Ракельные ножи: мотивы разумной экономии

 

С одной стороны, расходы на ракельные ножи в размерах среднестатистической печатной компании с двумя печатными машинами долж­ны быть очень невелики. При оценке рынка любой страны в компании Daetwyler применяется показатель 3500 м/год ракельного полотна на одну широкору­лонную машину. Это означает почти 300 м в месяц (3 коробки).

Среднерыночные цены первой тройки произво­дителей на ракели без покрытий (то есть на простые стальные ракели) находятся на уровне от 2 до 3 евро за метр в зависимости от размера. Это означает, что еже­месячные расходы на ракель на одну печатную машину (3 коробки) должны составлять около 30-40 тыс. руб. Таким образом, по мнению европейских специали­стов, компания с двумя печатными машинами должна тратить на ракели около 60-80 тыс. руб. в месяц.

Сумма эта абсолютно незначительна, если учесть, что расходы на основные материалы составляют десят­ки миллионов рублей в месяц. И в этой связи хотелось бы порассуждать о мотивах разумной экономии.

Естественной аксиомой является факт, что эконо­мить нужно везде и всегда. Только так можно добить­ся оптимальной себестоимости продукции, которая позволит успешно конкурировать на рынке, и при этом иметь необходимую норму прибыли. Однако если говорить о ракельных ножах, то экономия за счет перехода на «дешевые ракельные ножи» будет составлять всего несколько тысяч рублей в месяц. Сумма невелика даже для небольшого предприятия, но головной боли с браком, который компания может получить с нестабильным печатным процессом, будет существенно больше.

 

Ситуация с ракелями в России

В подавляющем большинстве случаев расход ракелей, а следовательно, и боковых уплотнителей, в россий­ских печатных компаниях больше вышеупомянутых показателей. В среднем российские печатники рас­ходуют около 4-5 коробок ракелей в месяц на одну печатную машину, а в некоторых компаниях печатни­ки вообще предпочитают менять ракели практически перед каждым заказом, объясняя это тем, что ставится новый анилокс. В этом случае расход ракеля достигает 6-7 коробок в месяц.

Отчасти это связано с психологией печатников, которые несут материальную ответственность за качество отпечатанной продукции и предпочитают ставить новый ракель, чтобы лишний раз подстрахо­ваться. Ведь ракель — это же расходный материал.

Со сменой ракельного ножа печатник должен менять и боковые уплотнители, и в этой ситуации затраты на эти два расходных материала достигают уже заметной суммы, которая побуждает руководите­лей компании снижать расходы на ракели путем пере­хода на более дешевые варианты. Как этого избежать? Остановимся на самых существенных факторах, кото­рые позволят не просто снизить расход ракелей, но сделать печатный процесс в целом более стабильным.

 

Давление ракеля во флексографской машине

Первый вопрос, который мы обычно задаем при посе­щении печатных компаний: «С каким давлением вы печатаете?» Ответы самые разные — от 1,5 до 5 бар. Причем на возражение, что 5 бар — это слишком много, говорят, что «именно так нам советовали про­изводители печатного оборудования». Хотя нужно заметить, что на машинах F&K действительно требу­ется более высокое давление, чем на других машинах.

По рекомендации компании Daetwyler давле­ние должно быть «настолько маленьким, насколько это возможно, и настолько большим, насколько это нужно», а затем необходимо остановиться. Давление на ракель до 2,5 бар — это более чем достаточно. Если получится достичь стабильного печатного процесса с давлением менее 2 бар — еще лучше.

 


Рис. 1. Монтаж ракеля в камер-ракельной системе: слева — неправильно, когда ракель выходит за пределы бокового уплотнителя; справа -— правильно, когда нож короче бокового уплотнителя на 2-3 мм

 

Однако здесь есть несколько условий. Иногда мон­таж ракеля в ракельной камере поручают помощни­ку печатника или подсобному рабочему Они порой относятся к этому вопросу без должной ответствен­ности, в результате ракель монтируют с ошибками и ракельная камера начинает течь. Печатник принимает единственно возможное, по его мнению, решение —«поджать камеру», а затем еще и еще, так как оста­новка машины в тираже (для исправления ошибок монтажа ракеля) уже невозможна, но в этой ситуа­ции процесс съема краски и краскопереноса в целом может выйти из-под контроля. Остается проводить манипуляции с вязкостью краски, хотя изначально этого делать было не нужно.

 

Рекомендации по монтажу ракеля в камер-ракельной системе

Крайне желательно ракель отрезать на специаль­ной гильотине с точной линейкой, которая позволя­ет сделать идеально ровный срез ленты без изгибов с соблюдением длины отрезаемой части с точностью до миллиметра.

