مقارنة بين تقنية الطباعة الفلكسوغرافية باستخدام شفرة طبيب الغرفة وتقنية الحبر ثنائي البكرات

في الطباعة الفلكسوغرافية، يُعدّ نظام التحبير أساس جودة الطباعة المتسقة. يوجد تصميمان رئيسيان اليوم: نظام التحبير المفتوح ذو البكرتين، ونظام شفرة التوزيع المغلق. لكل منهما مزايا وعيوب خاصة فيما يتعلق بتجانس نقل الحبر ، ومتطلبات الصيانة، وتبخر المذيب، ومدى ملاءمته لأنواع الحبر المختلفة. تساعد هذه المقارنة مشغلي المطابع وفنيي العمليات على اتخاذ قرار مدروس بناءً على بيئة الإنتاج، وتركيب الحبر الكيميائي، ومتطلبات السرعة.

نظام حبر مزدوج البكرات - تصميم مفتوح

لا يزال نظام الحبر ذو البكرتين أسلوبًا تقليديًا وبسيطًا موجودًا في العديد من مطابع الفليكسو القديمة وبعض آلات الطباعة ذات الشريط الضيق. تصميمه المفتوح سهل الفهم والتشغيل.

تكوين بكرة النافورة + بكرة القياس

في نظام الطباعة ثنائي الأسطوانات النموذجي، تغوص أسطوانة الحبر (وتُسمى أيضًا أسطوانة الالتقاط) في حوض الحبر أو الخزان. أثناء دورانها، تلتقط طبقة سميكة من الحبر. ثم تنتقل هذه الطبقة إلى أسطوانة القياس. تحدد المسافة والضغط بين هاتين الأسطوانتين كمية الحبر التي تمر إلى أسطوانة أنيلوكس أو مباشرةً إلى أسطوانة الطباعة.

مسار الحبر مفتوح على بيئة غرفة الطباعة من حوض الحبر إلى نقطة تلامس البكرة. لا توجد أغطية أو موانع تسرب باستثناء واقيات الرذاذ الاختيارية.

يتم التحكم في نقل الحبر عن طريق ضغط المِكبس

لا ينطبق ضبط ضغط الشفرة هنا بشكل مباشر، بل يقوم المشغلون بضبط ضغط التلامس بين أسطوانة التوزيع وأسطوانة القياس. زيادة الضغط تُخرج كمية أكبر من الحبر، مما يقلل من سُمك طبقة الحبر. أما تقليل الضغط فيسمح بطبقة حبر أكثر سُمكًا. هذا الضبط الميكانيكي بديهي، ولكنه حساس لتوازي الأسطوانات، وتآكل المحامل، ومهارة المشغل. قد تُؤدي التغييرات الطفيفة في الضغط إلى تغيير كثافة الحبر بشكل كبير على كامل سطح الورق، مما يُسبب ظهور خطوط أو تغطية غير متساوية.

هناك عامل آخر وهو تشطيب سطح الأسطوانة. فالأسطوانة الملساء توفر كمية أقل من الحبر، بينما الأسطوانة المحززة أو المنقوشة تحمل كمية أكبر. ولكن أي خشونة في السطح تتآكل مع مرور الوقت.

مفتوح للبيئة - التبخر والتلوث

نظراً لوجود الحبر في وعاء مفتوح وتعرض الأسطوانات للهواء، يتبخر المذيب بسرعة، خاصةً مع الأحبار المذيبة. يؤدي ذلك إلى تذبذب لزوجة الحبر باستمرار، مما يستدعي قياساً يدوياً متكرراً وإضافة المذيبات أو الماء. كما تفقد الأحبار المائية الماء أيضاً، فتصبح أكثر كثافة وعرضة للجفاف على سطح الأسطوانة.

يتساقط الغبار وبقايا الحبر الجافة وألياف الورق والملوثات المحمولة جوًا مباشرةً في حوض الحبر، ثم تنتقل إلى البكرات. يؤدي ذلك إلى ظهور بقع وخطوط وتلف في لوحة الطباعة. لذا، يلزم تنظيف حوض الحبر أو استبداله بشكل متكرر عند الطباعة لفترات طويلة.

