墨水消耗是數(shù)字印刷的可變成本之一。它因工作而異，并且通常會設定該過程的經(jīng)濟限制。pack.consult的Dieter Finna介紹了Gallus One中使用的新開發(fā)的非接觸式清潔系統(tǒng)。墨水消耗量的減少是否如此顯著以至于總擁有成本也降低了？

Dieter Finna是一位印刷工程師，在標簽印刷和包裝行業(yè)擁有廣泛的專業(yè)知識。在富林特集團工作的許多年里，他在印刷版材和油墨業(yè)務中擔任過多個職位。他于2016年創(chuàng)立了pack.consult，一個內(nèi)容營銷和包裝印刷咨詢平臺。

油墨消耗是數(shù)字印刷的可變成本之一。油墨消耗量因作業(yè)而異，通常會對印刷過程的經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響。使用Gallus One新開發(fā)的非接觸式清潔系統(tǒng)可減少油墨消耗。但油墨消耗量的減少是否會顯著降低總擁有成本呢？Gallus Ferd. Rüesch AG 的 Burkhard Wolf 博士解釋了這一創(chuàng)新背后的原因，以及它是如何將油墨成本最多降低 20% 的。

布克哈德-沃爾夫博士被認為是數(shù)字印刷領域充滿活力的創(chuàng)新者，作為數(shù)字技術主管，他在數(shù)字印刷和噴墨技術方面擁有豐富的專業(yè)知識。他和他的團隊一起致力于開發(fā)標簽印刷領域數(shù)字印刷系統(tǒng)的新平臺。他在海德堡印刷機械股份公司以及達姆施塔特工業(yè)大學機械工程專業(yè)學習期間積累了豐富的經(jīng)驗。

數(shù)字印刷中墨水成本的相關性

眾所周知，與模擬印刷工藝的油墨成本相比，數(shù)字印刷的墨水成本對總擁有成本的影響要大得多。墨水成本影響著每項印刷作業(yè)的盈利能力，有時甚至會降低作業(yè)的利潤率，以至于模擬印刷比數(shù)字印刷成本更低，尤其是對于長版印刷而言。因此，也難怪加工商會把墨水作為數(shù)字印刷的成本因素來關注，并仔細分析它對印刷量的影響程度。精確記錄成本是控制數(shù)字印刷總成本的重要前提。

墨水消耗發(fā)生在哪里？

在印刷過程中，墨水不僅用于實現(xiàn)墨水覆蓋，還用于在打印頭沖入墨水時清潔噴嘴。這里值得仔細研究一下墨水的消耗情況。

在打印過程中，油墨顆粒會沉積在打印條的底部，因此也會沉積在噴嘴的邊緣。散射光會使油墨顆粒固化，然后難以清除。因此，即使是最小的沉積物也會導致噴嘴開始以一定角度噴射墨滴，從而影響打印質(zhì)量，因此有必要清潔打印桿。

打在打印桿上的散射光由直接位于打印桿旁邊的針刺模塊發(fā)出。它們的任務是在添加下一滴油墨之前，利用紫外線能量對油墨進行部分固化。這可以防止油墨相互碰撞，從而使墨點清晰再現(xiàn)，不會因滲色而產(chǎn)生色差。因此，UV 固化技術是高速數(shù)碼印刷機中涂布紙和塑料薄膜設備技術不可或缺的一部分。

如左圖所示，如果沒有針刺，就會出現(xiàn)滲色。右圖中，針刺模塊的紫外線可固定墨滴，防止?jié)B色。(資料來源：Gallus Ferd.）

通過吹掃進行清潔

噴嘴通常在污染后通過噴灑或用清潔劑沖洗，然后用真空吸塵器進行清潔。但是，如果出現(xiàn)更頑固的沉積物，這不足以清潔噴嘴。然后必須從內(nèi)部沖洗打印頭，即通過噴嘴泵送墨水來清潔打印頭。不應低估這種清潔過程中的墨水消耗，因為每次清潔需要多達幾百毫升的墨水。

打印頭需要沖洗的另一個原因只是因為墨水色調(diào)污染它們的趨勢不同。這有時取決于油墨中使用的染色成分。尤其是紫色的顏料很難清潔，但含有二氧化鈦的白色墨水也使清潔打印條變得更加困難。這是因為這些油墨中的顏料傾向于粘附在印刷條的硅表面上，并且不能通過漂洗去除。通常，它們只能通過手動物理清潔來去除，這會帶來損壞打印頭的風險。

創(chuàng)新的清潔系統(tǒng)

Burkhard Wolf描述了操作員不得不通過觸摸手動清潔如此敏感的機器零件的不令人滿意的情況，這是Gallus One新開發(fā)高效溫和清潔系統(tǒng)的起點。該系統(tǒng)是與海德堡公司合作開發(fā)的，進行了一系列廣泛的試驗，研究了超聲波清洗輔助漂洗的清洗效果。