Если нож отрезать обычными ножницами для резки по металлу или отламывать руками, перегибая ленту (лично видел, что так делают), то очень высо­ка вероятность, что нож будет выходить за боковые уплотнители или будет иметь изгибы, из-за которых ракельная камера может подтекать {рис. 1). Это не относится к машинам Comexi, так как боковые уплот­нители там очень узкие.

Ламели ракельных ножей с обеих сторон не долж­ны выступать за края радиуса бокового уплотнителя. Они должны быть зафиксированы четко по радиусу уплотнителя. Правильное крепление ракеля на боко­вом уплотнителе позволяет работать с минимальным давлением на анилокс. В противном случае нужно будет давать слишком большое давление, чтобы гер­метично закрыть ракельную камеру. Это приведет к очень быстрому износу ламели, так как она про­гнется (рис. 2).

 

♦ Есть и многие другие рекомендации, например необ­ходимость ровного крепления ракеля или закрутки болтов от центра (в старых конструкциях ракельных камер), но если и здесь допускаются ошибки, то это уже относится к откровенной халатности. На рис. 3     

 

 

Рис. 2. Ламели должны быть зафиксированы четко по радиусу уплотнителя

 

показано явно неровное крепление ракеля, но даже если неровность будет не столь очевидной, то ракель все равно не проходит и нескольких десятков киломе­тров, как ламель с одной стороны износится и потечет. Что касается крепления ракелей в камерах старого образца с большим количеством болтов, то их нужно закручивать поочередно от центра к краям. В против­ном случае на ракельном полотне появятся волны.

 

Боковые (сальниковые) уплотнители

Высокое качество бокового уплотнителя также исклю­чительно важно. Если они изготовлены из некаче­ственного материала, да еще вырубным способом, то абсолютно точно печатнику придется работать с повышенным давлением, и других вариантов здесь просто нет, иначе камера начинает течь. Высокое дав­ление автоматически означает быстрый износ ракеля, отсюда и получаются 4-6 коробок в месяц.

После общения с печатниками в самых разных регионах России и анализа их жалоб на боковые уплот­нители компанией Daetwyler было принято решение предложить уплотнители из шерсти длинношерстной овцы мерино. Они очень распространены в Европе, так как позволяют хорошо герметизировать камеру, и при этом ракель работает с самым минимальным давлением.

Материал, состоящий из длинных волокон шерсти, практически не разрушается и не стирается, он очень устойчив к температурным нагрузкам, но самое глав­ное, он на протяжении всего срока службы сохраняет свои демпфирующие свойства, позволяющие не под­нимать давление очень высоко.

Перед установкой войлочного уплотнителя на машину его необходимо вымачивать в пищевом масле (рапсовое, подсолнечное, оливковое) несколько часов. Когда уплотнитель находится в емкости, его нужно несколько раз прижать чем-нибудь твердым, чтобы, расправляясь, он впитал в себя максимальное количе­ство масла. После этого уплотнитель можно монтиро­вать в ракельную камеру.

 

Рабочий угол ракеля в ракельной камере

В отличие от машин глубокой печати, где угол под­вода ракеля к цилиндру может быть самым разным, в камер-ракельных системах флексографских машин угол ракеля четко зафиксирован, но и здесь из-за раз­личного давления могут быть варианты.

Правильный угол, с которым ракель работает в камер-ракельной системе, 30° (рис. 4). Если печатник очень сильно прижимает ракельную камеру, то угол контакта ракеля может снизиться с 30° до 20°. Зона контакта ракеля увеличивается со 170 до 275 мкм.

Повышенная зона кон­такта ракеля означает уве­личение краскопереноса. Но основная проблема заключается не в увели­чении краскопереноса как такового, а в том, что ракель начинает работать не лезвием, а плоскостью, а это означает, что краско перенос становится нестабиль­ным. Особенно это касается ракелей с ламелью.

 

 

Рис. 3. Явно неровное крепление ракеля

 

Через стачиваемую пло­скость начинает проскакивать все больше краски, и печатник принимает решение еще боль­ше прижать ракельную камеру. В итоге происходит то, что пока­зано на рис. 6.

 

 

Рис. 4. Правильный угол подвода ракеля к цилиндру

 

 

Рис. 5. При сильном давлении угол наклона уменьшается, а зона кон­такта — увеличивается

 

Рис. 6. Слишком сильный прижим ракеля

 

 

У ракельного ножа появля­ются заусенцы, которые попада­ют в красочную систему (рис. 7).

Если в емкостях краски нет магнитных уловителей, то в какой-то момент подобная крупная металлическая частица может попасть между ракелем и анилоксом и начать полосить. Печатник, увидев полошение, еще больше прижимает ракель­ную камеру, чтобы убрать его. Так на анилоксах появляются борозды поврежденных ячеек, из-за которых анилокс приходит в негодность (рис. 8).

