Hệ thống kiểm tra in ấn xử lý vật liệu thân thiện với môi trường như thế nào?

Việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường như màng PLA hoặc PBAT cũng như giấy kraft không còn là điều cần thiết đối với các nhà máy sản xuất bao bì. Người tiêu dùng đang yêu cầu các vật liệu thân thiện với môi trường, và các nhà in cần phải cung cấp chúng.

Tuy nhiên, việc xử lý các chất nền thân thiện với môi trường như vật liệu sinh thái không hề dễ dàng trong quá trình sản xuất. Các nhà in sớm nhận ra rằng những chất nền này không dễ gia công như PE và PP thông thường. Chất nền thân thiện với môi trường có độ co giãn khác nhau, đòi hỏi các kỹ thuật in khác nhau và dẫn đến tỷ lệ lỗi cao hơn trong thời gian rất ngắn. Với chi phí vật liệu hiện nay, việc để máy móc hoạt động mà không được kiểm tra đúng cách sẽ làm giảm lợi nhuận ngay lập tức.

Mắt người và đèn nháy đơn giản không hiệu quả khi làm việc với các chất nền như vậy. Giải pháp kiểm tra bản in tự động Chúng được tạo ra với mục đích giải quyết vấn đề cụ thể này.

Tại sao vật liệu thân thiện với môi trường lại gây ra nhiều lỗi in ấn hơn?

Tính ổn định của các loại nhựa thông thường trái ngược hoàn toàn với các vật liệu thân thiện với môi trường, vốn có tính chất khó lường. Các vật liệu này có phản ứng khác nhau khi tiếp xúc với đường hầm sấy hoặc khi đi qua các trục in.

Màng phân hủy sinh học (PLA, PBAT)

Giãn cơ do nhiệt và căng thẳng: Nhựa sinh thái thường có điểm nóng chảy thấp hơn và độ đàn hồi cao. Chúng giãn ra khi chịu tác động của nhiệt từ đường hầm và sức căng của màng. Sự chuyển động này dẫn đến các vấn đề về căn chỉnh tức thời.

Mức độ Dyne giảm: Các lớp phủ bề mặt trên màng sinh học bị xuống cấp nhanh chóng. Nếu độ cứng (dyne) thấp hơn mức cần thiết cho mực in, bạn sẽ gặp các vấn đề như mực bị bong tróc và trầy xước.

Giấy Kraft & Giấy tái chế

Sự biến đổi về khả năng hấp thụ: Giấy Kraft không có lớp phủ nên khá xốp. Vì vậy, mực in thấm vào một số vùng và đọng lại trên bề mặt ở những vùng khác, dẫn đến hiện tượng mất chấm và sự khác biệt về màu sắc.

Bụi giấy tích tụ: Vật liệu tái chế liên tục bị mất sợi, dẫn đến tích tụ bụi giấy trên các bản in hoặc trục in ống đồng, tạo ra các vết mực, vệt và lem mực trên sản phẩm in của bạn.

Hệ thống kiểm tra bản in giải quyết những thách thức “xanh” này như thế nào?

Để tránh tổn thất do lãng phí trong quá trình in ấn, các giải pháp thị giác máy hiện nay sử dụng một số nâng cấp phần cứng và phần mềm để xử lý sự khác biệt về chất liệu nền.

Kiểm tra lỗi in ấn theo thời gian thực 100%

Với tốc độ in 300 mét mỗi phút, việc kiểm tra bằng mắt thường sẽ không thể phát hiện ra lỗi in lặp lại trên màng sinh học trong suốt sau khi đã lãng phí hàng trăm mét vật liệu quý giá.

Giải pháp tự động hóa sẽ dựa vào các camera quét dòng tốc độ cao, thực hiện kiểm tra 100% theo thời gian thực bằng cách sử dụng hai công nghệ khác nhau:

• Điều chỉnh dung sai động: Với công nghệ kiểm tra thông thường, sai lệch nhỏ nhất do sự kéo giãn vật liệu cũng sẽ dẫn đến lỗi, làm dừng dây chuyền sản xuất. Công nghệ mới áp dụng các phương pháp thay đổi điểm ảnh. Phần mềm liên tục giám sát sự kéo giãn nhỏ của màng phim và điều chỉnh mẫu "hình ảnh chuẩn" để phù hợp với độ kéo giãn của màng phim. Nó sẽ không phát hiện sự kéo giãn nhỏ của vật liệu, vốn được cho phép, nhưng sẽ nhận thấy các vết mực lem, chữ bị đứt đoạn, v.v.
• Lọc khung hình cao: Camera quét dòng hoạt động với tốc độ hàng chục kilohertz. Hệ thống này có khả năng phân biệt giữa bụi bay ra từ giấy (sẽ biến mất sau lần quét tiếp theo) và các khuyết tật, chẳng hạn như vết xước trên tấm in.