نظام شفرات طبيب الغرفة – تصميم مغلق

تم تطوير نظام شفرة الطبيب ذي الحجرة المغلقة للتغلب على قيود تصميمات الأسطوانتين المفتوحة. وهو الآن معيار في معظم مكابس الطباعة الفلكسوغرافية الحديثة عالية السرعة.

حجرة محكمة الإغلاق مزودة بشفرتين

تُحيط حجرة بجزء من محيط أسطوانة أنيلوكس. تشكل شفرتان للضغط - شفرة قياس وشفرة احتواء - تجويفًا محكمًا ضد السوائل مع أغطية طرفية . يُضخ الحبر إلى الحجرة تحت ضغط منخفض، فيغمر سطح أسطوانة أنيلوكس. تقوم الشفرة ذات الزاوية العكسية بكشط الحبر الزائد، تاركةً الحبر داخل الخلايا المحفورة فقط. تمنع شفرة الاحتواء التسرب عند مخرج الحجرة.

هذا التصميم يغلف الحبر بالكامل، مما يقلل من تعرضه للهواء.

يتم تدوير الحبر بواسطة مضخة

يُعدّ دوران الحبر ميزة أساسية. تقوم مضخة بسحب الحبر من دلو أو أسطوانة محكمة الإغلاق وتوصيله إلى الحجرة. يعود الفائض إلى الحاوية بفعل الجاذبية أو بواسطة مضخة ثانية. تحافظ هذه الحلقة المستمرة على تحريك الحبر، وتمنع ترسب الصبغة، وتتيح التحكم في درجة الحرارة عبر مبادل حراري عند الحاجة. كما يُسهّل النظام دمج أجهزة التحكم التلقائي في اللزوجة.

يمكن تعديل معدل التدفق والضغط، لكن القياس الأساسي يتم عن طريق زاوية شفرة الطبيب وضغطها، وليس عن طريق ضغط المضخة. كما تسمح بعض الأنظمة بضبط ضغط الشفرة لتحسين جودة طبقة المحلول الممسوحة.

الحد الأدنى من تبخر المذيب

بفضل إغلاق الحجرة، يقل تبخر المذيب بشكل كبير. وتبقى اللزوجة ثابتة لساعات أو حتى خلال نوبات العمل، مما يقلل من الهدر وتدخل المشغل. كما تنخفض انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة، ويقلّ عبير غرفة الطباعة إلى أدنى حد، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً للأحبار المذيبة والأحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. وتحتفظ الأحبار المائية أيضاً بمحتواها المائي، مما يمنع جفافها المبكر على أسطوانة أنيلوكس.

مقارنة اتساق نقل الحبر

يلخص الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية في الأداء بين النظامين.

فيما يتعلق بتسرب الحبر إلى أسطوانة أنيلوكس ، يعتمد نظام الأسطوانتين كليًا على نقطة الضغط لإزالة الحبر الزائد. إذا كانت أسطوانة القياس متآكلة أو كان الضغط غير متساوٍ، فإن أسطوانة أنيلوكس تتلقى طبقة سميكة وغير متحكم بها من الحبر، مما يتسبب في طباعة غير واضحة وزيادة في حجم النقاط. يمنع نظام الحجرة، المزود بشفرة صلبة ذات زاوية عكسية، تسرب الحبر بطبيعته.

نقاط الصيانة والتآكل

نظام بكرتين – تجديد البكرات

تُعدّ أسطح بكرات التوزيع والقياس من أهمّ أجزاء التآكل. مع مرور الوقت، تُؤدّي الأصباغ الكاشطة والتنظيف المتكرر إلى تدهور طبقة الكروم أو السيراميك. كما تتصلّب البكرات المغطاة بالمطاط أو تتشقّق. في نهاية المطاف، يجب إزالة البكرات وإعادة صقلها وإعادة طلائها أو استبدالها. هذه العملية مكلفة وتتطلب بكرة كاملة من المادة الخام. بالإضافة إلى ذلك، تتآكل المحامل وآليات ضبط الضغط، مما يؤدي إلى ضغط غير منتظم.

