Fleksografia (Płyty fotopolimerowe)

1. Wprowadzenie do fleksografii

Druk wypukły to tradycyjna technika, w której farba przenoszona jest pod naciskiem z wypukłych elementów matrycy bezpośrednio na podłoże. Jej nowoczesną i zautomatyzowaną formą jest fleksografia, która zrewolucjonizowała przemysł opakowaniowy. Dzięki zastosowaniu elastycznych form pozwala ona na wydajny druk na niemal każdym materiale – od folii i tworzyw sztucznych po tekturę i papier powlekany.

Źródło: Poligrafia: procesy i technika (2005) – praca zbiorowa (J. Panak, M. Ceppan, V. Dvonka, L. Karpinsky, P. Kordos, M. Mikula, S. Jakucewicz)

2. Rola płyty fleksograficznej

Współczesna technologia fleksograficzna opiera się na wykorzystaniu elastycznych form fotopolimerowych oraz ciekłych, szybkoschnących farb, co czyni ją idealnym rozwiązaniem dla sektora opakowań giętkich. Fundamentem procesu jest zespół drukujący, w którym kluczową rolę odgrywa wałek rastrowy (anilox) – precyzyjnie dozuje on farbę na wypukłe elementy matrycy zamocowanej na cylindrze formowym. Finalny wydruk powstaje poprzez bezpośredni transfer farby na podłoże w wyniku kontrolowanego nacisku cylindra dociskowego.

Źródło: Poligrafia: procesy i technika (2005) – praca zbiorowa (J. Panak, M. Ceppan, V. Dvonka, L. Karpinsky, P. Kordos, M. Mikula, S. Jakucewicz)

3. Płyty fotopolimerowe - zasada działania

Forma fotopolimerowa to zaawansowana matryca elastyczna, na której obraz powstaje w procesie selektywnego naświetlania i późniejszej obróbki chemicznej. W efekcie uzyskuje się strukturę reliefową, gdzie wypukłe elementy odpowiadają za transfer farby, a wgłębienia stanowią obszary niedrukujące. Forma służy nie tylko do przenoszenia farby, ale jest także elastycznym elementem w zespole drukującym. Precyzyjne pasowanie formy na cylindrze jest absolutnie konieczne – nawet odchylenie o ułamek milimetra może spowodować rozmycie nadruku lub problemy z pasowaniem kolorów.

Źródło: Miraclon

4. Przygotowanie projektu i form drukowych

Przygotowanie obrazu płyty odbywa się w technologii cyfrowej, przy pomocy programów graficznych (np. Adobe Illustrator czy Corel Draw). Gotowy plik graficzny, najczęściej zapisany w formacie PDF bądź TIFF, jest przekazywany do działu wykonywania form drukowych. Przed przystąpieniem do naświetlania konieczny jest wybór płyty o odpowiedniej grubości; zwykle do produkcji etykiet i opakowań giętkich są wykorzystywane formy cienkie, czyli formy o grubości od 1,14 mm do maksymalnie 2,84 mm, zaś do opakowań tekturowych - formy grube (do ok. 7 mm).

Jeśli dział graficzny przekazał plik w formacie PDF, musi on zostać poddany rasteryzacji, czyli przekształceniu w 1-bitowy plik w formacie TIFF, który docelowo posłuży do przygotowania formy. Podczas rasteryzacji następuje dobór odpowiednich parametrów naświetlania, w tym właściwych rastrów, ich liniatur i odpowiednich kątów rastra. 

5. Etapy przygotowania płyty fleksograficznej

Pracownik obsługujący naświetlarkę przygotowuje płytę fotopolimerową do naświetlenia, czyli zdejmuje folię ochronną z powierzchni płyty. Następnie, w trybie ręcznym bądź automatycznym, płyta jest ładowana do naświetlarki. Proces tworzenia matryc drukarskich obejmuje kilka precyzyjnie kontrolowanych etapów. Każdy z nich ma znaczenie dla uzyskania równomiernego, ostrego i trwałego obrazu drukowego.

1. Naświetlanie wstępne - równomierne utwardzenie dolnej warstwy polimeru zapewnia stabilność i trwałość formy.
2. Ekspozycja główna - to tutaj powstaje właściwy obraz drukowy. Światło UV jest rzutowane na polimer, utwardzając fragmenty materiału odpowiadające elementom drukującym.
3. Wywoływanie - usuwanie nieutwardzonych fragmentów za pomocą specjalnego roztworu.
4. Suszenie i utwardzanie końcowe - procesy stabilizujące matrycę i nadające jej odporność mechaniczną.

Każdy z etapów wymaga precyzyjnego doboru czasu, temperatury i intensywności promieniowania. Wysoka jakość polimerów fleksograficznych ma kluczowe znaczenie dla utrzymania jednolitej głębokości reliefu i trwałości formy w trakcie długich serii produkcyjnych.

6. Rodzaje płyt fleksograficznych

a) Podział według sposobu obrazowania (naświetlania)

Płyty cyfrowe (z maską ablacyjną - LAMS): LAMS to zintegrowana z płytą fotopolimerową czarna powłoka (maska) umieszczona bezpośrednio na światłoczułym polimerze, która służy do selektywnego maskowania promieniowania UV podczas naświetlania głównego. Pierwszym etapem obróbki jest usunięcie warstwy LAMS przy pomocy wiązki lasera w naświetlarce w miejscach, które staną się elementami drukującymi. Pozostała na płycie warstwa LAMS jest nieprzepuszczalna dla światła UV. Dzięki temu podczas naświetlania głównego promieniowanie dociera do fotopolimeru wyłącznie przez otwory wypalone w masce. W miejscach odsłoniętych przez laser pod wpływem UV następuje polimeryzacja (utwardzenie) materiału. Miejsca wciąż zakryte maską pozostają miękkie i są później usuwane podczas obróbki wymywaniem.

