Mực cứu tinh

In lụa hiện nay là một trong những kỹ thuật in được sử dụng phổ biến. Trong lĩnh vực in bao bì, đây là một quy trình phụ trợ chủ yếu được sử dụng để hoàn thiện bề mặt của các sản phẩm in, chẳng hạn như tạo lớp phủ mờ, khúc xạ, hoa văn băng và độ bóng một phần trên hộp đóng gói bao thuốc lá và túi rượu, mang lại cho bao bì các hiệu ứng nghệ thuật như ba{1}}chiều, dập nổi, độ bóng-cao, lấp lánh, đầy màu sắc và mờ.

So với các thiết bị in offset, ống đồng, flexo, máy in lụa có cấu tạo đơn giản hơn. Phương pháp cung cấp mực của họ chủ yếu là thủ công. Do tính chất không liên tục của mực thủ công, màu sắc của sản phẩm in rất khác nhau và khi chênh lệch màu vượt quá phạm vi tiêu chuẩn sẽ tạo ra sản phẩm bị lỗi; Đổ mực thủ công thường phải tắt máy, dẫn đến giảm mức sử dụng thiết bị; Hiện nay, hầu hết các loại mực in lụa đều là mực UV, có tính ăn mòn. Trong quá trình đổ mực thủ công, mực có thể dễ dàng làm nhiễm bẩn da và gây bỏng hóa chất, gây ra các rủi ro về an toàn và các vấn đề khác. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cải thiện việc sử dụng thiết bị và giảm rủi ro về an toàn, chúng tôi muốn thay thế thao tác thay mực thủ công truyền thống bằng hệ thống cấp mực tự động.

Phân tích nguyên nhân

Các tấm in lụa là các tấm đục lỗ-giống như sàng. Trong quá trình in, mực đầu tiên được đổ lên bản in và dưới áp lực của chổi cao su, mực đi qua các lỗ lưới để truyền lên bề mặt. Mực mờ in lụa có độ nhớt cao hơn và các hạt bột mờ lớn hơn (thường là 15 ~ 60μm). Khi mực mới được đưa vào máy, các hạt mực nhỏ sẽ đi qua lưới trước tiên. Khi thời gian in tăng lên, bột mờ trong mực trên bản in giảm đi, trong khi bột mờ lớn hơn tích tụ trên bản in, khiến màu sắc của lớp mực trên nền trở nên nhạt hơn. Sự khác biệt màu sắc ngày càng lớn hơn. Khi chênh lệch màu vượt quá phạm vi tiêu chuẩn, người vận hành cần dừng máy để thay mực (thu gom mực cũ ra khỏi tấm in và thay mực mới). Thời gian ngừng hoạt động kéo dài là nguyên nhân chính dẫn đến việc sử dụng thiết bị thấp.

Giải pháp

01/ Phương pháp giải quyết vấn đề-

Để tìm được giải pháp hiệu quả trước tiên bạn phải hiểu rõ nguyên lý hoạt động của thiết bị. Khi nạp mực theo cách thủ công bằng máy in màn hình hoàn toàn tự động như trong Hình 1, trước tiên hãy nhấc dao xử lý và dao bọc, đổ mực lên vùng trống gần tâm ở cuối tấm; Sau đó hạ chổi cao su và lưỡi phủ xuống, lúc này mực sẽ nằm trong khu vực song song được tạo thành bởi chổi cao su và lưỡi phủ.
Hình 1 Máy in lụa hoàn toàn tự động

