Тема гибридных цифровых машин для печати этикет ки — одна из самых спорныхво всей индустрии цифровой печати. Мнения противоположные, но два момента сомнению не подлежат. Во-первых, гибридные системы составляют очень небольшую часть от суммарной инсталлированной базы этикеточных ЦПМ. Во-вторых, они существуют и находят своего покупателя. Так что наименее дискриминационным подходом было бы предоставить выбор самому клиенту. Что и сделал ряд производителей, продукция которых представляет для россиян лишь теоретический интерес. А также китайская компания HanGlobal, решения которой в России доступны, включая оборудование, расходные материалы, запчасти и официальную сервисную поддержку. В продуктовом ряду компании наряду с чисто цифровой LabStar 330S в сентябре 2022 г. появилась и гибридная LabStar 330S Hybrid. Которая хотя с первого взгляда и похожа на предыдущую модель LabStar 330 Hybrid (без индекса S), но довольно серьезно от нее отличается.
Не все гибриды одинаковы
Само по себе определение гибридных машин довольно расплывчато. Вроде как это машина, сочетающая цифровую печать и аналоговые операции — печать, отделку, нанесение покрытий. Формально этому критерию соответствует чуть ли не любая современная ЦПМ. Например, HP Indigo 6K имеет секцию праймирования. Она что, тоже гибрид? Вряд ли. I. T. Strategies разделяет2 всевозможные гибриды на три подсегмента. Определения весьма не безупречны, поэтому приведу их максимально точно, включая оригинальные англоязычные формулировки:
◆ S3A. Integrated Purpose-Built True Hybrid UVIJ including analog & digital print and conversion capability all in-line Интегрированные, специально созданные таковыми, настоящие гибридные УФ-струйные, включающие аналоговую и цифровую печать, а также возможности финишной обработки полностью в линию;
◆ S3B. Integrated & Modular Semi-Hybrid UVIJ — standalone digital systems with pre- & post-conversion/analog print modules added Интегрированные и модульные полугибридные УФ-струйные, представляющие собой автономные цифровые системы с добавленными модулями преди пост-обработки / аналоговой печати;
◆ S3C. Modular Hybrid AQ/UVIJ — IJ engines added to analog conversion presses Модульные гибридные машины с водными или УФ-струйными модулями, установленными в исходно аналоговые машины.
Из рис. 1, использующего опубликованные в I. T. Strategies, Inc. Digital Production Label Market – Review of 2020, June 14, 2021 данные, видно, что «недо-гибриды» S3С составляют большую часть мировой инсталлированной базы, но объем печати на них мал, а в расчете на машину — ничтожен. В России, к счастью, они распространения не получили. Полугибриды S3B, представляющие собой фактически УФ-струйные ЦПМ в линию с финишным оборудованием, показывают цифры по производительности на машину, сравнимые с ними же, но не в линию. (Реально на треть меньше, вероятно, из-за меньшей гибкости такой конфигурации). А вот настоящие гибриды S3A не зря названы настоящими. Их очень немного, но они демонстрируют впечатляющие годовые объемы печати в расчете на машину — в два с половиной раза больше, чем в среднем по струйным ЦПМ. Очевидно, что S3A по сути — продвинутые флексомашины с интегрированными цифровыми возможностями, тяжелые и более дорогие по сравнению со всеми остальными (как цифровыми, так и аналоговыми) машинами для производства этикетки. Загрузка заметно выше средней цифровой, так как они ориентированы на средние тиражи, печатать ими короткие тиражи менее эффективно. Неэффективны они и на самых длинных тиражах, проигрывая продвинутым аналоговым машинам. Поэтому-то так узок рынок для них — всего 98 в мире согласно [2], годовой прирост за 2020 г. составил 14 шт.
Из этих, уже проводившихся на страницах «Флексо Плюс» независимых данных, видно, что далеко не любая гибридная машина способна работать эффективнее чисто цифровой, а лишь очень небольшая их часть. Но, с другой стороны, те немногие, что на такое способны — выдают кратно большие объемы печати в реальной эксплуатации. Автор считает, что только такие, показывающие прирост эффективности в реальном производстве машины, единственно достойны названия гибридных. Использующие термин True Hybrid независимые аналитики I. T. Strategies, Inc., похоже, тоже так считают.
