ساختمان ماشین چاپ گراور و معرفی کامل اجزا

2-1 مقدمه

ماشین چاپ گراور مجموعه‌ای از سیستم‌های مکانیکی، پنوماتیکی، الکترونیکی و کنترلی است که با همکاری یکدیگر، عملیات انتقال مرکب از سیلندر گراور به بستر چاپ را با سرعت و دقت بسیار بالا انجام می‌دهند.

ماشین‌های مدرن گراور معمولاً بین ۶ تا ۱۲ یونیت چاپ دارند و قادرند با سرعت ۱۵۰ تا ۶۰۰ متر در دقیقه و در برخی مدل‌های پیشرفته تا ۸۰۰ متر در دقیقه چاپ کنند.

در صنایع بسته‌بندی، بیشتر ماشین‌ها از نوع Roll-to-Roll هستند؛ یعنی فیلم از یک رول باز شده و پس از چاپ دوباره به‌صورت رول جمع می‌شود.

2-2 اجزای اصلی ماشین گراور

یک ماشین گراور از بخش‌های زیر تشکیل شده است:

Unwinder
     │
     ▼
Tension Control
     │
     ▼
Corona Treater (در صورت نیاز)
     │
     ▼
Printing Unit 1
Printing Unit 2
Printing Unit 3
...
Printing Unit 8
     │
     ▼
Drying System
     │
     ▼
Cooling Roller
     │
     ▼
Inspection System
     │
     ▼
Rewinder

2-3 رول بازکن (Unwinder)

اولین قسمت ماشین، رول بازکن است.

وظیفه آن:

نگهداری رول مادر
باز کردن یکنواخت فیلم
جلوگیری از لرزش رول
کنترل اولیه کشش فیلم

رول‌های BOPP معمولاً دارای مشخصات زیر هستند:

قطر خارجی: ۴۰۰ تا ۸۰۰ میلی‌متر
عرض: ۳۰۰ تا ۱۶۰۰ میلی‌متر
وزن: تا چند تن

2-4 سیستم کنترل کشش (Web Tension Control)

یکی از مهم‌ترین قسمت‌های ماشین گراور است.

اگر کشش فیلم زیاد باشد:

فیلم کشیده می‌شود.
رجیستر به هم می‌ریزد.
چاپ اعوجاج پیدا می‌کند.

اگر کشش کم باشد:

فیلم چروک می‌شود.
کیفیت چاپ کاهش می‌یابد.
احتمال پارگی افزایش می‌یابد.

کنترل کشش توسط:

Load Cell
Dancer Roller
Servo Motor
PLC

انجام می‌شود.

2-5 سیستم کرونا (Corona Treater)

فیلم‌های پلی‌الفینی مانند:

BOPP
CPP
PE

دارای انرژی سطحی پایین هستند.

به همین علت مرکب به‌خوبی روی آنها نمی‌چسبد.

دستگاه کرونا با ایجاد تخلیه الکتریکی، انرژی سطحی فیلم را افزایش می‌دهد.

مقدار مناسب انرژی سطحی:

فیلم	انرژی سطحی
BOPP	38–42 dyn/cm
PET	46–50 dyn/cm
PE	40–42 dyn/cm

2-6 یونیت چاپ (Printing Unit)

قلب ماشین گراور است.

هر رنگ دارای یک یونیت مستقل است.

یک ماشین هشت‌رنگ دارای هشت یونیت مجزا خواهد بود.

هر یونیت شامل:

سیلندر گراور
حوضچه مرکب
دکتر بلید
غلتک فشار
موتور
سیستم تنظیم فشار
سیستم تنظیم رجیستر

2-7 سیلندر گراور (Gravure Cylinder)

مهم‌ترین قطعه ماشین است.

اجزای آن:

شفت فولادی
بدنه فولادی
لایه مس
سلول‌های حکاکی
لایه کروم

قطر سیلندرها معمولاً:

100 تا 350 میلی‌متر

ضخامت لایه مس:

150 تا 250 میکرون

ضخامت کروم:

6 تا 12 میکرون

عمر مفید:

بیش از ۵ میلیون متر چاپ (در صورت نگهداری صحیح)

2-8 حوضچه مرکب (Ink Fountain)

مرکب داخل این مخزن قرار دارد.

