Como os sistemas de inspeção de impressão lidam com materiais ecológicos?

A utilização de materiais ecológicos, como filmes de PLA ou PBAT, além do papel kraft, deixou de ser uma opção viável para as fábricas de embalagens. Os consumidores exigem materiais ecológicos e as gráficas precisam atendê-los.

No entanto, o manuseio de substratos verdes, como materiais ecológicos, está longe de ser fácil no processo de fabricação. As gráficas logo percebem que esses substratos não são tão fáceis de processar quanto o PE e o PP comuns. Os substratos verdes esticam de maneira diferente, exigem técnicas de impressão distintas e levam a um aumento nas taxas de defeito em um curto período. Com os custos atuais dos materiais, deixar suas máquinas funcionando sem a devida inspeção arruinará seus lucros imediatamente.

Os olhos humanos e flashes simples são ineficazes ao trabalhar com esses substratos. Soluções automatizadas de inspeção de impressão foram criadas pensando especificamente nesse problema.

Por que os materiais ecológicos causam mais defeitos de impressão?

A estabilidade dos plásticos convencionais contrasta fortemente com a dos materiais ecológicos, que são imprevisíveis. Esses materiais se comportam de maneira diferente quando expostos a túneis de secagem ou ao passarem por cilindros de moldagem.

Filmes biodegradáveis ​​(PLA, PBAT)

Estiramento devido ao calor e à tensão: Os ecoplásticos geralmente têm um ponto de fusão mais baixo e alta elasticidade. Eles se esticam quando submetidos ao calor dos túneis e à tensão da bobina. Esse movimento leva a problemas de registro instantâneo.

Nível de dureza reduzido: Os tratamentos de superfície em biofilmes degradam-se rapidamente. Se o nível de dureza for inferior ao exigido pela tinta, ocorrerão problemas como desprendimento da tinta e riscos.

Papel Kraft e Estoque Reciclado

Variação na Absorção: O papel kraft não possui revestimento e, portanto, é bastante poroso. Assim, a tinta penetra em certas áreas e permanece na superfície em outras, resultando em falhas na impressão e diferenças de cor.

Acúmulo de pó de papel: O material reciclado perde fibras continuamente, resultando no acúmulo de pó de papel nas chapas de impressão ou nos cilindros de rotogravura, criando marcas, riscos e borrões de tinta em seu trabalho.

Como os sistemas de inspeção de impressão resolvem esses desafios "verdes"?

Para evitar perdas devido ao desperdício durante a impressão, as soluções atuais de visão computacional empregam certas atualizações de hardware e software para lidar com a variação nos substratos.

Inspeção 100% em tempo real para defeitos de impressão

Com uma velocidade de impressão de 300 metros por minuto, uma inspeção humana não será capaz de detectar um defeito de impressão repetido em um biofilme transparente, após o desperdício de centenas de metros de material valioso.

Uma solução automatizada dependerá de câmeras de varredura linear de alta velocidade que realizarão inspeções 100% em tempo real usando duas tecnologias distintas:

• Correspondência de tolerância dinâmica: Com a tecnologia de inspeção convencional, o menor desvio devido ao estiramento do material resultaria em um erro, interrompendo assim a linha de produção. As novas tecnologias aplicam métodos para alterar pixels. O software monitora continuamente o mínimo estiramento do filme e adapta o modelo ("imagem de referência") para corresponder ao estiramento do filme. Ele não detectará pequenos estiramentos do material, que são aceitáveis, mas identificará borrões de tinta, texto corrompido, etc.
• Filtragem de alta resolução: As câmeras de varredura linear operam a velocidades de dezenas de quilohertz. O sistema consegue distinguir entre poeira desprendeda do papel, que desaparecerá na próxima varredura, e um defeito, como um arranhão na chapa.

Gerenciamento avançado de cores e adaptação de contraste

Os sistemas de visão convencionais focam nas diferenças de contraste em relação a um fundo uniforme, como superfícies brancas ou transparentes. Isso cria problemas com o papel kraft, já que sua cor escura e fibras irregulares reduzem o contraste entre o material impresso e o substrato.

• Iluminação LED multidirecional por zonas: Devido à textura do papel Kraft, a iluminação utilizada é uma combinação de barras de luz coaxiais em linha e de baixo ângulo. Essa combinação elimina todas as microsombras formadas pelas fibras irregulares do papel, digitalizando-as para criar um substrato liso, permitindo que a câmera leia apenas a camada de tinta.
• Cálculo da distância de cores: Em vez de se concentrar na detecção de contraste em tons de cinza, o software usa a medição da distância de cores em relação a um ponto de referência móvel. Ele verifica continuamente a área do papel Kraft não impresso para determinar a variação de cor das fibras da polpa. Assim que encontra essa cor, pode compará-la com a cor da tinta, sem confundir as diferenças de cor da polpa com defeitos de densidade da tinta.

Sinergia do sistema de orientação web na inspeção

Uma câmera de inspeção de impressão só consegue inspecionar o que está visível com clareza. Se o material impresso estiver ondulando, amassado ou se movendo lateralmente, a câmera ficará desfocada e quaisquer dados coletados serão simplesmente inúteis.

Os materiais ecológicos são muito propensos à instabilidade durante o transporte. Os biofilmes flexíveis tendem a se emaranhar sempre que há mudanças de tensão, enquanto as bordas irregulares do papel Kraft frequentemente se desenrolam em qualquer direção, exceto em linha reta.

Eis como funciona o sistema de orientação web :

• Bloqueio de foco: Quando uma fina camada do biofilme vibra no rolo, causa variação no espaço entre a lente e o filme, resultando em imagens desfocadas e fazendo com que o sistema rejeite o filme erroneamente. O guia de banda fixa o material pressionando-o contra o rolo guia sob tensão constante, garantindo uma imagem completamente estável para a câmera analisar.
• Eliminação do movimento lateral: Materiais ecológicos elásticos ou enrolados de forma inconsistente tendem a se desviar do seu caminho. O guia de banda utiliza detectores de borda ultrassônicos para identificar qualquer movimento e ajustar a posição do material antes que ele atinja a área de inspeção, garantindo que a impressão permaneça dentro da janela de rastreamento predefinida da câmera.

Palavras finais

Operar de forma sustentável e eficiente resume-se ao controle do processo, e não à redução da velocidade de operação das máquinas. Filmes biodegradáveis ​​e pastas de papel reciclado apresentam variações físicas muito grandes que não podem ser compensadas na extrusora ou na fábrica.

Com a instalação de uma máquina de inspeção de impressão totalmente automática, aliada a um sistema eficaz de guia de bobina a montante, você separa as variações físicas dos problemas de impressão. Dessa forma, você mantém baixas as taxas de refugo, evita alarmes falsos e garante que sua produção de embalagens sustentáveis ​​seja lucrativa.