Requisiti di Processo e Scelta delle Attrezzature per la Stampa a Caldo 3D
Poiché il metodo cilindro-contro-cilindro (rotativo) utilizza il contatto lineare, può evitare completamente i problemi di formazione di bolle che possono verificarsi nella stampa a caldo a piano piatto, offrendo al contempo velocità superiore e qualità migliore. Tuttavia, poiché sia la lastra di stampa sia la controforma sono cilindriche, la difficoltà di lavorazione e il costo sono elevati, e l'efficienza di trasferimento del calore delle lastre cilindriche non è ideale. Pertanto, questo metodo non è ampiamente utilizzato ed è generalmente applicato solo per lavori a lunga tiratura che richiedono alta qualità, come imballaggi per sigarette, imballaggi per liquori e imballaggi per prodotti salutistici.I. Requisiti di Processo della Stampa a Caldo 3D
1. Foil per Stampa a Caldo (Foil Metallico)
Il foil per stampa a caldo è solitamente composto da 4–5 strati di materiali diversi, come:film di base (PET), strato di distacco, strato colorato (i foil argentati non hanno strato colorato), strato alluminizzato e strato adesivo.
Funzioni di ciascuno strato:
- Strato del film di base – Fornisce supporto strutturale agli altri strati.
- Strato di distacco – Consente allo strato di alluminio di separarsi dal film di supporto; determina la trasferibilità del foil.
- Strato colorato – Fornisce colore e protegge lo strato sottostante. I colori comuni includono oro, argento, bordeaux, azzurro, nero, rosso vivo, verde, ecc. Oro e argento sono i più utilizzati.
- Strato alluminizzato – Fornisce la lucentezza metallica.
- Strato adesivo – Lega il foil al supporto durante la stampa a caldo.
La velocità e la qualità della stampa a caldo sono principalmente influenzate dallo strato di distacco e dallo strato adesivo. Se questi strati non sono sufficientemente termosensibili, la velocità di stampa deve essere ridotta. In passato, i limiti del trasferimento di calore restringevano la stampa a caldo a piano piatto a meno di 5000 fogli/ora. Oggi, i principali fornitori globali di foil offrono foil che soddisfano i moderni requisiti di alta velocità. La macchina per stampa a caldo svizzera Bobst, ad esempio, può raggiungere 7500 fogli/ora.
Poiché la stampa a caldo 3D forma un effetto in rilievo (rilievo), i requisiti per temperatura, pressione e velocità differiscono dalla normale stampa a caldo piatta. Pertanto, è necessario utilizzare foil speciali per stampa a caldo 3D, e i foil piatti regolari non devono essere sostituiti, altrimenti si possono verificare scarse qualità di stampa o problemi imprevisti.
2. Temperatura, Pressione e Velocità
Questi tre fattori sono i parametri fondamentali della tecnologia di stampa a caldo. Solo controllando la loro relazione si può ottenere una stampa di alta qualità, inclusa la stampa a caldo 3D.Temperatura
La stampa a caldo 3D richiede una temperatura più elevata perché completa la stampa a caldo e il rilievo in un unico passaggio.
- Stampa a caldo ordinaria: 70–90°C
- Stampa a caldo 3D: circa 150°C
Se la temperatura è troppo bassa, gli strati adesivo e di distacco del foil non possono fondersi adeguatamente, con conseguente trasferimento incompleto, aree mancanti o supporto esposto.
Se la temperatura è troppo alta, i problemi possono includere deformazione del supporto, immagini sfocate, caratteri poco chiari, scolorimento del foil o espansione della lastra che causa disallineamento con la controforma.
Pertanto, la temperatura è il fattore più critico.
Pressione
La pressione viene applicata istantaneamente durante la stampa. Dopo la fusione, lo strato adesivo si affida alla pressione per legare il foil al supporto. Nella stampa a caldo 3D, la pressione deve anche creare un motivo in rilievo scolpito, quindi deve essere superiore a quella della stampa a caldo regolare.
La resistenza del foil deve quindi essere maggiore per sopportare la pressione aggiuntiva.
Una pressione eccessiva può strappare il foil, danneggiare la controforma o deformare il foglio stampato.
Una pressione insufficiente comporta un trasferimento incompleto del foil o una profondità di rilievo insufficiente.
Pertanto, un corretto controllo della pressione è essenziale.
Velocità
La velocità determina il tempo di contatto tra il foil e lo stampo riscaldato.
- Troppo veloce → riscaldamento insufficiente → scarsa adesione
- Troppo lento → riscaldamento eccessivo → possibili difetti da surriscaldamento
II. Attrezzature per la Stampa a Caldo 3D
Le attrezzature per la stampa a caldo 3D includono principalmente sistemi a piano piatto (piatto-contro-piatto) e rotativi (cilindro-contro-cilindro). Il metodo cilindro-contro-piatto non è adatto per la stampa a caldo 3D.1. Macchine per Stampa a Caldo 3D Piatto-contro-Piatto
Rappresentate dalla svizzera Bobst, queste macchine si evolvono verso alta velocità, alta precisione e facilità d'uso.Le attrezzature Bobst possono raggiungere:
- Fino a 7500 fogli/ora
- Precisione entro ±0,1 mm
2. Stampa a Caldo Cilindro-contro-Cilindro (Rotativa)
Utilizzata principalmente in produzione in linea su bobina.Vantaggi:
- Il contatto lineare elimina i potenziali problemi di formazione di bolle riscontrati nella stampa a piano piatto
- Velocità superiore e qualità migliore
- Sia la lastra di stampa sia la controforma sono cilindriche → difficili e costose da produrre
- Il trasferimento di calore è meno efficiente