在超聲波清洗中，清洗液被設置為振動。Burkhard Wolf在總結測試結果時說：“當以這種方式使用時，超聲波對清潔噴墨頭有著令人難以置信的效果。”。一旦完成耐久性測試，這種獲得專利的清潔方法現(xiàn)在將用于生產(chǎn)機器。

“當以這種方式使用時，超聲波對清潔噴墨頭有著令人難以置信的效果，”——Burkhard Wolf，Label業(yè)務部門數(shù)字技術主管

清潔過程

在Gallus One的構建理念中，打印條是固定的，這是該數(shù)字印刷機整個打印單元的一項基本創(chuàng)新和專利。在清潔周期開始時，拱形打印臺會自動與基板一起向下移動。然后，清潔單元滑出，由抽屜拱組成，每個打印條的清潔盒位于抽屜拱上。

為了進行清潔，帶有基本清潔和超聲波清潔單元的清潔盒在牢固安裝的打印頭（半透明可見）下方移動。（資料來源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

在Gallus One啟動和關閉時以及其間定期進行的基本清潔過程中，清潔液被沖洗到清潔盒中的打印條上，然后提取。

 
Gallus One有兩個強度級別來清潔打印條。（資料來源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

在超聲波的長期清潔中，發(fā)生器以一系列測試中優(yōu)化的頻率刺激清潔液，使其振動，從而溫和徹底地清潔噴嘴板上的油墨成分，包括噴嘴上的聚合油墨殘留物。清潔僅從打印頭外部進行，通過沖洗噴嘴完全消除任何墨水消耗。這種開創(chuàng)性的專利清潔工藝也意味著清潔后無需處理油墨。

除了沖洗單元（沖洗槽）外，清潔箱還有一個超聲波單元，用于清除頑固沉積物。（資料來源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

清潔間隔

由于打印條的污染程度取決于釘扎模塊發(fā)出的散射光，因此清潔間隔基于它們的操作功率。性能本身是一個可檢索的測量變量，用于相關地控制清潔間隔，因此不像通常的情況那樣，它不是基于具有相應安全緩沖的假定循環(huán)。另一方面，Gallus One是一種智能強制清潔系統(tǒng)，除了基本參數(shù)外，它還考慮了連接輥的剩余運行米數(shù)，并提供了許多優(yōu)點，顯著提高了打印過程的效率和生產(chǎn)力。例如，清潔間隔被控制為盡可能少地發(fā)生，完全在操作員的直覺范圍內(nèi)，操作員將即將到來的清潔與工作或角色的變化相結合。清潔間隔的例子還顯示了流程的高標準化水平以及基于這些流程的可重復流程，這導致了高機器可用性和低停機時間。

實踐中的墨水消耗

市場上的數(shù)字打印系統(tǒng)提供了指定打印作業(yè)的墨水要求的選項。這在計算過程中提供了有關墨水需求和墨水成本的透明度。然而，通常不清楚這樣的計算是否僅指有關作業(yè)的墨水成本的計算。

然而，這種方法不足以實際確定數(shù)字印刷機的總操作成本，因為沖洗噴嘴的墨水消耗被添加到墨水覆蓋范圍中。這并非微不足道。評估顯示，用于沖洗噴嘴的大約20%的墨水必須添加到墨水覆蓋的計算墨水消耗中。

Uwe Alexander，Gallus Ferd數(shù)字產(chǎn)品經(jīng)理。Rüesch AG總結了新開發(fā)的清潔系統(tǒng)的優(yōu)勢如下：“由于其創(chuàng)新的清潔理念，Gallus One的墨水消耗量比市場上類似的噴墨打印系統(tǒng)少20%，因為不需要用墨水沖洗噴頭。”

“由于其創(chuàng)新的清潔理念，Gallus One的墨水消耗量比市場上類似的噴墨打印系統(tǒng)少20%，因為不需要用墨水沖洗噴頭。”——Gallus Ferd數(shù)字產(chǎn)品經(jīng)理Uwe Alexander。Rüesch股份公司

這也對數(shù)字打印系統(tǒng)的總擁有成本產(chǎn)生了影響。假設數(shù)字打印系統(tǒng)的月墨水消耗量為200升，這導致2400升的線性年墨水需求。按照市場上每升60歐元的價格，這意味著紫外線印刷油墨系統(tǒng)每年的成本為144000歐元。如果這些成本可以降低20%，則墨水消耗成本僅為每年115200歐元。這相當于每年節(jié)省28800歐元的運營成本。經(jīng)過五年的計算，這一金額為144000歐元，達到了投資數(shù)字打印系統(tǒng)時與投資相關的標準。這種方法使Burkhard Wolf博士對清潔成本對總擁有成本的影響的明確“肯定”變得透明和可理解。

來源丨靈石 噴印技術