Trong quá trình in, khi thiết bị hoạt động, trục lăn mực được ấn xuống độ cao 0,3–0,5 mm so với tấm in (có thể điều chỉnh độ cao tùy theo độ phủ mực). Tấm in di chuyển về phía sau, với cạnh sau của tấm in di chuyển ra khỏi chổi cao su và con lăn mực. Cây chổi cao su và con lăn mực vẫn đứng yên để hoàn tất quá trình đổ mực, lúc này xi lanh lấy dấu đã quay 180 độ; Khi xi lanh lấy dấu bám vào giấy và tiếp tục quay, hướng chuyển động của tấm in bắt đầu đảo ngược và di chuyển về phía trước, với mép sau của tấm in di chuyển về phía chổi cao su và con lăn mực. Con lăn mực nâng lên, chổi cao su ấn xuống và mực trên tấm in được chuyển đến bề mặt thông qua các lỗ lưới trong vùng hình ảnh từ điểm kẹp đến mép sau dưới áp lực của chổi cao su. Tại thời điểm này, xi lanh lấy dấu đã quay 360 độ. Thiết bị tiếp tục chạy và lặp lại các thao tác trên theo một chu kỳ, cho phép tiếp tục in. Bộ phận in và tấm in của máy in lụa hoàn toàn tự động được thể hiện trên Hình 2.

Hình 2 Bộ phận in và tấm in của máy in lụa hoàn toàn tự động

02/ Ý tưởng thiết kế

Ý tưởng thiết kế tổng thể là tận dụng tối đa nguồn khí nén gần máy in lụa hoàn toàn tự động (nói chung, các hoạt động của kẹp tấm in, chổi cao su và thanh lũ trên máy in lụa là khí nén, được trang bị máy nén khí hoặc sử dụng hệ thống cấp khí tập trung để cung cấp khí nén). Hai máy bơm màng khí nén hoặc máy bơm mực điện chống cháy nổ-được sử dụng làm nguồn điện. Một bơm màng được nối với đường cấp mực được lắp đặt giữa chổi cao su và thanh lũ, có nhiệm vụ cung cấp mực mới; bơm màng còn lại nối với đường hồi mực được lắp đặt ở hai đầu của xà ngang chổi cao su, có nhiệm vụ thu hồi mực đã qua sử dụng. Thông qua chuyển động đi xuống của chổi cao su và chuyển động tịnh tiến của tấm in, thiết bị thu gom mực ở đầu trước của đường ống sẽ thu thập và bơm mực trở lại. Hai bơm màng hoạt động cùng nhau để hoàn thành chu trình qua lại của việc cung cấp mực mới và thu hồi mực đã qua sử dụng.

Biện pháp cụ thể

01/ Lắp đặt dây chuyền cấp mực

Đầu ra mực của đường cấp được lắp đặt ở vị trí chính giữa giữa chổi cao su và thanh lũ (điểm giữa của chiều dài và điểm giữa của khoảng cách song song giữa hai thanh). Đầu vào mực của đường cấp được đặt trong bình chứa mực và bơm màng được lắp đặt trên đường ống giữa đầu ra mực và đầu vào mực để cung cấp năng lượng, liên tục hút mực từ bình chứa và đưa đến tấm in.

Để cung cấp mực chính xác cho khu vực giữa chổi cao su và thanh lũ và cho phép mực chảy đều từ tâm sang hai bên trong kênh hình thành giữa chổi cao su và thanh lũ dưới tác dụng của trọng lực và chuyển động qua lại của chổi cao su và thanh lũ, chúng tôi đã thiết kế cổng cấp mực có dạng miệng phẳng (Hình 3).

Hình 3 Cổng cấp mực miệng phẳng-

02/ Lắp đặt đường ống hồi mực

Do mực trên tấm in chảy từ tâm sang cả hai bên trong đường dẫn được hình thành giữa lưỡi dao bác sĩ và lưỡi định lượng dưới tác động của trọng lực và chuyển động qua lại của lưỡi dao bác sĩ và lưỡi định lượng, nên mực cũ chủ yếu tích tụ gần các khung bên của tấm gần với mặt vận hành và mặt truyền động (Hình 4). Do đó, chúng tôi đã thiết kế đường dẫn hồi mực với hai cổng thu mực, được lắp đặt tương ứng ở hai đầu của thanh ngang lưỡi dao bác sĩ (Hình 5). Để đảm bảo thu gom mực hiệu quả, chúng tôi cũng bổ sung thêm các lưỡi gạt mực hình thang vào các cổng thu mực (Hình 6), đồng thời có thể điều chỉnh độ cao của các lưỡi cạo sao cho chúng chỉ chạm nhẹ vào tấm in khi được lưỡi dao bác sĩ ấn xuống, đảm bảo thu mực mà không làm hỏng bản in. Áp lực đi xuống của lưỡi dao bác sĩ kết hợp với chuyển động tịnh tiến của tấm in sẽ thúc đẩy các bộ nạo sưu tập tập hợp lại và bơm mực trở lại.

