Eftersom cylinder-mot-cylinder-metoden (roterande) använder linjekontakt kan den helt undvika de bubblor som kan uppstå vid platt varmfolietryckning, samtidigt som den ger högre hastighet och bättre kvalitet. Men eftersom både stämpelplattan och motformen är cylindriska är bearbetningssvårigheten och kostnaden hög, och värmeöverföringseffektiviteten för cylindriska plattor är inte idealisk. Därför används denna metod inte i stor utsträckning och tillämpas vanligtvis endast för långa upplagor som kräver hög kvalitet, såsom cigarettförpackningar, spritförpackningar och förpackningar för hälsoprodukter.

I. Processkrav för 3D-varmfolietryck

1. Varmfolie (metallfolie)Varmfolietryck

Varmfolie består vanligtvis av 4–5 lager av olika material, såsom:
bärfilm (PET), släpplager, färglager (silverfolier har inget färglager), aluminiumbelagt lager och limlager.

Funktioner för varje lager:
  1. Bärfilmslager – Ger strukturellt stöd åt de övriga lagren.
  2. Släpplager – Gör att aluminiumlagret kan separera från bärfilmen; det bestämmer foliens överförbarhet.
  3. Färglager – Ger färg och skyddar det underliggande lagret. Vanliga färger är guld, silver, vinröd, ljusblå, svart, klarröd, grön etc. Guld och silver används mest.
  4. Aluminiumbelagt lager – Ger metallglansen.
  5. Limlager – Fäster folien vid substratet under varmfolietryckningen.
Olika limformuleringar ger olika vidhäftningsegenskaper. För att matcha olika substratytor använder varmfolier olika limlager, vilket ger olika foliekvaliteter.

Varmfolietryckets hastighet och kvalitet påverkas främst av släpplagret och limlagret. Om dessa lager inte är tillräckligt värmekänsliga måste tryckhastigheten sänkas. Tidigare begränsade värmeöverföringen platt varmfolietryckning till under 5000 ark/timme. Idag erbjuder ledande globala folieleverantörer folier som uppfyller moderna höghastighetskrav. Den schweiziska Bobst-varmfoliemaskinen kan till exempel nå 7500 ark/timme.

Eftersom 3D-varmfolietryckning ger en präglad (relief) effekt skiljer sig kraven på temperatur, tryck och hastighet från vanlig platt varmfolietryckning. Därför måste speciella 3D-varmfolier användas, och vanliga platta folier bör inte ersätta dem, annars kan dålig tryckkvalitet eller oväntade problem uppstå.

2. Temperatur, tryck och hastighet

Dessa tre faktorer är kärnparametrarna för varmfolietryckteknik. Endast genom att kontrollera deras förhållande kan högkvalitativt tryck uppnås, inklusive 3D-varmfolietryck.

Temperatur

3D-varmfolietryck kräver högre temperatur eftersom det utför varmfolietryckning och prägling i ett enda steg.
  • Vanlig varmfolietryckning: 70–90°C
  • 3D-varmfolietryckning: cirka 150°C

Om temperaturen är för låg kan foliens lim- och släpplager inte smälta tillräckligt, vilket resulterar i ofullständig överföring, saknade områden eller blottat substrat.
Om temperaturen är för hög kan problem uppstå som substratdeformation, suddiga bilder, otydliga tecken, foliefärgförändring eller plattutvidgning som orsakar felinriktning mot motformen.

Temperaturen är därför den mest kritiska faktorn.

Tryck

Trycket appliceras omedelbart under tryckningen. Efter smältning förlitar sig limlagret på tryck för att binda folien till substratet. Vid 3D-varmfolietryckning måste trycket också skapa ett skulpterat reliefmönster, så det måste vara högre än vid vanlig varmfolietryckning.

Foliens styrka måste därför vara högre för att motstå det extra trycket.

För högt tryck kan riva folien, skada motformen eller deformera det tryckta arket.
För lågt tryck resulterar i ofullständig folieöverföring eller otillräckligt präglingsdjup.

Korrekt tryckkontroll är därför avgörande.

Hastighet

Hastigheten bestämmer kontakttiden mellan folien och den uppvärmda formen.
  • För snabb → otillräcklig uppvärmning → dålig vidhäftning
  • För långsam → överdriven uppvärmning → möjliga defekter på grund av överhettning
En rimlig tryckhastighet säkerställer högkvalitativa resultat.

II. Utrustning för 3D-varmfolietryck

Utrustning för 3D-varmfolietryck omfattar huvudsakligen platta (platt-mot-platt) och roterande (cylinder-mot-cylinder) system. Cylinder-mot-platt-metoden är inte lämplig för 3D-varmfolietryck.

1. Platt-mot-platt 3D-varmfoliemaskiner

Representerade av schweiziska Bobst utvecklas dessa maskiner mot hög hastighet, hög precision och enkel drift.
Bobst-utrustning kan uppnå:
  • Upp till 7500 ark/timme
  • Precision inom ±0,1 mm
Det är för närvarande ett av världens mest avancerade varmfolietrycksystem och det primära valet för 3D-varmfolietryck.

2. Cylinder-mot-cylinder (roterande) varmfolietryck

Används mestadels i rullmatad inline-produktion.

Fördelar:
  • Linjekontakt eliminerar potentiella bubblor som finns vid platt tryckning
  • Högre hastighet och bättre kvalitet
Nackdelar:
  • Både stämpelplatta och motform är cylindriska → svåra och dyra att tillverka
  • Värmeöverföringen är mindre effektiv
På grund av dessa egenskaper används roterande varmfolietryck inte i stor utsträckning och används vanligtvis för storskalig produktion av hög kvalitet såsom cigarett-, sprit- och hälsokostförpackningar.