一、凹印機的現狀
國產凹印機的印刷速度為60-300m/min,印刷寬度為800-2500mm,國外印刷速度為150-450m/min(軟包)、800-1000m/min(紙張),印刷寬度最寬達到4320mm。一般在凹版印刷中,張力分成四段進行控制,分別是:放料、放料牽引、收料牽引、收料。國內多採用自動張力控制,有個別採用系統張力控制。國外多採用系統張力控制。它以可程式序控制器(PLC)為中心,對各段張力進行系統的採集、處理、控制,各段之間互為依託,集中補償。套準國內多為縱向電腦自動控制,橫向手動控制,國外縱橫向全為自動套準。二、凹版印刷的優勢
1、墨層厚實,墨色均勻
凹印能真正再現原稿效果,層次豐富、清晰、墨層厚實、墨色飽和度高、色澤鮮艷明亮。這是由凹印的特點所決定的。
2、可廣泛採用無毒的水性油墨和醇溶性油墨,達到綠色環保印刷的標準。目前,凹印在出版領域已基本上採用水性油墨;在裝飾領域大部分採用水性油墨;在軟包裝領域,雖然使用溶劑性油墨的比例相當大,但人們在積極研發能夠達到環保標準的水性油墨和醇溶性油墨,已取得可喜的成果。
3、適應介質廣泛
凹印適用的介質非常廣泛,有PDC、PET、PE、NY、CPP、OPP、BOPP、組合膜以及其他與以上材料有相同性質的薄膜類、紙張等。
4、產品適用範圍更廣泛
軟包裝在包裝類產品所占的比例重,國外已開發國家占65%,有的超過70%。而我國只有5%~8%。我國的軟包裝市場發展潛力主要有以下幾個方面:奶業市場、果汁飲料和其他飲料業、蔬菜汁加工業、中藥製造業、保健飲料等。經過多年來的不斷發展,各種複合材料在包裝行業得到了廣泛套用。
5、凹印設備的綜合加工能力強
凹版印刷機還可附加上光、復膜、塗布、模切、分切、打孔、橫斷等工序。隨著各種各樣紙質包裝的不斷出現,例如購物袋、商品袋、垃圾袋、冰櫃保鮮袋等的頻繁套用,工藝品包裝、家庭日用品包裝、服裝包裝、醫藥包裝也大量採用塑膠軟包裝,各種固體包裝盒、液體包裝盒、煙包類、酒包類等都需要凹印設備的綜合加工。
6、凹印設備維護保養及維修方便,使用周期長
雖然凹印是最簡單的印刷方式,但是它的優勢卻不被人理解。如,凹印製版成本高,這使許多的包裝產品放棄凹印而採用傳統的膠印。但是,凹印滾筒可多次使用,每套版輥印數可達300萬-400萬印。
目前,隨著油墨製造商對醇溶性油墨、水性油墨等環保性油墨的研發成功,推進了凹印的技術發展。同時,在製版領域,不斷尋求鍍烙鋼輥和鋼輥的代用材料,還將會進一步降低成本,提高凹版印刷的經濟效益,縮短印前調整時間,消除短版的缺陷。同時,隨著國內高速凹版印刷機價格的調整,成本不斷下降,最終會使凹印的市場占有率不斷增加。
三、我國凹版印刷業存在的主要問題
我國凹印行業目前存在的問題主要有:
1、凹印企業從前大多隸屬於輕工、菸草、包裝、建材、郵政等多個行業。管理上沒有對口部門,活動分散,行業管理和服務明顯落後於其他行業。凹版印刷分會的成立,將有利於推動凹印行業的發展和技術交流。
2、對凹版印刷的優勢還缺乏全面認識,對國際先進水平凹印機的特徵還沒有真正了解。凹印除大家熟知的印品質量高、設備穩定性好、操作簡單、加工能力強、適應性廣泛外,可多次使用的凹版滾筒製作費用大幅度降低,以及環保性凹印油墨的普及套用,都會大大提高凹版印刷的市場競爭力。
