I. Procesvereisten voor 3D-heetfoliedruk
1. Heetfolie (metallische folie)
Heetfolie bestaat meestal uit 4 tot 5 lagen van verschillende materialen, zoals:dragerfolie (PET), lossingslaag, kleurlaag (zilverfolie heeft geen kleurlaag), aluminiumlaag en hechtlaag.
Functies van elke laag:
- Dragerfolie: biedt structurele ondersteuning aan de overige lagen.
- Lossingslaag: zorgt dat de aluminiumlaag van de dragerfolie loskomt; bepaalt de overdraagbaarheid van de folie.
- Kleurlaag: geeft kleur en beschermt de onderliggende laag. Gangbare kleuren zijn goud, zilver, kastanjebruin, lichtblauw, zwart, helderrood en groen. Goud en zilver worden het meest gebruikt.
- Aluminiumlaag: zorgt voor de metallische glans.
- Hechtlaag: hecht de folie tijdens het heetfoliedrukken aan het substraat.
Snelheid en kwaliteit van heetfoliedruk worden vooral bepaald door de lossingslaag en de hechtlaag. Zijn deze lagen onvoldoende warmtegevoelig, dan moet de snelheid worden verlaagd. Vroeger beperkten de warmteoverdrachtseigenschappen vlakke heetfoliedruk tot minder dan 5000 vel per uur. Tegenwoordig leveren toonaangevende folieleveranciers wereldwijd folies die aan moderne hoge snelheden voldoen. De Zwitserse Bobst-heetfoliepers haalt bijvoorbeeld 7500 vel per uur.
Omdat 3D-heetfoliedruk een reliëfeffect vormt, verschillen de eisen aan temperatuur, druk en snelheid van gewone vlakke heetfoliedruk. Daarom moet speciale 3D-heetfolie worden gebruikt en mag gewone vlakke folie niet als vervanging dienen, anders ontstaat slechte drukkwaliteit of treden onverwachte problemen op.
2. Temperatuur, druk en snelheid
Deze drie factoren zijn de kernparameters van heetfoliedruk. Alleen door hun onderlinge verhouding te beheersen, is hoogwaardig resultaat mogelijk, ook bij 3D-heetfoliedruk.Temperatuur
3D-heetfoliedruk vereist een hogere temperatuur, omdat heetfoliedruk en reliëfdruk in één doorgang worden uitgevoerd.
- Gewone heetfoliedruk: 70 tot 90 °C
- 3D-heetfoliedruk: circa 150 °C
Is de temperatuur te laag, dan smelten de hechtlaag en lossingslaag van de folie onvoldoende, met onvolledige overdracht, ontbrekende delen of zichtbaar substraat tot gevolg.
Is de temperatuur te hoog, dan kunnen problemen ontstaan zoals vervorming van het substraat, wazige beelden, onduidelijke tekens, verkleuring van de folie of uitzetting van de plaat waardoor deze niet meer uitgelijnd is met de tegendruk.
Temperatuur is dus de meest kritische factor.
Druk
De druk wordt tijdens het stempelen direct uitgeoefend. Na het smelten hecht de hechtlaag de folie onder druk aan het substraat. Bij 3D-heetfoliedruk moet de druk ook een uitgesneden reliëfpatroon vormen, dus moet deze hoger zijn dan bij gewone heetfoliedruk.
De foliesterkte moet daarom hoger zijn om de extra druk te weerstaan.
Te veel druk kan de folie scheuren, de tegendruk beschadigen of het bedrukte vel vervormen.
Te weinig druk leidt tot onvolledige folieoverdracht of onvoldoende reliëfdiepte.
Een juiste drukregeling is dus essentieel.
Snelheid
De snelheid bepaalt de contacttijd tussen de folie en de verwarmde stempel.
- Te snel → onvoldoende verwarming → slechte hechting
- Te langzaam → overmatige verwarming → mogelijke defecten door oververhitting
II. Apparatuur voor 3D-heetfoliedruk
Apparatuur voor 3D-heetfoliedruk omvat vooral vlak-op-vlak- en rotatiesystemen. De cilinder-op-vlakmethode is niet geschikt voor 3D-heetfoliedruk.1. Vlak-op-vlak 3D-heetfoliepersen
Met Zwitserse Bobst als voorbeeld ontwikkelen deze machines zich richting hoge snelheid, hoge precisie en eenvoudige bediening.Bobst-apparatuur haalt:
- Tot 7500 vel per uur
- Precisie binnen ±0,1 mm
2. Cilinder-op-cilinder (rotatie) heetfoliedruk
Meestal gebruikt in inline-productie vanaf rollen.Voordelen:
- Lijncontact voorkomt mogelijke bellen die bij vlakke heetfoliedruk optreden
- Hogere snelheid en betere kwaliteit
- Zowel stempelplaat als tegendruk zijn cilindrisch → moeilijk en kostbaar om te maken
- Minder efficiënte warmteoverdracht