تنظيف نظام الطباعة المفتوح ذي البكرتين لتغيير المهمة بسرعة أكبر من نظام الحجرة - يكفي مسح البكرات وتغيير حوض الحبر. لكن فترة الصيانة الفعلية لتجديد البكرات تُقاس بالأشهر أو السنوات، وليس بالأيام.

نظام الحجرة - استبدال الشفرات والأختام

تحتوي أنظمة حجرات الطباعة على أجزاء قابلة للاستهلاك: الشفرتان وحلقات منع التسرب الطرفية . يُعدّ تآكل حلقات منع التسرب عملية طبيعية ومتوقعة. تحتكّ هذه الحلقات بنهايات أسطوانة أنيلوكس (أو بغلاف خزفي). ومع تآكلها، يبدأ الحبر بالتسرب من نهايات حجرات الطباعة، مما يُسبب تقطيرًا وفوضى، واحتمالية انقطاع الحبر عن حواف الأسطوانة. يتراوح العمر الافتراضي لحلقات منع التسرب عادةً من أسبوع إلى بضعة أشهر، وذلك تبعًا لدرجة كشط الحبر، وسرعة الطباعة، ومادة حلقة منع التسرب (مثل البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي، أو البولي تترافلوروإيثيلين، أو المواد المركبة المملوءة بالكربون).

تتآكل الشفرات أيضًا، خاصةً عند طباعة الأحبار البيضاء الكاشطة أو التي تحتوي على أصباغ خزفية. وتتسبب الشفرات المتآكلة في ظهور خطوط وعدم انتظام في كمية الحبر. الشفرات والأختام رخيصة الثمن ومصممة للاستبدال السريع - عادةً ما يستغرق الأمر من 10 إلى 15 دقيقة لكل حجرة.

ميزة أخرى: لا تتلامس أسطوانة أنيلوكس نفسها مع جسم الحجرة، لذا فإن تآكل الأسطوانة يكون ضئيلاً مقارنة بنظام الأسطوانتين، حيث تتلامس الأسطوانات مع بعضها البعض.

ملاءمة لأنواع مختلفة من الأحبار

أحبار مائية

أنظمة الطباعة ثنائية البكرات: يجب أن تكون البكرات مقاومة للتآكل (مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مطلية). تجف الأحبار المائية بسرعة على البكرات المكشوفة، مكونة طبقة رقيقة تنتقل إلى اللوحة. يتطلب الأمر غسلاً متكرراً. التبخر سريع، لذا ترتفع اللزوجة باستمرار.

أنظمة الحجرات: يجب أن تكون الأختام الطرفية مقاومة للماء والمواد الكيميائية القلوية (درجة حموضة نموذجية 8.5-9.5). تُعدّ أختام النيوبرين أو EPDM خيارًا مناسبًا. تعمل الحجرة المغلقة على إبطاء تبخر الماء بشكل كبير، مما يسمح بثبات اللزوجة لساعات. مع ذلك، قد تتراكم جزيئات الحبر الجافة داخل الحجرة إذا كانت الدورة الدموية ضعيفة؛ لذا يلزم تنظيفها بانتظام.

أحبار أساسها المذيبات وأحبار الأشعة فوق البنفسجية

هنا تبرز مزايا نظام الحجرة. يُعدّ تبخر المذيب مشكلة رئيسية في الأنظمة المفتوحة، فهو لا يُغيّر اللزوجة فحسب، بل يُطلق أيضًا أبخرة قابلة للاشتعال وذات رائحة كريهة. يُقلّل نظام الحجرة المزود بحلقة إمداد حبر مُحكمة الإغلاق من التعرّض للمركبات العضوية المتطايرة، ويُلبي اللوائح البيئية. بالنسبة لأحبار الأشعة فوق البنفسجية، الحساسة لتثبيط الأكسجين وتبخر المونومرات، تحافظ الحجرة المغلقة على استقرار تركيبة الحبر.

