Требования к процессу и выбор оборудования для 3D горячего тиснения
Поскольку ротационный (цилиндр-цилиндр) метод использует линейный контакт, он полностью исключает пузырение, возможное при плоском горячем тиснении, а также обеспечивает более высокую скорость и лучшее качество. Однако, так как и штамп, и контрматрица имеют цилиндрическую форму, сложность изготовления и стоимость высоки, а эффективность теплопередачи цилиндрических форм неоптимальна. Поэтому этот метод не получил широкого распространения и обычно применяется только для крупнотиражных работ с высокими требованиями к качеству, таких как упаковка для сигарет, алкоголя и оздоровительной продукции.I. Требования к процессу 3D горячего тиснения
1. Фольга для горячего тиснения (металлизированная фольга)
Фольга для горячего тиснения обычно состоит из 4-5 слоёв различных материалов, например:основная плёнка (PET), разделительный слой, красочный слой (у серебристой фольги красочный слой отсутствует), алюминизированный слой и адгезионный слой.
Функции каждого слоя:
- Основная плёнка: обеспечивает структурную поддержку остальных слоёв.
- Разделительный слой: позволяет алюминиевому слою отделиться от несущей плёнки; определяет способность фольги к переносу.
- Красочный слой: придаёт цвет и защищает нижележащий слой. Распространённые цвета: золотой, серебряный, бордовый, голубой, чёрный, ярко-красный, зелёный и др. Золотой и серебряный наиболее востребованы.
- Алюминизированный слой: обеспечивает металлический блеск.
- Адгезионный слой: связывает фольгу с запечатываемым материалом при горячем тиснении.
Скорость и качество горячего тиснения в основном зависят от разделительного и адгезионного слоёв. Если эти слои недостаточно термочувствительны, скорость тиснения приходится снижать. Ранее ограничения теплопередачи не позволяли плоскому горячему тиснению превышать 5000 листов/час. Сегодня ведущие мировые поставщики фольги предлагают материалы, отвечающие современным высокоскоростным требованиям. Швейцарская машина горячего тиснения Bobst, например, достигает 7500 листов/час.
Поскольку 3D горячее тиснение создаёт рельефный (выпуклый) эффект, требования к температуре, давлению и скорости отличаются от обычного плоского тиснения. Поэтому необходимо использовать специальную фольгу для 3D горячего тиснения, и не следует заменять её обычной плоской фольгой, иначе возможно низкое качество тиснения или непредвиденные проблемы.
2. Температура, давление и скорость
Эти три фактора являются ключевыми параметрами технологии горячего тиснения. Только контролируя их соотношение, можно достичь высокого качества тиснения, в том числе 3D горячего тиснения.Температура
3D горячее тиснение требует более высокой температуры, так как оно выполняет тиснение и выдавливание рельефа за один проход.
- Обычное горячее тиснение: 70-90°C
- 3D горячее тиснение: около 150°C
Если температура слишком низкая, адгезионный и разделительный слои фольги не могут расплавиться должным образом, что приводит к неполному переносу, пропускам или обнажению материала.
Если температура слишком высокая, возможны деформация материала, размытость изображения, нечёткость символов, изменение цвета фольги или расширение формы, вызывающее несовпадение с контрматрицей.
Таким образом, температура является наиболее критичным фактором.
Давление
Давление прикладывается мгновенно во время тиснения. После расплавления адгезионный слой полагается на давление для соединения фольги с материалом. В 3D горячем тиснении давление также должно создавать скульптурный рельефный рисунок, поэтому оно должно быть выше, чем при обычном горячем тиснении.
Прочность фольги, соответственно, должна быть выше, чтобы выдерживать дополнительное давление.
Слишком высокое давление может разорвать фольгу, повредить контрматрицу или деформировать запечатанный лист.
Слишком низкое давление приводит к неполному переносу фольги или недостаточной глубине рельефа.
Таким образом, правильный контроль давления обязателен.
Скорость
Скорость определяет время контакта фольги с нагретым штампом.
- Слишком быстро → недостаточный нагрев → плохая адгезия
- Слишком медленно → чрезмерный нагрев → возможны дефекты от перегрева
II. Оборудование для 3D горячего тиснения
Оборудование для 3D горячего тиснения в основном включает плоские (плоскость-плоскость) и ротационные (цилиндр-цилиндр) системы. Метод цилиндр-плоскость не подходит для 3D горячего тиснения.1. Плоские машины 3D горячего тиснения
Представленные швейцарской компанией Bobst, эти машины развиваются в направлении высокой скорости, высокой точности и простоты эксплуатации.Оборудование Bobst позволяет достичь:
- До 7500 листов/час
- Точность в пределах ±0,1 мм
2. Ротационное (цилиндр-цилиндр) горячее тиснение
В основном используется в рулонном, встроенном производстве.Преимущества:
- Линейный контакт исключает возможное пузырение, свойственное плоскому тиснению
- Более высокая скорость и лучшее качество
- И штамп, и контрматрица цилиндрические → сложны и дороги в изготовлении
- Теплопередача менее эффективна