ویژگی‌ها:

گردش مداوم مرکب
کنترل دما
کنترل ویسکوزیته
جلوگیری از ته‌نشینی پیگمنت

سیستم گردش مرکب معمولاً شامل:

پمپ دیافراگمی
فیلتر
مخزن
همزن
ویسکومتر

2-9 دکتر بلید (Doctor Blade)

وظیفه:

پاک کردن مرکب اضافی از سطح سیلندر.

تنها مرکب داخل سلول‌ها باقی می‌ماند.

مشخصات معمول:

جنس:

فولاد فنری
استیل ضدزنگ
روکش سرامیکی

ضخامت:

0.15 تا 0.20 میلی‌متر

زاویه نصب:

55 تا 65 درجه

فشار بیش از حد دکتر بلید می‌تواند باعث:

سایش کروم
ایجاد خطوط روی چاپ
کاهش عمر سیلندر

شود.

2-10 غلتک فشار (Impression Roller)

این غلتک فیلم را به سیلندر گراور می‌فشارد.

وظایف:

ایجاد فشار یکنواخت
انتقال کامل مرکب
جلوگیری از پرش فیلم

معمولاً از لاستیک مقاوم با سختی حدود 75 تا 85 Shore A ساخته می‌شود.

2-11 سیستم خشک‌کن (Dryer)

پس از هر یونیت چاپ، فیلم وارد خشک‌کن می‌شود.

هوای گرم باعث تبخیر سریع حلال می‌شود.

دمای معمول:

مرکب پایه حلال: 50 تا 80°C
مرکب پایه آب: 70 تا 100°C

خشک‌کن باید به گونه‌ای طراحی شود که فیلم تغییر شکل ندهد و حلال به‌طور کامل خارج شود.

2-12 سیستم رجیستر (Register Control)

در چاپ چندرنگ، هر رنگ باید دقیقاً روی رنگ قبلی قرار گیرد.

سیستم رجیستر شامل:

دوربین‌های CCD
سنسورهای نوری
سرووموتور
PLC

دقت ماشین‌های مدرن معمولاً در حدود ±0.05 میلی‌متر است.

2-13 سیستم بازرسی (Inspection System)

این سیستم کیفیت چاپ را در حین تولید کنترل می‌کند.

موارد قابل تشخیص:

کم‌رنگی
پررنگی
نبودن رنگ
خط دکتر بلید
آلودگی
جابه‌جایی رجیستر
سوراخ شدن فیلم

2-14 رول جمع‌کن (Rewinder)

آخرین قسمت ماشین است.

وظایف:

جمع کردن رول
کنترل کشش نهایی
جلوگیری از تلسکوپی شدن رول
جلوگیری از چروک

2-15 سیستم کنترل مرکزی

ماشین‌های جدید توسط PLC و HMI کنترل می‌شوند.

پارامترهای قابل تنظیم:

سرعت ماشین
فشار چاپ
ویسکوزیته مرکب
دمای خشک‌کن
کشش فیلم
رجیستر
فشار دکتر بلید

بسیاری از ماشین‌های مدرن امکان اتصال به سیستم‌های Industry 4.0 و پایش آنلاین را نیز دارند.

جمع‌بندی فصل

در این فصل با اجزای اصلی ماشین چاپ گراور، عملکرد هر بخش و نقش آن در کیفیت نهایی چاپ آشنا شدیم. شناخت صحیح این اجزا برای اپراتورها، مهندسان فرآیند و کارشناسان تعمیر و نگهداری ضروری است و پایه‌ای برای مباحث تخصصی‌تر مانند ساخت سیلندر، آبکاری، حکاکی و عیب‌یابی محسوب می‌شود.

کتاب مرجع جامع چاپ گراور (Rotogravure Printing) فصل دوم