Quản lý màu sắc nâng cao và điều chỉnh độ tương phản

Các hệ thống thị giác thông thường tập trung vào sự khác biệt về độ tương phản so với nền đồng nhất, chẳng hạn như bề mặt màu trắng hoặc trong suốt. Điều này gây ra vấn đề với giấy Kraft vì màu tối và các sợi không đồng đều của nó làm giảm độ tương phản giữa vật liệu in và chất nền.

• Hệ thống chiếu sáng LED đa hướng theo từng khu vực: Do đặc tính sần sùi của giấy Kraft, ánh sáng được sử dụng là sự kết hợp giữa đèn đồng trục thẳng hàng và đèn chiếu góc thấp. Sự kết hợp này loại bỏ tất cả các bóng mờ nhỏ hình thành bởi các sợi giấy không đều, do đó số hóa chúng để tạo ra một bề mặt mịn, cho phép máy ảnh chỉ đọc được lớp mực.
• Tính toán khoảng cách màu sắc: Thay vì tập trung vào phát hiện độ tương phản thang độ xám, phần mềm sử dụng phép đo khoảng cách màu sắc so với một điểm tham chiếu di động. Nó liên tục kiểm tra vùng giấy Kraft chưa in để xác định sự biến đổi màu sắc của sợi bột giấy. Khi tìm thấy màu sắc đó, nó có thể so sánh với màu mực mà không nhầm lẫn sự khác biệt về màu bột giấy với các khuyết tật về mật độ mực.

Sự phối hợp giữa hệ thống hướng dẫn trên web và công tác kiểm tra.

Camera kiểm tra bản in chỉ có thể kiểm tra những gì được nhìn thấy rõ ràng. Nếu vật liệu in bị rung, nhàu hoặc lệch sang hai bên, camera sẽ bị mất nét và mọi dữ liệu thu thập được sẽ hoàn toàn vô giá trị.

Các vật liệu thân thiện với môi trường rất dễ bị biến dạng trong quá trình vận chuyển. Màng sinh học dẻo có xu hướng bị rối khi có sự thay đổi về lực căng, trong khi các cạnh gồ ghề của giấy Kraft thường bị bung ra không theo một đường thẳng nào cả.

Đây là cách hệ thống hướng dẫn web công trình:

• Khóa lấy nét: Khi một lớp màng sinh học mỏng rung lắc trên con lăn, nó gây ra sự thay đổi khoảng cách giữa thấu kính và phim, dẫn đến hình ảnh bị mờ và khiến hệ thống loại bỏ phim một cách sai lầm. Bộ dẫn hướng màng phim cố định vật liệu bằng cách ép nó lên con lăn dẫn hướng dưới lực căng không đổi, đảm bảo hình ảnh hoàn toàn ổn định để máy ảnh phân tích.
• Loại bỏ chuyển động sang hai bên: Các vật liệu thân thiện với môi trường, có độ đàn hồi hoặc được cuộn không đều, thường dễ bị lệch khỏi đường đi. Bộ dẫn hướng web sử dụng các cảm biến cạnh siêu âm để phát hiện bất kỳ chuyển động nào và điều chỉnh vị trí của vật liệu trước khi nó đến khu vực kiểm tra, đảm bảo bản in vẫn nằm trong cửa sổ theo dõi được xác định trước của camera.

Kết Luận

Vận hành bền vững và hiệu quả phụ thuộc vào việc kiểm soát quy trình, chứ không phải là vận hành máy móc chậm hơn. Màng phân hủy sinh học và giấy tái chế có sự biến đổi vật lý rất lớn mà không thể khắc phục được ở máy đùn hoặc máy cán.

Với việc lắp đặt máy kiểm tra in tự động hoàn toàn kết hợp với hệ thống dẫn hướng giấy hiệu quả ở khâu đầu vào, bạn có thể phân biệt sự khác biệt vật lý với các vấn đề in ấn. Bằng cách này, bạn giữ tỷ lệ phế phẩm ở mức thấp, ngăn ngừa cảnh báo sai và đảm bảo hoạt động sản xuất bao bì bền vững của bạn diễn ra có lợi nhuận.