Cuchilla Chamber Doctor vs. Entintado con dos rodillos: Comparación en flexografía

En la impresión flexográfica, el sistema de entintado es fundamental para la uniformidad de la calidad de impresión. Actualmente, existen dos diseños predominantes: el sistema de entintado abierto de dos rodillos y el sistema de rasqueta de cámara cerrada. Cada uno presenta ventajas e inconvenientes específicos en cuanto a la uniformidad de la transferencia de tinta , los requisitos de mantenimiento, la evaporación del disolvente y la compatibilidad con diferentes tipos de tinta. Esta comparación ayuda a los operarios de imprenta y a los técnicos de proceso a tomar una decisión informada en función de su entorno de producción, la composición química de la tinta y las exigencias de velocidad.

Sistema de entintado de dos rodillos – Diseño abierto

El sistema de entintado de dos rodillos sigue siendo un método tradicional y sencillo que se encuentra en muchas prensas flexográficas antiguas y en algunas máquinas de banda estrecha. Su configuración abierta es fácil de entender y de usar.

Configuración de rollo de fuente + rollo dosificador

En un sistema típico de dos rodillos, un rodillo de inmersión (también llamado rodillo de recogida) se sumerge en un depósito de tinta. Al girar, recoge una gruesa capa de tinta. Esta capa se transfiere a un rodillo dosificador. La distancia y la presión entre estos dos rodillos determinan la cantidad de tinta que pasa al rodillo anilox o directamente al cilindro de planchas.

El recorrido de la tinta está expuesto al ambiente de la sala de impresión desde la bandeja hasta el rodillo de contacto. No hay sellos ni cubiertas, salvo protectores contra salpicaduras opcionales.

Transferencia de tinta controlada por la presión del rodillo.

El ajuste de la presión de la cuchilla no es directamente aplicable en este caso; en su lugar, los operarios ajustan la presión de contacto entre el rodillo de impresión y el rodillo dosificador. Al aumentar la presión, sale más tinta, lo que reduce el grosor de la película. Al disminuir la presión, se obtiene una capa de tinta más gruesa. Este ajuste mecánico es intuitivo, pero sensible al paralelismo de los rodillos, al desgaste de los cojinetes y a la habilidad del operario. Pequeños cambios en la presión pueden alterar drásticamente la densidad en toda la banda, lo que provoca rayas o una cobertura irregular.

Otra variable es el acabado de la superficie del rodillo. Un rodillo dosificador liso suministra menos tinta; uno ranurado o grabado retiene más. Sin embargo, cualquier textura superficial se desgasta con el tiempo.

Abierto al medio ambiente: evaporación y contaminación

Debido a que la tinta se encuentra en una bandeja abierta y los rodillos están expuestos, la evaporación del disolvente es rápida, especialmente con tintas a base de disolventes. Esto provoca que la viscosidad de la tinta varíe continuamente, lo que requiere mediciones manuales frecuentes y la adición de disolventes o agua. Las tintas a base de agua también pierden agua, volviéndose más espesas y propensas a secarse en la superficie del rodillo.

El polvo, los restos de tinta seca, las fibras de papel y los contaminantes presentes en el aire caen directamente en la bandeja de tinta y se transfieren a los rodillos. Esto provoca marcas, rayas y daños en la plancha. Para tiradas largas, es necesario limpiar la bandeja con frecuencia o reemplazarla.

Sistema de cuchillas de cámara para rascador – Diseño cerrado

El sistema de rasqueta de cámara cerrada se desarrolló para superar las limitaciones de los diseños de dos rodillos abiertos. Actualmente, es estándar en la mayoría de las prensas flexográficas modernas de alta velocidad.

Cámara sellada con dos cuchillas

Una cámara encierra un segmento de la circunferencia del rodillo anilox. Dos cuchillas rascadoras —una dosificadora y una de contención— forman una cavidad hermética junto con sellos en los extremos . La tinta se bombea a la cámara a baja presión, inundando la superficie del rodillo anilox. La cuchilla de ángulo inverso raspa el exceso de tinta, dejando solo la tinta dentro de las celdas grabadas. La cuchilla de contención evita fugas en la salida de la cámara.

Este diseño encierra completamente la tinta, minimizando la exposición al aire.

