Protože metoda válec-válec (rotační) využívá liniový kontakt, může zcela eliminovat problémy s bublinkami, které se mohou vyskytnout u ploché ražby horkou fólií, a zároveň nabízí vyšší rychlost a lepší kvalitu. Protože jsou však jak ražicí deska, tak protitlaková matrice válcové, je obtížné a nákladné je vyrobit a účinnost přenosu tepla u válcových desek není ideální. Proto se tato metoda příliš nepoužívá a obvykle se uplatňuje pouze u dlouhých zakázek vyžadujících vysokou kvalitu, jako jsou obaly na cigarety, obaly na alkohol a obaly na zdravotnické produkty.

I. Požadavky na proces 3D ražby horkou fólií

1. Ražicí fólie (metalická fólie)Ražba horkou fólií

Ražicí fólie se obvykle skládá ze 4–5 vrstev různých materiálů, jako jsou:
základní fólie (PET), separační vrstva, barevná vrstva (stříbrné fólie nemají barevnou vrstvu), hliníková vrstva a lepicí vrstva.

Funkce jednotlivých vrstev:
  1. Základní fólie – poskytuje strukturální podporu ostatním vrstvám.
  2. Separační vrstva – umožňuje oddělení hliníkové vrstvy od nosné fólie; určuje přenositelnost fólie.
  3. Barevná vrstva – poskytuje barvu a chrání spodní vrstvu. Běžné barvy zahrnují zlatou, stříbrnou, kaštanovou, světle modrou, černou, jasně červenou, zelenou atd. Nejrozšířenější jsou zlatá a stříbrná.
  4. Hliníková vrstva – poskytuje kovový lesk.
  5. Lepicí vrstva – spojuje fólii se substrátem během ražby horkou fólií.
Různé složení lepidel poskytují různé adhezní vlastnosti. Aby se přizpůsobily různým povrchovým podmínkám substrátů, používají ražicí fólie různé lepicí vrstvy, které tvoří různé třídy fólií.

Rychlost a kvalitu ražby horkou fólií ovlivňuje především separační a lepicí vrstva. Pokud tyto vrstvy nejsou dostatečně tepelně citlivé, musí se rychlost ražby snížit. V minulosti tepelné přenosové limity omezovaly plochou ražbu horkou fólií na méně než 5000 listů/hod. Dnes přední světoví dodavatelé fólií nabízejí fólie, které splňují moderní požadavky na vysokou rychlost. Například švýcarský stroj pro ražbu horkou fólií Bobst může dosáhnout 7500 listů/hod.

Protože 3D ražba horkou fólií vytváří reliéfní (vystouplý) efekt, požadavky na teplotu, tlak a rychlost se liší od běžné ploché ražby horkou fólií. Proto se musí používat speciální 3D ražicí fólie a běžné ploché fólie by se neměly nahrazovat, jinak může dojít k nekvalitní ražbě nebo neočekávaným problémům.

2. Teplota, tlak a rychlost

Tyto tři faktory jsou základní parametry technologie ražby horkou fólií. Pouze jejich vzájemným řízením lze dosáhnout vysoce kvalitní ražby, včetně 3D ražby horkou fólií.

Teplota

3D ražba horkou fólií vyžaduje vyšší teplotu, protože dokončuje ražbu i reliéfní tisk v jednom průchodu.
  • Běžná ražba horkou fólií: 70–90°C
  • 3D ražba horkou fólií: kolem 150°C

Pokud je teplota příliš nízká, lepicí a separační vrstvy fólie se nemohou dostatečně roztavit, což vede k neúplnému přenosu, chybějícím místům nebo obnaženému substrátu.
Pokud je teplota příliš vysoká, mohou nastat problémy jako deformace substrátu, rozmazaný obraz, nečitelné znaky, změna barvy fólie nebo roztažení desky způsobující nesouosost s protitlakovou matricí.

Teplota je tedy nejkritičtějším faktorem.

Tlak

Tlak se aplikuje okamžitě během ražby. Po roztavení se lepicí vrstva spoléhá na tlak, aby spojila fólii se substrátem. U 3D ražby horkou fólií musí tlak také vytvořit reliéfní vzor, takže musí být vyšší než u běžné ražby horkou fólií.

Pevnost fólie proto musí být vyšší, aby vydržela dodatečný tlak.

Příliš velký tlak může fólii roztrhnout, poškodit protitlakovou matrici nebo deformovat potištěný list.
Příliš malý tlak vede k neúplnému přenosu fólie nebo nedostatečné hloubce reliéfu.

Proto je nezbytné správné řízení tlaku.

Rychlost

Rychlost určuje dobu kontaktu mezi fólií a vyhřívanou ražicí deskou.
  • Příliš rychlá → nedostatečné zahřátí → špatná přilnavost
  • Příliš pomalá → nadměrné zahřátí → možné vady z přehřátí
Přiměřená rychlost ražby zajišťuje vysoce kvalitní výsledky.

II. Zařízení pro 3D ražbu horkou fólií

Zařízení pro 3D ražbu horkou fólií zahrnují především ploché (plochý proti plochému) a rotační (válec proti válci) systémy. Metoda válec proti plochému není pro 3D ražbu horkou fólií vhodná.

1. Ploché 3D stroje pro ražbu horkou fólií

Reprezentované švýcarským Bobstem, tyto stroje se vyvíjejí směrem k vysoké rychlosti, vysoké přesnosti a snadnému ovládání.
Zařízení Bobst může dosáhnout:
  • Až 7500 listů/hod
  • Přesnost v rozmezí ±0,1 mm
V současnosti je to jeden z nejmodernějších systémů pro ražbu horkou fólií na světě a primární volba pro 3D ražbu horkou fólií.

2. Rotační (válec-válec) ražba horkou fólií

Většinou se používá u kotoučového, inline zpracování.

Výhody:
  • Liniový kontakt eliminuje možné problémy s bublinkami u ploché ražby
  • Vyšší rychlost a lepší kvalita
Nevýhody:
  • Ražicí deska i protitlaková matrice jsou válcové → obtížná a nákladná výroba
  • Méně účinný přenos tepla
Kvůli těmto vlastnostem se rotační ražba horkou fólií příliš nepoužívá a obvykle se volí pro velkoobjemovou výrobu s vysokou kvalitou, jako jsou obaly na cigarety, alkohol a doplňky stravy.