Hình 4 Vị trí tích tụ mực cũ

Hình 5 Vị trí lắp đặt cổng thu mực và gạt mực của nó trên dầm lưỡi dao bác sĩ

Hình 6 Cổng nhận mực và lưỡi gạt mực hình thang của nó

03/ Lắp đặt bơm màng khí nén

Hai bơm màng khí nén (Hình 7) được lắp đặt tương ứng trên đường ống cấp mực và hồi mực. Bơm màng khí nén được trang bị công tắc độc lập và van điều khiển lưu lượng khí. Thông qua các công tắc và van điều khiển lưu lượng khí, việc bắt đầu, dừng và lưu lượng của hoạt động cấp và trả mực có thể được kiểm soát độc lập.

Hình 7 Bơm màng khí nén

04/ Cấu hình bình chứa mực

Để đảm bảo mực cũ được bơm về từ máy có thể được tái sử dụng, chúng tôi đã cấu hình một bình chứa mực (Hình 8). Bình chứa mực có dạng hình trụ, có nắp đậy, trên nắp có lắp bộ khuấy khí nén. Máy khuấy khí nén có công tắc độc lập và van điều khiển tốc độ, cho phép khởi động, dừng và điều chỉnh tốc độ một cách độc lập. Phần cuối của đường ống cấp mực được ngâm trong bình chứa mực, đồng thời bơm màng cung cấp năng lượng để đưa mực liên tục từ bình chứa đến tấm in. Máy khuấy khí nén lắp trên bình chứa mực hiện nay được sử dụng để trộn hoàn toàn mực cũ và mực mới. Mực cũ được bơm về từ máy không được bổ sung trực tiếp vào bình chứa; trước tiên nó phải được-mài lại bằng máy mài, sau đó thêm một tỷ lệ dầu điều chỉnh mực nhất định để khôi phục khả năng in phù hợp với chất lượng của mực mới. Sau đó, nó được cho vào bể chứa theo tỷ lệ nhất định và trộn kỹ với mực mới bằng máy khuấy khí nén.

Hình 8 Bể chứa mực có máy khuấy khí nén



05/ Lắp đặt hệ thống điều khiển tập trung



Để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động, đạt được sự tự động hóa trong việc cung cấp mực mới và thu hồi mực cũ, cũng như tính chính xác và liên tục của việc cung cấp và phục hồi mực, chúng tôi đã cài đặt thêm một hệ thống điều khiển tập trung, mua một màn hình cảm ứng điều khiển (Hình 9), thiết kế một chương trình điều khiển và thực hiện kiểm soát tích hợp nhiều hành động khác nhau.

Hình 9 Sơ đồ vật lý của màn hình cảm ứng

Xác minh hiệu ứng

Sau khi công việc lắp đặt hoàn tất, một giai đoạn thử nghiệm vận hành cho thấy ở tốc độ hoạt động bình thường, vấn đề chênh lệch màu sắc sản phẩm do nguồn cung cấp mực không liên tục đã được kiểm soát một cách hiệu quả. Hơn nữa, do hệ thống cung cấp mực tuần hoàn tự động thay thế hoàn toàn các thao tác thay mực thủ công nên thời gian ngừng hoạt động đã được tiết kiệm và việc sử dụng thiết bị được cải thiện, đồng thời các mối nguy hiểm về an toàn do bỏng hóa chất từ ​​mực cũng được loại bỏ.