 

Рис. 7. Появление заусенцев на раке­ле из-за избыточного давления

 

В большинстве печатных компаний на вопрос о наличии магнитных фильтров в красоч­ных системах печатники отвеча­ют отрицательно. Как правило, во время торгов по цене маши­ны их вычеркивают в первую очередь.

Отчасти можно согласиться, что покупка очень дорогостоя­щих систем не всегда оправдан­на, однако именно они охраняют анилоксы от серьезных повреж­дений крупными частицами стали от сточенного ракеля.

В качестве компромиссного варианта вполне можно уста­новить небольшие неодимовые магниты, которые легко найти в интернет-магазинах по запросу «супер-магнит». Цена одного тако­го магнита не превышает 1000 руб. Их можно установить на одном из патрубков в красочной емко­сти. Он будет улавливать стальную пыль, которая появляется в краске от стачиваемого ракеля.

 

 

 

Рис. 8. Слева — косметические борозды на анилоксе, с которыми можно печатать, но только светлые краски, так как на темных красках они могут быть видны на полотне. Справа — глубокие борозды, появившиеся на анилоксе, когда между ним и ракелем попала крупная частица стали от ракеля, и печатник сильно прижимал ракельную камеру, чтобы убрать полошение. Анилокс поврежден и непригоден к дальнейшему использованию

 

Если раньше стальную пыль из краски не удаляли, то можно удивиться, увидев, какое количе­ство грязи прилипнет к магниту уже через день. Частицы стальной пыли больше частиц краски (пиг­ментов, добавок). Они забивают растр на форме, быстрее изнаши­вают анилоксы, а крупные части­цы даже могут их повреждать, как описано выше.

 

Технологии производства ракелей

Компания MDC Daetwyler (Швейцария) является крупней­шим в мире производителем ракельных ножей самого высоко­го качества. Она единственная, кто располагает технологиями для нанесения на ракельное полотно различных покрытий (керамиче­ского, никелевого и многих дру­гих), что позволяет существенно увеличить сроки службы и улуч­шить показатели съема краски.

Технологии нанесения покры­тий разработаны подразделением Daetwyler, которое производило оборудование для изготовления цилиндров глубокой печати: галь­ваника, полировка, гравировка ячеек и т. д. Именно это оборудо­вание и технологии используют­ся и при изготовлении ракелей. Собственные разработки дают существенные преимущества перед конкурентами.

Есть такое мнение, что «Daetwyler — это очень хорошие, но очень дорогие ножи». Оно не соот­ветствует действительности. Цена на стандартную продукцию при­мерно на одном уровне с основны­ми конкурентами. А существенно дороже лишь ножи с покрытиями, аналогов которых у конкурентов нет.

Но, впрочем, вернемся к началу статьи: даже если стандартные ракельные ножи Daetwyler и будут дороже, то все же не настолько, чтобы стать непреодолимой про­блемой для выбора в пользу каче­ственных ножей. К тому же мы в первую очередь предлагаем скон­центрировать усилия на техниче­ских вопросах использования раке­лей, а не на экономии 10 тыс. рублей в месяц (и при этом нестабильности краскопереноса).

 

Ракель Longlife с керамическим покрытием

Этот ракельный нож имеет керами­ческое покрытие на ламели, нане­сенное электрогальваническим способом. Он является абсолютным бестселлером Daetwyler на протя­жении нескольких десятилетий. Аналогов у конкурентов нет.

Ракель Longlife в 3-4 раза (в зависимости от размера) дороже стандартных стальных ножей, но керамическое покрытие существен­ным образом повышает тираже- стойкость, и при этом, что не менее важно, минимизирует вероятность появления различных видов брака на печати.

В глубокой печати использо­вание ракельных ножей Longlife полностью обоснованно, так как здесь значение ракеля неизмери­мо больше, чем во флексографии. В глубокой печати ракель работа­ет непосредственно по формному цилиндру, и если съем краски про­изводится некачественно, то это мгновенно приводит к браку, так называемому фонению или поло- шению.

Безусловно, использование ракеля Longlife во флексографской машине на всех секциях нецелесо­образно в силу его высокой цены. Но точно есть смысл ставить его на белую краску, а также на другие абразивные краски (золото, сере­бро). В какой-то степени это акту­ально и для красок с крупными пиг­ментами — черной и пурпурной.

Оператору машины глубокой печати важно знать, что в момент притирки, в первые 2-4 мин, ракель Longlife оставляет полосы. Это свя­зано с тем, что торец лезвия, так же как и вся ламель, покрыт керами­кой, и при притирке микрочасти­цы керамики оставляют полосы. Но как только происходит каса­ние рабочей зоны стальной серд­цевиной, Longlife начинает рабо­тать идеально, как никакой другой ракель.