Tinta circulada por bomba

La circulación de la tinta es una característica fundamental. Una bomba extrae la tinta de un depósito o tambor sellado y la introduce en la cámara. El exceso de tinta regresa al contenedor por gravedad o mediante una segunda bomba. Este circuito continuo mantiene la tinta en agitación, evita la sedimentación del pigmento y permite controlar la temperatura mediante un intercambiador de calor si fuera necesario. El sistema también facilita la integración de controladores automáticos de viscosidad.

El caudal y la presión se pueden ajustar, pero la dosificación principal se realiza mediante el ángulo y la presión de la hoja del médico, no mediante la presión de la bomba. Algunos sistemas también permiten ajustar la presión de la hoja para optimizar la película aplicada.

Evaporación mínima de disolvente

Gracias al sellado de la cámara, la evaporación del disolvente se reduce drásticamente. La viscosidad se mantiene estable durante horas o incluso turnos completos, lo que disminuye el desperdicio y la intervención del operario. Las emisiones de COV son menores y el olor en la sala de impresión se minimiza, algo especialmente importante para las tintas con base de disolvente y UV. Las tintas con base de agua también conservan su contenido de agua, evitando el secado prematuro en el rodillo anilox.

Comparación de la consistencia de la transferencia de tinta

La siguiente tabla resume las principales diferencias de rendimiento entre los dos sistemas.

En cuanto a la inundación del rodillo anilox , el sistema de dos rodillos depende completamente del rodillo de presión para eliminar el exceso de tinta. Si el rodillo dosificador está desgastado o la presión es irregular, el rodillo anilox recibe una película gruesa y descontrolada, lo que provoca una impresión sucia y una ganancia de punto. El sistema de cámara, con su cuchilla rígida de ángulo inverso, evita la inundación por diseño.

Puntos de mantenimiento y desgaste

Sistema de dos rodillos – Renovación de rodillos

Los principales componentes sometidos a desgaste son las superficies de los rodillos de alimentación y dosificación. Con el tiempo, los pigmentos abrasivos y la limpieza frecuente deterioran el recubrimiento de cromo o cerámica. Los rodillos recubiertos de caucho se endurecen o se agrietan. Finalmente, es necesario desmontar, rectificar y recubrir los rodillos, o bien sustituirlos. Este proceso es costoso y requiere un rollo de material. Además, los cojinetes y los mecanismos de ajuste de presión se desgastan, lo que provoca una presión irregular.

La limpieza de un sistema abierto de dos rodillos para un cambio de trabajo breve es más rápida que la de un sistema de cámara: basta con limpiar los rodillos y cambiar el depósito de tinta. Sin embargo, el intervalo de mantenimiento real para la renovación de los rodillos se mide en meses o años, no en días.

Sistema de cámara: reemplazo de cuchillas y sellos

Los sistemas de cámara tienen piezas consumibles: las dos cuchillas y los sellos de los extremos . El desgaste de los sellos es un proceso normal y esperado. Los sellos rozan contra los extremos del rodillo anilox (o contra un manguito cerámico). A medida que se desgastan, la tinta comienza a gotear por los extremos de la cámara, provocando goteos, suciedad y posible falta de tinta en los bordes del rodillo. La vida útil típica de los sellos oscila entre una semana y varios meses, dependiendo de la abrasividad de la tinta, la velocidad de la prensa y el material del sello (UHMWPE, PTFE o compuestos reforzados con fibra de carbono).

Las cuchillas también se desgastan, especialmente al imprimir con tintas blancas abrasivas o que contienen pigmentos cerámicos. Las cuchillas desgastadas provocan rayas y un volumen de tinta irregular. Las cuchillas y los sellos son económicos y están diseñados para un reemplazo rápido, generalmente de 10 a 15 minutos por cámara.

Otra ventaja: el rodillo anilox en sí no entra en contacto con el cuerpo de la cámara, por lo que el desgaste del rodillo es mínimo en comparación con un sistema de dos rodillos, donde los rodillos entran en contacto entre sí.

Compatibilidad con diferentes tipos de tinta

Tintas a base de agua

Sistemas de dos rodillos: Los rodillos deben ser resistentes a la corrosión (de acero inoxidable o recubiertos). Las tintas a base de agua se secan rápidamente en los rodillos abiertos, formando una película que se transfiere a la plancha. Se requiere un lavado frecuente. La evaporación es rápida, por lo que la viscosidad aumenta continuamente.