Płyty analogowe: w ich przypadku obraz jest przenoszony na płytę w procesie naświetlania lampami UV przez tradycyjny negatyw filmowy. Do zalet należą: niższy koszt produkcji pojedynczej płyty, sprawdzona technologia; wady to: dłuższy proces, niższa jakość w porównaniu do płyt cyfrowych, konieczność przechowywania negatywów. 

b) Podział według metody wymywania (obróbki)

Płyty rozpuszczalnikowe (solwentowe): po naświetleniu są wymywane w specjalnych rozpuszczalnikach chemicznych, które usuwają nieutwardzony fotopolimer. Zalety to bardzo wysoka odporność na farby (szczególnie rozpuszczalnikowe) oraz trwałość przy długich nakładach; do wad należą konieczność utylizacji chemikaliów, długi czas schnięcia płyt oraz wyższe koszty ekologiczne.

Płyty wymywane wodą: stanowią zrównoważoną alternatywę, bowiem nieutwardzony polimer jest w nich zmywany znacznie bezpieczniejszą dla środowiska wodą z detergentem. Zalety to bezpieczeństwo dla środowiska i operatorów, brak oparów oraz znaczne przyspieszenie procesu przygotowania płyty.

Płyty termiczne: Zamiast cieczy do ich obróbki wykorzystuje się kontrolowane ciepło oraz mechaniczne wałki do usuwania nienaświetlonego fotopolimeru. Jest to najszybsza metoda obróbki płyt (brak procesu schnięcia), zapewniająca wysoką jakość i przyjazna dla środowiska, ponieważ nie wykorzystuje rozpuszczalników. 

Źródła: XSYS, MIRACLON

7. Nowoczesne technologie (HD Flexo)

Technologia Full HD Flexo firmy Esko, dostępna na rynku od drugiej dekady obecnego wieku, wyznacza nowe standardy jakości, łącząc obrazowanie w rozdzielczości 4000 ppi z cyfrowo sterowanym naświetlaniem LED UV w naświetlarce CDI. Takie rozwiązanie zapewnia pełną kontrolę nad polimeryzacją i eliminuje wpływ tlenu, co pozwala na tworzenie stabilnych, płaskich punktów (Flat Top Dot) oraz uzyskanie płynnych przejść tonalnych do zera. System gwarantuje wyjątkową powtarzalność procesu oraz precyzyjne odwzorowanie detali i mikrotekstów, co w wielu zastosowaniach może zbliżać HD Flexo do jakości rotograwiury, przy jednoczesnym ograniczeniu barw spotowych. Technologia jest uniwersalna i zapewnia szeroką kompatybilność z płytami różnych producentów, dając drukarniom pełną swobodę w doborze materiałów eksploatacyjnych.

Źródło: Esko

8. Systemy zaawansowane

System Kodak Flexcel NX (obecnie dostarczany przez Miraclon) to zaawansowane rozwiązanie CTP, które dzięki technologii naświetlania termicznego Squarespot (830 nm) oferuje jakość druku fleksograficznego zbliżoną do offsetu. Kluczowym elementem procesu jest nakładanie specjalnej powłoki na płytę, co całkowicie eliminuje dostęp tlenu i pozwala na formowanie precyzyjnych, płaskich punktów rastrowych. System zapewnia wyjątkową stabilność – przyrost punktu pozostaje stały nawet przy zmiennym docisku, a odporność płyt na zanieczyszczenia farbą ogranicza przestoje na czyszczenie. Współczesne systemy tego typu, zintegrowane z workflow Kodak Prinergy i grawerowanymi laserowo wałkami rastrowymi, gwarantują perfekcyjną kontrolę transferu farby, ostre detale oraz spójność kolorystyczną w całym nakładzie.

Źródło: Miraclon

9. Zastosowania fleksografii

Rozwój technologii fleksograficznej sprawił, że stała się ona standardem w sektorach wymagających wysokiej wydajności oraz trwałości nadruku na zróżnicowanych podłożach. Dzięki elastycznym formom drukowym technika ta idealnie sprawdza się w zadruku tektury falistej bez naruszania jej struktury, a w branży spożywczej pozwala na tworzenie opakowań foliowych spełniających rygorystyczne normy kontaktu z żywnością. Sektory kosmetyczny i farmaceutyczny wykorzystują ją do produkcji etykiet odpornych na wilgoć, natomiast logistyka opiera na niej systemy znakowania kartonów zbiorczych i taśm pakowych.

10. Podsumowanie

Współczesna poligrafia dąży do maksymalnej wydajności i zrównoważonego rozwoju poprzez automatyzację oraz ekologię. W offsecie standardem stają się płyty bezprocesowe, które eliminując chemię, skracają produkcję i wspierają ochronę środowiska. Jednocześnie fleksografia, dzięki zaawansowanemu rastrowaniu, osiągnęła precyzję i powtarzalność porównywalną z offsetem, co pozwala na realizację skomplikowanych projektów przy wysokiej prędkości druku. Obie technologie, wspierane przez cyfrowe systemy kontroli jakości, uzupełniają się w dążeniu do optymalizacji kosztów, redukcji odpadów i minimalizacji śladu węglowego.