تتطلب أنظمة الطباعة ثنائية البكرات لأحبار المذيبات إجراء فحوصات متكررة للزوجة وإضافة المذيبات. كما أنها تشكل خطراً أكبر للحريق في حال عدم توفير تهوية مناسبة.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل يمكنني تعديل نظام ذي بكرتين ليناسب نظام شفرات الغرفة؟
نعم، توفر العديد من شركات تصنيع المطابع مجموعات تحديث. تتضمن هذه المجموعات عادةً إزالة أسطوانة الحبر وأسطوانة القياس، وتركيب نظام شفرة تنظيف حجرة الطباعة الذي يتوافق مع أسطوانة أنيلوكس الموجودة، وإضافة مضخة وخراطيم تدوير الحبر. التكلفة معقولة مقارنةً بشراء مطبعة جديدة، وغالبًا ما يُعوّض التحسن في جودة الطباعة وانخفاض استهلاك المذيبات هذه التكلفة في غضون أشهر.

س2: أي نظام أسهل في التنظيف بالنسبة للوظائف ذات الكميات الصغيرة؟
بالنسبة للطباعة لفترات قصيرة جدًا (أقل من 30 دقيقة)، يُعد نظام البكرتين أسرع في التنظيف لعدم وجود تجاويف مغلقة أو أغطية طرفية أو خراطيم تحتاج إلى تنظيف. مع ذلك، يُهدر النظام المفتوح كمية أكبر من الحبر (يبقى الحبر في الحوض وعلى البكرات). أما بالنسبة للطباعة المتكررة القصيرة بألوان مختلفة، فيُفضل العديد من الطابعين استخدام الحجرات رغم طول مدة التنظيف، لأنها تستهلك كمية أقل من الحبر إجمالًا وتُحقق تناسقًا لونيًا أسرع بعد بدء التشغيل.

س3: كيف أعرف متى تحتاج أختام الحجرة إلى الاستبدال؟
تشمل العلامات: تسرب الحبر من أطراف حجرة الطباعة إلى محامل أسطوانات أنيلوكس أو إطار المطبعة؛ انخفاض كمية الحبر المنقولة عند حواف الورق (طباعة باهتة)؛ أو وجود أخاديد تآكل ظاهرة على الأختام الطرفية. يقوم معظم المشغلين باستبدال الأختام بشكل دوري (مثلاً، كل صباح اثنين) لتجنب التوقفات غير المتوقعة.

ملخص وتوصيات الاختيار

اختر نظام حبر ثنائي البكرات إذا:

• سرعة الضغط لديك أقل باستمرار من 150 متر/دقيقة

• تقوم في المقام الأول بطباعة الخطوط الخشنة أو التغطية الصلبة (وليس عملية الطباعة بالشاشة عالية الدقة).

• لديك ميزانية محدودة للنفقات الرأسمالية ويمكنك قبول استهلاك أعلى للحبر وهدره

• تسيطر تغييرات الألوان المتكررة والقصيرة المدى على سير عملك

اختر نظام شفرات الطبيب في غرفة العمليات إذا:

• إذا كنت تطبع أعمالاً بدقة 150 خط/بوصة أو أكثر، أو كنت تحتاج إلى كثافة ثابتة عبر الويب،

• تعمل مكبستك بسرعات عالية (أكثر من 200 متر/دقيقة)

• تستخدم أحبارًا مذيبة أو أحبارًا معالجة بالأشعة فوق البنفسجية أو أحبارًا مائية وترغب في تقليل التبخر وانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة.

• يمكنك قبول تكاليف الشفرات/الأختام المستهلكة مقابل تقليل هدر الحبر وتقليل انتباه المشغل.

• أنت بحاجة إلى لزوجة ثابتة لتشغيلات طويلة دون الحاجة إلى تعديل مستمر

في معظم عمليات الطباعة الفلكسوغرافية الحديثة، وخاصةً تلك التي تطبع العبوات المرنة والملصقات والمطبوعات المسبقة على الكرتون المموج، أصبح نظام شفرة الطبيب ذو الحجرة هو المعيار. إن اتساق نقل الحبر الفائق، وانخفاض التأثير البيئي، والقدرة على الحفاظ على اتساق لزوجة الحبر، تفوق بكثير الصيانة البسيطة لاستبدال الشفرة والختم.

هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار نظام الحبر المناسب لأنواع الحبر وسرعات الطباعة الخاصة بك؟ تواصل مع فريقنا الفني للحصول على توصية بتكوين مخصص.

ملاحظة: الصور الواردة في هذه المقالة هي لأغراض التوضيح فقط.