Чтобы сократить время при­тирки, можно провести по торцу «нулевой» шкуркой. Но это нужно сделать исключительно акку­ратно и только по торцу ракеля, чтобы шкурка не повредила боко­вую поверхность керамического покрытия ламели.

 

Ракель Soft с никелевым покрытием

Основное предназначение никеле­вого покрытия — защита от кор­розии. Ракель Soft широко исполь­зуется на всех предприятиях, рабо­тающих на водных красках: это обойные фабрики и типографии, печатающие по бумаге или кар­тону.

Однако нож с никелевым покрытием получил во всем мире широкое распространение и во флексографии благодаря свойству никеля смягчать зону контакта ракеля и анилокса. Несмотря на то, что твердость стали и никеля нахо­дится в сопоставимых рамках, при нагреве никель обладает лучши­ми фрикционными свойствами. Это снижает коэффициент трения в контактной зоне ракеля и поверх­ности анилокса. Кроме того, за счет этого смягчения более крупные частички стали удаляются из зоны контакта гораздо быстрее и легче, чем при использовании стандарт­ного стального ракеля.

Благодаря этому эффекту сни­жается как общий износ анилок- сов, так и риск появления косме­тических и глубоких борозд на поверхности анилокса. Наверняка все печатники понимают, о чем идет речь, и наверняка практиче­ски все в тех или иных масштабах сталкивались с проблемой повреж­дения анилоксов.

Ракель Soft решает эту пробле­му, но он, конечно, имеет более высокую цену по сравнению со стандартными ракелями. Здесь руководителю предприятия важно взвешенно подойти к этому вопросу. Меньший износ анилокса — это то, что не видно сразу. Этот эффект можно почувствовать толь­ко в долгосрочной пер­спективе. Однако если есть понимание, что частая смена парка анилоксов — исклю­чительно дорогостоящее мероприятие, и компании уже приходилось менять их из-за быстрого износа, то решением этой пробле­мы могло бы быть использование ракеля Soft с никелевым покрыти­ем. Это очень актуально для широ­корулонных машин и в еще боль­шей степени — для узкорулонных.

 

Ракель One-Step с двойной ламелью

Ракель One-Step разработан Daetwyler для узкорулонных печат­ных машин, чтобы решить пробле­му разбрызгивания краски из-за динамического давления высоко­вязких УФ-красок на ракель. Это актуально как для закрытых, так и для открытых ракельных систем, хотя в последних такая проблема может быть решена за счет опор­ного ракеля, но не всегда.

УФ-краски обладают наибо­лее высокой вязкостью и плотно­стью из всех используемых красок. В процессе печати они оказыва­ют большое давление на рабочий ракель, который при увеличении скорости начинает прогибаться в центре. При этом происходит вибрация ракеля, и давление ламе­ли на анилокс в рабочей зоне сни­жается. Это приводит к кратковре­менным потерям контакта ламели и поверхности анилокса, из-за чего на анилокс, а затем и на полотно попадают брызги краски.

Единственное решение этой проблемы — снижение скорости печатной машины. Давление кра­ски на ракель уменьшается, соот­ветственно, разбрызгивания нет. Конечно, когда этикетки печата­ются с различными отделочными операциями (трафарет, тисне­ние, конгрев и т. д.), скорость не может быть высокой. Однако даже у самых крупных компаний, кото­рые специализируются на произ­водстве дорогих этикеток с отдел­кой, есть большие объемы заказов на этикетки без отделки, которые нужно печатать с максимально воз­можной скоростью, от 150 м/мин и выше. Вот именно здесь компания и сталкивается с вышеупомянуты­ми ограничениями.

 

Рис. 9. Вязкие УФ-краски заставляют обычный ракель прогибаться (слева), в то время как ракель One-Step (справа) благодаря «ступеньке» остается прямым

 

На ракеле One-Step ламель зата­чивается два раза, создавая допол­нительную «ступень», которая слу­жит своеобразным ребром жестко­сти и не дает ракелю прогибаться под давлением краски.

Естественно, One- Step дороже обычного ракеля, так как заточка ламели — одна из самых дорогих операций в про­изводстве ракеля, а здесь ламелей две. Однако для руководителя предпри­ятия повышение произ­водительности является куда более важным фак­тором, нежели неболь­шое повышение затрат на ракель (в пределах нескольких тысяч рублей в месяц). Если производительность обору­дования в единицу времени будет увеличена за счет повышения ско­рости печати хотя бы на 10-15%, то в этом есть безусловная экономи­ческая целесообразность.

 

Рис. 10. Слева — обычный ракель, справа —ракель One-Step

 

В следующей статье будут под­робно рассмотрены все техни­ческие особенности использова­ния ракельных ножей в глубокой печати. Автор статьи – Алексей Чубыкин.