Флексографская или цифровая печатная машина: какая из них подойдет вашему бизнесу?

Выбор междуфлексографское печатное оборудованиеНастройка и система цифровой печати сводятся к продолжительности тиража, изменчивости заказов, скорости производства и долгосрочным-операционным затратам. Флексографская технология доминирует в крупносерийном производстве, поскольку обеспечивает более низкие затраты на единицу продукции и превосходную скорость печати на стандартных носителях, в то время как цифровая печать превосходна при печати небольшими тиражами, быстрой смене заданий и работе с переменными данными без печатных форм. Для производителей промышленной упаковки, производителей этикеток и заводов по производству гофрокартона правильный выбор зависит от баланса капиталовложений и ежедневных эксплуатационных потребностей.

В флексографском оборудовании используются гибкие фотополимерные пластины, обернутые вокруг вращающихся цилиндров, для переноса быстро-жидких чернил на пористые и не-подложки. В основе механизма лежит анилоксовый вал-цилиндр с керамическим-покрытием, на котором выгравированы микроскопические ячейки-, который дозирует точный слой краски на печатную форму.

Современные флексографские конструкции делятся на три основные структурные конфигурации:

• Линейные флексографские машины:Отдельные печатные секции выравниваются горизонтально по одной плоскости. Такая конструкция обеспечивает прямой доступ к каждой станции для настройки цвета, сушки между станциями и интегрированных операций преобразования, таких как высечка-и продольная резка.
• Центральные печатные машины (CI):Цветные станции окружают один стальной печатный цилиндр-большого диаметра. Непрерывная подложка остается прижатой к центральному цилиндру во время нанесения цвета, предотвращая растяжение полотна на тонких пластиковых пленках или растяжимых материалах.
• Стековые флексографские машины:Цветные станции располагаются вертикально на одной или обеих сторонах основного кадра. Такая компактная компоновка экономит пространство и позволяет печатать на обеих сторонах полотна за один проход.

В случае применения тяжелой упаковкив соответствиифлексографская печатная машина служит основной рабочей лошадкой. Объединив подающие устройства, несколько печатных станций, ротационные высекальные-резательные машины и линейные слоттеры на одной приводной линии, преобразованные упаковочные единицы попадают на выходные укладчики за один непрерывный проход.

Цифровая печать исключает физические носители изображений, такие как фотополимерные пластины, цилиндры и резервуары с жидкими чернилами. Вместо этого цифровые печатные машины передают растеризованные файлы иллюстраций прямо на электро-фотографические тонеры или на высоко-скоростные струйные массивы-по-требованию (DOD).

Архитектура цифровой печати основана на двух основных технологиях печати:

• Промышленная струйная печать (DOD):Термальные или пьезоэлектрические печатающие головки выбрасывают микроскопические капли чернил (объемом от 2 до 10 пиколитров) непосредственно на движущийся носитель. Пьезоэлектрические головки изменяют форму кристаллов под действием электрического тока, вытесняя чернила из микро-сопел на частотах, превышающих 50 кГц.
• Жидкостная электрофотография (LEP):Заряженные частицы жидких чернил наносятся на фото-переносную пластину перед переносом на термоодеяло и на лист или полотно. Этот процесс имитирует качество офсетной печати на носителях небольшого-формата.

Поскольку цифровые механизмы работают непосредственно с цифровыми графическими файлами, корректировка графических изображений, модификация кода партии и серийные штрих-коды выполняются мгновенно, без остановки механического привода.

Скорость производства и показатели ежедневной производительности подчеркивают явные механические различия между флексографской и цифровой платформами.

Для флексографской допечатной подготовки требуется экспонирование фотополимерных пластин, химическая промывка, сушка и установка на формные цилиндры с помощью высоко-клеящейся ленты. После установки на печатную машину операторы выравнивают регистры цветов, регулируют давление ракеля и настраивают вязкость чернил. Общее время настройки варьируется от 30 минут для стандартного двухцветного задания до более двух часов для шести-цветного процесса.

Цифровая печать полностью игнорирует физические пластины. Допечатная подготовка состоит из обработки графических файлов с помощью процессора растровых изображений (RIP). Загрузка носителя и калибровка цветового профиля занимают менее десяти минут, что позволяет быстро переключаться между заказами.