Настоящие гибриды, будучи правильно примененными, демонстрируют завидные цифры по среднегодовому объему печати. Однако ниша для них крайне узка. Очевидно, для раскрытия потенциала настоящим гибридам нужны очень и очень специфические заказы. Например, этикетка для массового (= длинный тираж, в нем мало времени уйдет на переналадку аналоговой части), но глубоко кастомизированного (= необходима цифровая печать) продукта. Причем не любая этикетка — такая, при изготовлении которой аналоговая и цифровая части машины обеспечивают близкую производительность. Еще лучше, если аналоговая и цифровая части этикетки тесно переплетены и совместно используются для создания каких-то элементов готовой этикетки.
Давайте взглянем на очень похожие, но такие разные машины.
Линия, установленная в 2021 г. в Азербайджане — типичный пример полу-гибрида в терминологии I. T. Strategies. Огромной длины линия (рис. 2) — и всего четыре флексосекции с ламинацией-фольгой, высечка и продольная резка. Потому что целых два буфера для согласования скоростей. А значит — потери материала при его смене. Вероятно, потому и единственная в подобной конфигурации линия Durst/Grafotronic в мире.
Omet XJet (рис. 3) существует в варианте, использующем тот же цифровой печатный модуль от Durst, что и линия выше. Но это уже почти настоящий гибрид, согласующие буферы в нем не нужны. В них не теряется материал, их не надо обслуживать — да и вообще покупать. Тем не менее видно, что цифровой печатный модуль — отдельно, а аналоговая часть — отдельно. Единой несущей станины нет. Так что настоящим этот гибрид можно назвать лишь с небольшой натяжкой.
А вот Bobst Master DM5 (рис. 4) — настоящий гибрид без компромиссов. Цифровая и аналоговая — интегральные части единого целого.
Герой нашей статьи, LabStar 330S Hybrid (рис. 5), конечно, попроще, чем Master DM5. И даже не сравним по цене. А вот архитектура та же — настоящий гибрид. Это не цифровой модуль, вставленный в середину флексомашины или финишной линии, а единая система. Для максимально полной интеграции инженеры HanGlobal не только заменили размотчик и намотчик, используемые в цифровой конфигурации, но и заметно модифицировали цифровой модуль. В результате придать в поле гибридную функциональность изначально цифровой машине окажется экономически нецелесообразно, выбор между цифровой и гибридной конфигурацией необходимо делать изначально.
Гибридное построение создает как преимущества, которые мы подробно опишем ниже, так и недостатки по сравнению с чисто цифровой конфигурацией. Прежде всего это время перенастройки. Если переход с одного цифрового тиража на другой происходит мгновенно, то аналоговая часть нуждается замене флексоформ, приладке, установке высекальных ножей и проч. Конечно, если эти операции нужны, то на них все равно уйдет время — будь то в гибридной машине или в финишной линии. Но если финишная линия работает офлайн, она и ЦПМ не должны ждать друг друга. Поэтому преимущества гибрида хорошо проявляются на относительно больших тиражах, особенно если переменной является цветная часть этикетки, а не форма, лак и проч. Идеальный для гибрида продукт — сложная кастомизированная этикетка, в тираже которой используется множество вариаций изображения, но постоянная геометрия и элементы отделки — фольга, лак, ламинация.
Архитектура LabStar 330S Hybrid
Как и почти любая гибридная машина, LabStar 330S Hybrid имеет модульную архитектуру, комплектуемую при заказе. Для этой машины возможно также дооснащение и впоследствии, уже в типографии. На схеме (рис. 7) приведена базовая конфигурация, но флексосекций может быть несколько, как до, так и после цифровой печати. В некоторой степени это флексомашина, в которой флексосекции частично заменены на башню цифровой печати. А сейчас, при изучении полной схемы, можно обратить внимание на узлы управления натяжением (Tension Control), установленные в размотчике, флексосекции и секции высечки. Они разбивают машину на зоны с независимым управлением натяжением полотна, что позволяет добиться точного совмещения даже на тонких, тянущихся материалах.
Модуль размотки
Функционально модуль размотки гибрида состоит из тех же узлов, что и цифровой машины (рис. 8). Но если у цифровой машины размотчик построен для загрузки рулона в продольном направлении, то в гибриде загрузка поперечная, фронтальная, роликовая тележка для рулона в комплекте. Пневматический подъемник для рулона входит в стандартную поставку как гибридной, так и цифровой версии.
Над аркой можно последовательно видеть стол для сращивания полотна при замене рулона, коронатор, устройство равнения полотна, устройство двусторонней очистки материала и чуть ниже устройство управления натяжением. Оно, как уже было сказано, не единственное в машине. Также дополнительное устройство равнения полотна смонтировано во флексосекции.
