использованию альтернативных химикатов. Однако и эти вещества мало улучшают ситуацию, так как являются огнеопасными органическими соединениями (VOC - volatile organic compounds), раздражающими глаза и дыхательные органы. По-прежнему требуются соответствующая вентиляция, защитная одежда для работников и специализированная система переработки использованного растворителя. И даже после очистки химикатов остаются отходы, которые в лучшем случае подлежат отправке на свалку, но могут потребовать захоронения как опасные вещества.

Рис.2. Прямое лазерное гравирование обычных и гильзовых флексографских форм

Водовымывные полимерные пластины решают часть проблем, связанных с растворителями, однако перед сливом отработанной воды в общественную систему канализации по-прежнему необходима очистка, а нормы различных регионов и государств могут различаться. Жидкие фотополимерные композиции - это следующий шаг. Жидкое связующее позволяет легко вымыть и вновь использовать полимер с незасвеченных участков. К тому же отходы жидких фотополимеров не классифицируются как опасные и токсичные. Тем не менее, необходима осторожность в обращении с ними, чтобы добиться соответствия всем местным нормам.

Проблемы работы с фотоформами, утилизации проявителя и закрепителя и удаления серебра попытались решить разработчики цифровых фотополимерных пластин. Изображение удаляется или вырезается из маски с помощью инфракрасного лазера, который не оказывает воздействия на находящийся под защитным слоем фотополимер. Затем пластина обрабатывается традиционными методами. На сегодняшний день при изготовлении печатных форм в большинстве случаев производители применяют традиционный способ вымывания растворителем со всеми его недостатками.

Прямое гравирование - экологическая безопасность

Прямое лазерное гравирование флексографских печатных форм полностью устраняет необходимость использования фотоформ и растворителей. Эта технология применима как к традиционным флексографским, так и к бесшовным гильзовым формам, изготовляемым из полимеров или предварительно отвержденных фотополимеров (рис. 2).

Изображение гравируется с помощью лазера непосредственно на предварительно полимеризованной пластине или гильзе. Отходами процесса гравирования являются мелкая пыль или пепел. Их можно собрать с помощью замкнутой фильтрационной системы и отправить в мусоросжигатель или на свалку. Единственными послеоперационными стадиями являются промывка водой для удаления остатков пепла и короткая сушка. В отличие от других процессов, не требующих растворителей, в дополнительном промокательном материале для удаления незаполимеризованного материала необходимости нет.

Рис. 3. Слева направо: штрихкоды, изготовленные с помощью прямого лазерного гравирования (класс "А") и традиционного формного процесса (класс "С")

Таким образом, прямое лазерное гравирование ликвидирует все проблемы, связанные с утилизацией отходов. Оно также снижает энергозатраты не только за счет получения и переработки химикатов, но и косвенно за счет производства перерабатывающего оборудования.

Высокое качество

Помимо очевидного преимущества в экологическом аспекте прямое лазерное гравирование позволяет достичь уровня качества, сравнимого или даже превышающего качество форм, изготовленных фотополимерным методом.

Последние разработки позволяют стабильно получать линиатуру до 60 лин/см, с растром менее 1%, а некоторым удается осуществлять высококачественную печать с линиатурой до 70 лин/см. Более того, прекрасные характеристики краскопереноса гравируемых эластомеров позволяют осуществлять печать класса А с отличным качеством тонких линий и штрихов, например, текст или штрихкоды (рис. 3).

Повышенная сопротивляемость гравируемых эластомеров к растворителям красок обеспечивает постоянство цвета в процессе печати.

К тому же, точная калибровка цветового тона и четкие растровые точки позволяют печатнику разбавлять краски и настраивать машину, не жертвуя качеством печати в тенях ради светов или наоборот.

Тот факт, что гравируемые марки резины и предварительно отвержденные фотополимерные пластины не требуют дополнительной экспозиции, означает более долгий срок хранения, повышенную стабильность размеров и равномерность толщины. Материал не подвергается перекрестной полимеризации, которая влияет на свойства готовой печатной формы. Все это ведет к облегчению установки формы в машине, сокращению расхода материалов, сокращению числа замен форм при выполнении крупного заказа, сокращению отходов при печати, меньшей нагрузке на свалки и, косвенно, уменьшению воздействия на окружающую среду.

Качество гравировки

Во многих случаях прямое лазерное гравирование не только является заменой традиционного формного процесса — оно расширяет сферу применения флексографской печати.

Достигнутое качество таково, что во многих случаях флексографская печать с формы, изготовленной прямым лазерным гравированием, может быть использована вместо глубокой для осуществления высококачественной бесстыковой печати. Это помогает преодолеть проблемы с окружающей средой, связанные с медью, ее гравировкой и утилизацией, а также с использованием в глубокой печати красок с высоким содержанием растворителей. В Японии, где вводится пакет законов об окружающей среде, переход с глубокой печати на флексографскую уже начался.

Экологическая безопасность и высокое качество

Прямое лазерное гравирование традиционных и гильзовых флексографских форм обладает значительными преимуществами в отношении безопасности окружающей среды. В сочетании с высоким качеством форм и печати в будущем это может увеличить число предприятий, переходящих на флексографию.