После калибровки высококачественный-конечныйцифровая флексографская печатная машина при полной производительности достигается скорость линии от 200 до 500 метров в минуту. Стандартная механическая скорость для поточных систем большого-объема превышает 300 метров в минуту без ущерба для плотности регистрации или переноса чернил. Напротив, производственные цифровые печатные машины имеют среднюю скорость линии от 30 до 100 метров в минуту для печати с высоким-разрешением. Высокоскоростные-цифровые струйные двигатели с рулонной-подачей достигают скорости до 150 метров в минуту, но для предотвращения растекания чернил на повышенных скоростях требуется встроенная грунтовка или специальная предварительно-обработанная бумага.

Возможность обработки различных сортов картона, пленки и тяжелого тарного картона определяет выбор оборудования для различных упаковочных секторов. Флексографское оборудование обрабатывает обширную матрицу сырья, включая крафт-лайнер без покрытия и с покрытием, микро-гофрированный, одно-и двустенный-гофрокартоны, гибкие упаковочные пленки (БОПП, ПЭТ, ПЭ, CPP), чувствительную к давлению-бумагу, синтетические этикеточные материалы, алюминиевую фольгу и плотные сорта картона.

Прямой перенос жидких красок через фотополимерные пластины позволяет флексографским установкам поглощать неровности поверхности грубой крафт-бумаги или неровных гофрированных каннелюр. Жидкие чернила на водной-основе,-на основе растворителя или УФ-отверждаемые чернила подстраиваются под требования к поверхностной энергии за счет простой регулировки химических добавок.

Цифровые струйные системы сталкиваются с физическими ограничениями при печати непосредственно на необработанных или пористых материалах. Картон без покрытия втягивает жидкую жидкость-носитель для струйной печати глубоко в волокна, вызывая увеличение точек, потускнение цвета и расплывчатость краев. Следовательно, для цифровых установок требуются носители с предварительно-покрытым покрытием или встроенные блоки грунтовки для удержания капель чернил на поверхности. Кроме того, для толстого гофрированного картона требуются специальные цифровые планшеты или однопроходные механизмы подачи с -зазором-, чтобы избежать ударов печатающей головки.

Для расчета долгосрочной-рентабельности инвестиций необходимо отделить капитальные затраты (CapEx) от ежедневных эксплуатационных расходов (OpEx).

Промышленный-классцена флексографской машиныобычно варьируется от 150 000 долларов США за базовую узкорулонную печатную машину до более чем 1 200 000 долларов США за многоцветную широкополосную-линейную линию конвертирования. Сверхмощные -линии для печати на гофрокартоне с встроенными ротационными высекальными машинами-резаками и укладчиками стоят от 800 000 до 2 500 000 долларов в зависимости от уровня автоматизации и количества станций. Первоначальные капиталовложения в промышленные цифровые печатные машины составляют от 300 000 до 2 000 долларов США.000+. Однако цифровые вспомогательные системы,-такие как выделенные файловые серверы, встроенные праймерные станции, камеры переменного контроля и лицензии на проприетарное программное обеспечение-, требуют значительных текущих капитальных затрат.

Расходные материалы для флексографии включают фотополимерные пластины (от 50 до 200 долларов за комплект пластин в зависимости от размера), жидкие чернила (от 3 до 8 долларов за килограмм для вариантов на водной- основе) и чистящие растворители. Поскольку затраты на необработанные чернила низкие, стоимость напечатанного листа резко снижается по мере увеличения длины задания. Затраты на цифровые расходные материалы напрямую связаны с запатентованными чернилами, тонером, заменой печатающих головок и контрактами на-платное техническое обслуживание. Затраты на цифровые чернила могут быть в 5–10 раз выше на литр, чем на стандартные жидкие флексографские чернила. В результате затраты на единицу продукции остаются неизменными независимо от того, составляет ли тираж 100 листов или 10 000 листов.

Для стандартных заданий на четырехцветную упаковку -точка экономической рентабельности-между флексографской и цифровой печатью составляет от 3000 до 7000 квадратных метров печатного материала. Ниже этого порога цифровая технология более экономична, поскольку исключает затраты на пластины и длительную настройку. При превышении этого порога более низкие затраты на чернила и сырье для флексографской печати быстро опережают рост эффективности цифровой печати.

Чтобы оценить механические, эксплуатационные и финансовые переменные, в таблице ниже представлены технические параметры для обеих платформ.

Заводы по производству гофроупаковки сталкиваются с явными производственными трудностями при нанесении графики непосредственно-на-картон. Гофрированный картон различается по содержанию влаги, толщине и плоскостности поверхности на разных бумажных фабриках.