Флексосекция
В составе машины предлагается универсальная, оснащенная двойным сервоприводом флексосекция (рис. 9). Раппорт — 203,2–635 мм (64 T-200 T). Она совмещена с модулями ламинации/нанесения фольги и УФ-закреплением на охлаждаемом валу. Таких флексосекций можно установить несколько, как до, так и после модуля цифровой печати. Формный цилиндр снабжен штифтом совмещения. Это позволяет печатать флексо и цифровые элементы в приводке.
Базовая конфигурация, представленная на схеме и фото, использует флексо до цифровой печати. Такой вариант позволяет создавать визуально привлекательные эффекты печати по выборочной фольге, достижение которых другими способами требует дополнительных затрат. Если автору не изменяет память, в промышленном масштабе подобное решение для цифровой печати по выборочной фольге в линию было представлено на drupa 2016 как Kurz DM-Liner в линию с HP Indigo 6800. Цифровая печать CMYK поверх предварительно нанесенной выборочной фольги позволяет получить на выходе оттиск с множеством оттенков металлика. Сочетая участки изображения с металлизацией и без нее, можно получить очень интересные визуальные эффекты. Действительно, по личному опыту визуально весьма привлекательные. Решение, использованное инженерами HanGlobal в гибридной LabStar 330S, несколько проще решения Kurz, выборочная фольга аналоговая, статичная. Но намного более привлекательная себестоимость как по расходным материалам, так и по начальным инвестициям — очень веский аргумент. Волшебные эффекты разноцветных металликов из запредельно дорогой диковинки становятся экономически доступной реальностью (рис. 10).
Флексосекция, расположенная до цифровой печати, позволяет также наносить белила, праймировать материал и т. д. При установке нескольких флексосекций возможна печать многоцветного статичного изображения, куда цифровая машина будет лишь впечатывать переменную информацию. Однако это все же скорее теоретическая возможность, вряд ли реально востребованная. Доступна установка одной или нескольких флексосекций и после модуля цифровой печати. В этом случае она может использоваться прежде всего для нанесения лака, а также холодной фольги и ламинации.
Конструкция флексосекции классическая, обеспечивающая быстрый монтаж/демонтаж и замену формного вала, анилокса и красочной секции (рис. 11).
Особенностью использованной конструкции является возможность печати малым объемом краски, от 100 г (рис. 12). Это критически важно для коротких тиражей, характерных для цифровой печати.
В нижней части флексосекции смонтировано устройство УФ-сушки и охлаждаемый вал (рис. 13). Первоначально доступна УФ-сушка с помощью ламп, однако заявлена опциональная доступность UV LED-сушки. Охлаждаемый вал обеспечивает работу с тонкими и термочувствительными материалами.
Высечка и ламинация
Высечка — практически обязательная операция при производстве этикетки. LabStar 330S Hybrid поставляется с полуротационной высечкой, которая может быть по желанию заказчика заменена при заказе оборудования на ротационную. Рапорт 101,6–467,25 мм, полная длина окружности вала 508 мм (160 T). Модуль высечки спроектирован для быстрой смены гибкого штампа, занимающей по заявлению производителя 3 мин (рис. 14). Модуль высечки использует механизм намотки облоя (Snow Ball Matrix Removal), смонтированный в следующем модуле.
Предлагаемый в стандартной конфигурации модуль высечки снабжен также узлом горячей ламинации до высечки, предназначенным для ламината с уже нанесенным клеем. При необходимости возможна и установка одной или более флексосеций с фольгой/холодной ламинацией, как описано выше, и ламинация пленкой с УФ-закреплением, нанесением УФ-лака и проч.
Намотка
Конструктивно модуль намотки несет также узел удаления облоя. Усилие отделения облоя регулируется обрезиненным валом с пневматическим приводом.
Собственно, намотчик аналогичен по конструкции размотчику. Готовый рулон выгружается фронтально, в стандартной поставке есть роликовая тележка для рулона. Как и в цифровой версии, и размотчик и намотчик оснащены пневматическими лифтами для подъема-опускания рулона.
В заключение
Дискуссии о гибридах ведутся уже годы, за которые в России было установлено крайне ограниченное число таких машин. Более того, из-за политических изменений все они более не актуальны как предмет для инвестиций. Машина HanGlobal LabStar 330S Hybrid впервые представлена в сентябре сего года и, благодаря сочетанию возможностей и цены, вызвала значительный интерес. По неофициальной информации, первые отгрузки за пределы Китая уже состоялись. Возможно, вскоре мы увидим такую машину и в России.