Sistemas de cámara: Los sellos de los extremos deben ser resistentes al agua y a la química alcalina (pH típico de 8,5 a 9,5). Los sellos de neopreno o EPDM funcionan bien. La cámara cerrada ralentiza drásticamente la evaporación del agua, lo que permite una viscosidad estable durante horas. Sin embargo, si la circulación es deficiente, pueden acumularse partículas de tinta seca en el interior de la cámara; por lo tanto, es necesario realizar un lavado periódico.

Tintas con base de solvente y tintas UV

Aquí es donde el sistema de cámara destaca. La evaporación del solvente es un problema importante en los sistemas abiertos: no solo altera la viscosidad, sino que también libera vapores inflamables y con olor desagradable. Un sistema de cámara con un circuito de suministro de tinta sellado reduce la exposición a COV y cumple con las normativas ambientales. Para las tintas UV, que son sensibles a la inhibición por oxígeno y a la evaporación de monómeros, la cámara cerrada mantiene estable la composición de la tinta.

Los sistemas de dos rodillos para tintas solventes requieren controles frecuentes de viscosidad y adiciones de solvente. Además, presentan un mayor riesgo de incendio si no se mantiene una ventilación adecuada.

Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: Puedo adaptar un sistema de dos rodillos a un sistema de cuchillas de cámara?
Sí, muchos fabricantes de prensas ofrecen kits de adaptación. Estos kits suelen consistir en retirar el rodillo de tintero y el rodillo dosificador, instalar un sistema de rasqueta de cámara compatible con el rodillo anilox existente y añadir una bomba y mangueras de circulación de tinta. El coste es moderado en comparación con una prensa nueva, y la mejora en la consistencia y la reducción del consumo de disolvente suelen amortizarse en cuestión de meses.

P2: Qué sistema es más fácil de limpiar para trabajos de corta duración?
Para tiradas muy cortas (menos de 30 minutos), el sistema de dos rodillos se limpia más rápido porque no tiene cavidades selladas, juntas de extremo ni mangueras que limpiar. Sin embargo, el sistema abierto desperdicia más tinta (queda tinta en el depósito y en los rodillos). Para tiradas cortas con varios colores diferentes, muchos impresores prefieren las cámaras a pesar del mayor tiempo de limpieza, ya que pueden usar menos tinta en general y lograr un color uniforme más rápidamente después de la puesta en marcha.

P3: Cómo sé cuándo hay que cambiar las juntas de la cámara?
Entre los síntomas se incluyen: fugas de tinta desde los extremos de la cámara hacia los cojinetes del rodillo anilox o el bastidor de la prensa; menor transferencia de tinta en los bordes de la banda (impresión más clara); o surcos de desgaste visibles en los sellos de los extremos. La mayoría de los operarios reemplazan los sellos periódicamente (por ejemplo, todos los lunes por la mañana) para evitar paradas inesperadas.

Resumen y recomendación de selección

Elija un sistema de entintado de dos rodillos si:

• La velocidad de su prensa es consistentemente inferior a 150 m/min.

• Se imprime principalmente con líneas gruesas o cobertura sólida (no se utiliza el proceso de tramado de líneas finas).

• Tienes un presupuesto ajustado para gastos de capital y puedes aceptar un mayor consumo de tinta y desperdicio.

• Los cambios de color frecuentes y de corta duración dominan tu flujo de trabajo.

Elija un sistema de cuchilla rascadora de cámara si:

• Usted imprime trabajos a más de 150 lpi o requiere una densidad uniforme en toda la página.

• Su prensa funciona a altas velocidades (más de 200 m/min).

• Usted utiliza tintas a base de solventes, UV o a base de agua y desea minimizar la evaporación y los COV.

• Puedes aceptar los costes de las cuchillas/sellos consumibles a cambio de un menor desperdicio de tinta y una menor atención por parte del operario.

• Necesitas una viscosidad estable para recorridos largos sin ajustes constantes.

Para la mayoría de las operaciones de flexografía modernas, especialmente aquellas que imprimen envases flexibles , etiquetas o preimpresión de cartón ondulado, el sistema de rasqueta de cámara se ha convertido en el estándar. Su excelente consistencia en la transferencia de tinta, su menor impacto ambiental y su capacidad para mantener la viscosidad de la tinta constante compensan con creces el mantenimiento mínimo que supone la sustitución de la rasqueta y el sello.

Necesita ayuda para seleccionar el sistema de entintado adecuado para sus tipos de tinta y velocidades de impresión específicas? Póngase en contacto con nuestro equipo técnico para obtener una recomendación de configuración personalizada.

Nota: Las imágenes de este artículo son solo a título ilustrativo.