Применениефлексографская печатная машина для гофрированного картоналиний остается стандартной практикой на контейнерных заводах-больших объемов. В устройствах флексографской печати используются мягкие фотополимерные пластины (твердость по Шору А от 30 до 40), которые мягко сжимаются по краям гофрокартона, не нарушая структурную целостность гофрокартона C-, B-или E-гофре. При обработке тяжелых RSC (обычных контейнеров с прорезями) или лотков с высечкой-линейное флексографское оборудование подает необработанные гофрированные листы, печатает до шести цветов, вырезает шпоночные пазы, штампует-вырезает отверстия для рук, склеивает соединительные клапаны и упаковывает готовые коробки в одну непрерывную линию со скоростью 250 листов в минуту.

Цифровая печать на гофрокартоне предназначена для целевых-применений, таких как коробки для подписки на электронную-торговлю, сезонные витрины для розничной торговли и рекламная упаковка для мелкотиражных-тиражей. Цифровые струйные двигатели, предназначенные для-прямой-печати к-гофрокартону, требуют точных-вакуумных лент для выравнивания листа, чтобы предотвратить повреждение картона от ударов о чувствительные пьезопечатающие головки, установленные на высоте 1–2 мм над дорожкой. Хотя цифровая печать позволяет избежать платы за изготовление индивидуальных пластин для ограниченных рекламных тиражей, она не может сравниться со скоростью флексографской линии в стандартных контейнерах для перевозки больших-объемов.

Соблюдение экологических требований, обращение с химикатами и сокращение отходов сырья влияют на ежедневные решения по управлению предприятием.

Флексографские установки генерируют отходы подложки во время регистрации цвета, балансировки давления и заправки рулона. При типичной настройке заказа образуется от 50 до 150 метров картонных отходов, прежде чем будет достигнут приемлемый уровень приводки и покрытия краской. Цифровые платформы производят минимальные отходы при регистрации. Первый лист, сходящий с линии, соответствует положению и цветовым значениям цифрового файла, в результате чего начальный объем отходов сокращается до менее 5 метров на задание.

Флексографские операции приводят к образованию жидких отходов во время промывки в конце--тирага. Чернила на водной-основе требуют систем фильтрации сточных вод для улавливания остатков пигмента перед муниципальными сбросами, тогда как сольвентные чернила требуют каталитических окислителей или установок для регенерации растворителей для удаления летучих органических соединений (ЛОС). Цифровые системы не производят отходов при смыве чернил, поскольку чернила остаются запечатанными в закрытых линиях подачи и картриджах. Однако в циклах промывки печатающих головок используются промывочные жидкости, которые необходимо утилизировать как промышленные химические отходы. Кроме того, удаление-краски с бумаги, напечатанной цифровой печатью, во время стандартных процессов вторичной переработки остается более сложным, чем удаление флексографских красок на водной-основе с крафт-волокон.

Выбор идеальной архитектуры оборудования требует согласования возможностей машины с набором заказов вашего цеха, требованиями к субстратам и операционной стратегией.

Сценарий А: Крупнообъемный-завод по производству промышленной упаковки

• Основной продукт:Транспортировочные коробки RSC, витрины для розничной торговли-больших объемов, стандартизированные крафт-контейнеры.
• Характеристики заказа:От 10 000 до 500 000 единиц за прогон; низкий оборот произведений искусства; стандартные гофрированные подложки.
• Рекомендуемая система:Высокая-скоростьлинейная флексографская печатная машинасо встроенным ротационным-резаком и фальцевально--склеивающим устройством.
• Стратегическое обоснование:Максимизирует производительность (250+ листов в минуту), обеспечивает низкую стоимость коробки и позволяет работать с тяжелым негрунтованным крафт-гофрокартоном без предварительной-обработки.

Сценарий Б: Специальная этикетка и конвертер гибкой упаковки

• Основной продукт:Изготовленные на заказ этикетки для продуктов питания, наклейки для крафтовых напитков, гибкие рекламные пакеты.
• Характеристики заказа:Большое количество SKU; малые тиражи (от 500 до 3000 этикеток на артикул); частые переменные данные, номера партий и региональные изменения в художественном оформлении.
• Рекомендуемая система:Промышленная рулонная-в-рулонная цифровая струйная или гибридная печатная машина (цифровой механизм + станция флексографской плашечной окраски).
• Стратегическое обоснование:Устраняет затраты на установку пластин для небольших-артикулов, обеспечивает быстрое переключение заданий и поддерживает печать переменных штрих-кодов.