3、國產凹印設備與國外先進水平相比,還有相當大的差距,如凹印設備的速度和可靠性有待於提高,套筒式印版/壓印滾筒、獨立驅動技術、封閉式防濺裝置和刮墨刀快速施壓裝置等技術有待於推廣套用,寬幅凹印設備也有待於開發。從國內印刷市場來看,進口設備基本上壟斷了凹印高端市場。
4、凹印專業的教育和科研也落後於實際生產,凹印企業缺乏中高級專業人員。
5、凹印相關標準的修訂工作嚴重滯後。
四、我國凹版印刷行業的發展趨勢
1、大中型規模的包裝凹印企業將占主流,特別是煙包凹印企業更加追求規模效益、高質量和高技術含量。
2、由於環保與衛生方面的原因,食品、藥品、煙、酒等行業越來越注重包裝材料和印刷工藝的環保性,凹印企業更加關注印刷車間的環境。環保型油墨和光油將會越來越廣泛地受到歡迎,封閉式刮墨刀系統和快速更換裝置會推廣套用,適應水性油墨的凹印機將被廣泛地採用。
3、凹印機獨立驅動技術和以電子軸傳動為技術平台,將實現凹印機的全面升級換代,各種用途的凹印機都將採用電子軸傳動。目前,電子軸傳動和套準系統主要來自日本和歐洲,但它們只能套用在少量國產凹印機上。開發國產套印系統將是國產凹印機全面升級換代的關鍵。
4、寬幅凹印機和紙張凹印機的比例將會不斷增加。一方面,裝飾印刷(主要是木紋紙印刷)和紙箱凹印市場會迅速增長,另一方面,軟包裝凹印機的幅度也會不斷增加,大幅面凹印機的數量將快速增加。紙和紙基複合材料凹印機(木紋紙菸標、無菌包裝、禮品包裝紙等)將會迅速增長。
5、凹印生產線加工將更加多樣化,功能配置越來越強,如以上光、模切、橫切、軟標裁切等。相應地,凹印機管理系統、遠距離技術支持系統將被越來越多地採用。同時,為滿足個性化的需要,從放卷、印刷到連線加工、收卷等各部分都將被模組化,其中最重要的將是凹印小推車或凹印與柔性版印刷互換小推車。
五、S350變頻器對凹印機張力控制系統方案
一、工藝要求
凹印機兩級牽引中間是印刷單元,對套色精度要求非常高,需要高穩定性張力調節。主電機及兩級牽引需要採用帶張力反饋的閉環控制。
二、方案特點
1、三晶S350變頻器配置為:主電機:1台,收卷:2台,放卷:2台,牽引(收):1台,牽引(放):1台。主速度(主頻率源)由主電機變頻器FM端子給定,然後在觸控螢幕上輸入版輥直徑(或周長),由PLC計算當前線速度對應的模擬量,經過D/A通道輸出給收放卷及牽引變頻器的VI端子。
2、根據該線速度信號及張力反饋,由PID計算出輔助頻率疊加作為牽引變頻器的最終輸出頻率,通過微調PID可保證同步。
3、收放卷變頻器根據線速度自動計算出當前卷徑,根據卷徑的變化再計算出各自當前的主頻率,疊加後由張力反饋信號經PID計算出輔助頻率,作為最終輸出頻率。
三、方案優點
1、主機和牽引變頻器均採用有速度感測器矢量控制,調速精度可達0.02%,收放卷和牽引控制均帶有張力控制,同時利用變頻器內部的卷徑計算和PID調節來完成收放卷,確保系統控制精度高、回響快。
2、可實現高速不停機自動換卷,提高生產效率。同時整個系統線路簡單,PLC只需完成簡單的邏輯控制和主速度處理即可,而由變頻器來完成大量的張力控制及運算,省去大量A/D、D/A模組(降低了對PLC的硬體要求),因此可節省高額的軟體開發