Requisitos de proceso y selección de equipos para la estampación en caliente 3D
Debido a que el método cilindro contra cilindro (rotativo) utiliza contacto lineal, puede evitar por completo los problemas de ampollas que pueden ocurrir en la estampación en caliente plana, y además ofrece mayor velocidad y mejor calidad. Sin embargo, dado que tanto la placa de estampación como la contramatriz son cilíndricas, la dificultad de mecanizado y el costo son elevados, y la eficiencia de transferencia de calor de las placas cilíndricas no es ideal. Por lo tanto, este método no se utiliza ampliamente y generalmente se aplica solo para trabajos de gran tirada que requieren alta calidad, como envases de cigarrillos, envases de licores y envases de productos para el cuidado de la salud.I. Requisitos de proceso de la estampación en caliente 3D
1. Foil de estampación en caliente (foil metálico)
El foil de estampación en caliente generalmente está compuesto por 4 a 5 capas de diferentes materiales, como:película base (PET), capa de desprendimiento, capa de color (los foils plateados no tienen capa de color), capa de aluminizado y capa adhesiva.
Funciones de cada capa:
- Capa de película base: proporciona soporte estructural a las demás capas.
- Capa de desprendimiento: permite que la capa de aluminio se separe de la película portadora; determina la transferibilidad del foil.
- Capa de color: proporciona color y protege la capa subyacente. Los colores comunes incluyen dorado, plateado, granate, azul claro, negro, rojo brillante, verde, etc. El dorado y el plateado son los más utilizados.
- Capa de aluminizado: proporciona el brillo metálico.
- Capa adhesiva: une el foil al sustrato durante la estampación en caliente.
La velocidad y la calidad de la estampación en caliente se ven afectadas principalmente por la capa de desprendimiento y la capa adhesiva. Si estas capas no son lo suficientemente sensibles al calor, se debe reducir la velocidad de estampación. En el pasado, las limitaciones de transferencia de calor restringían la estampación en caliente plana a menos de 5000 hojas/hora. Hoy en día, los principales proveedores mundiales de foil ofrecen foils que cumplen con los requisitos modernos de alta velocidad. La máquina de estampación en caliente suiza Bobst, por ejemplo, puede alcanzar 7500 hojas/hora.
Dado que la estampación en caliente 3D forma un efecto en relieve, los requisitos de temperatura, presión y velocidad difieren de la estampación en caliente plana ordinaria. Por lo tanto, se deben utilizar foils especiales para estampación en caliente 3D, y no se deben sustituir por foils planos regulares, de lo contrario puede ocurrir una mala calidad de estampación o problemas inesperados.
2. Temperatura, presión y velocidad
Estos tres factores son los parámetros centrales de la tecnología de estampación en caliente. Solo controlando su relación se puede lograr una estampación de alta calidad, incluida la estampación en caliente 3D.Temperatura
La estampación en caliente 3D requiere una temperatura más alta porque completa la estampación en caliente y el relieve en una sola pasada.
- Estampación en caliente ordinaria: 70 a 90°C
- Estampación en caliente 3D: alrededor de 150°C
Si la temperatura es demasiado baja, las capas adhesiva y de desprendimiento del foil no se funden adecuadamente, lo que resulta en una transferencia incompleta, áreas faltantes o sustrato expuesto.
Si la temperatura es demasiado alta, los problemas pueden incluir deformación del sustrato, imágenes borrosas, caracteres poco claros, decoloración del foil o expansión de la placa que causa desalineación con la contramatriz.
Por lo tanto, la temperatura es el factor más crítico.
Presión
La presión se aplica instantáneamente durante la estampación. Después de fundirse, la capa adhesiva depende de la presión para unir el foil al sustrato. En la estampación en caliente 3D, la presión también debe crear un patrón en relieve esculpido, por lo que debe ser mayor que en la estampación en caliente regular.
Por lo tanto, la resistencia del foil debe ser mayor para soportar la presión adicional.
Demasiada presión puede rasgar el foil, dañar la contramatriz o deformar la hoja impresa.
Muy poca presión resulta en una transferencia incompleta del foil o una profundidad de relieve insuficiente.
Por lo tanto, el control adecuado de la presión es esencial.
Velocidad
La velocidad determina el tiempo de contacto entre el foil y el troquel calentado.
- Demasiado rápida → calentamiento insuficiente → mala adherencia
- Demasiado lenta → calentamiento excesivo → posibles defectos por sobrecalentamiento
II. Equipos para estampación en caliente 3D
Los equipos de estampación en caliente 3D incluyen principalmente sistemas planos (plano contra plano) y rotativos (cilindro contra cilindro). El método cilindro contra plano no es adecuado para la estampación en caliente 3D.1. Máquinas de estampación en caliente 3D plano contra plano
Representadas por la suiza Bobst, estas máquinas evolucionan hacia alta velocidad, alta precisión y fácil operación.El equipo Bobst puede lograr:
- Hasta 7500 hojas/hora
- Precisión dentro de ±0,1 mm
2. Estampación en caliente cilindro contra cilindro (rotativa)
Se utiliza principalmente en producción en línea con alimentación por bobina.Ventajas:
- El contacto lineal elimina los posibles problemas de ampollas que se encuentran en la estampación plana
- Mayor velocidad y mejor calidad
- Tanto la placa de estampación como la contramatriz son cilíndricas → difíciles y costosas de fabricar
- La transferencia de calor es menos eficiente