Сценарий C: Завод по упаковке упаковки с полным-обслуживанием (гибридная модель)

• Основной продукт:Сочетание розничной-упаковки больших объемов и рекламных коробок-малого тиража.
• Характеристики заказа:Разнообразная клиентская база: от местных стартапов, которым требуется 200 коробок, до региональных брендов, заказывающих 100 000 единиц в месяц.
• Рекомендуемая система:Первичная высокая-емкостьфлексографское печатное оборудованиев сочетании с дополнительной цифровой планшетной/печатной машиной с одинарной-полистовой-подачей.
• Стратегическое обоснование:Перемещает короткие-работы высокой-сложности с высокоскоростных-флексографских линий, чтобы оптимизировать общую производительность предприятия и устранить узкие места при настройке.

Оценка окупаемости инвестиций в модернизацию оборудования требует анализа экономии сырья, распределения рабочей силы и расходов на расходные материалы по сравнению с первоначальными капитальными затратами.

1. Формула годовых эксплуатационных затрат:

Годовая себестоимость производства ($)= (Часы установки × Почасовая ставка труда) + (Стоимость расходных материалов за единицу × Общее количество единиц) + Расходы на капитальную амортизацию

2. Простая формула срока окупаемости:

Срок окупаемости (лет)= Общий объем капиталовложений/чистый годовой денежный поток

Практический финансовый пример

Рассмотрим упаковочное предприятие, сравнивающее высокоскоростную-линию по производству флексографского гофрокартона с промышленной цифровой однопроходной печатной машиной с годовой производительностью 5 000 000 печатных упаковочных единиц:

• Стоимость установки флексографской машины:Высокие первоначальные расходы на печатные формы (1200 долларов США за задание) компенсируются очень низкими-затратами на чернила за единицу (0,02 доллара США за лист).
• Стоимость установки цифровой машины:Нулевая плата за печатную форму (0 долларов США за задание) компенсируется более высокими расходами на-за единицу чернил и обслуживание (0,15 доллара США за лист).
• Порог безубыточности-:При индивидуальном заказе, превышающем 3500 единиц, стоимость установки флексографской печати полностью амортизируется, что приводит к снижению общей стоимости коробки на 40 % по сравнению с цифровой печатью.

Если общие капитальные вложения в полностью автоматизированную линейную флексографскую печатную машину составляют 850 000 долларов США, из которых примерно 35 000 долларов США выделяются на ежегодное текущее обслуживание, то эффективность производства при больших-объемах дает 1 200 000 долларов США валовой годовой экономии материалов и труда. Разделив капитальные затраты в размере 850 000 долларов США на чистую годовую экономию в размере 1 165 000 долларов США, получим простой период окупаемости, составляющий примерно 0,73 года, или менее 9 месяцев. После этого периода амортизации эксплуатационное оборудование обеспечивает постоянную чистую прибыль.

Производители оборудования продолжают сокращать разрыв между флексографскими и цифровыми возможностями за счет гибридных конфигураций оборудования. Современные гибридные линии интегрируют цифровые струйные устройства непосредственно в стандартные рамы поточных флексографских машин. В гибридной конфигурации флексографские станции наносят недорогую-фоновую грунтовку, сплошные-выпускные покрытия или специальные металлические лаки, а цифровой модуль печатает многоцветную-графику, серийные номера и переменный текст за один проход.

В то же время автоматизация с сервоприводом-управлением, автоматические камеры-установки пластин и системы моторизованной регулировки чернил продолжают сокращать время настройки флексографской печати с часов до минут. Современные флексографские установки с -подачей через Интернет используют-сохраненные в памяти рецепты заданий для автоматического позиционирования формных цилиндров, опускания анилоксовых валков и установки значений совмещения до того, как носитель начнет двигаться.

Оценивая объемы тиражей, материальные ограничения и общие эксплуатационные расходы, производители упаковки могут использовать флексографские или цифровые платформы для создания эффективного, прибыльного и-надежного производственного предприятия.

Нужен индивидуальный план обслуживания для вашего конкретного случаяfлексографическое печатное оборудование? Свяжитесь с нашей командой для бесплатной консультации в зависимости от типа вашей машины и объема производства.