El consumo de tinta es uno de los costes variables en la impresión digital. Varía de un trabajo a otro y a menudo establece los límites económicos del proceso. En Gallus One, el nuevo sistema de limpieza sin contacto reduce el consumo de tinta. Pero, ¿es la reducción en el consumo de tinta tan significativa que también se reduce el costo total de propiedad? Sí, dice el Dr. Burkhard Wolf de Gallus Ferd. Rüesch AG explica qué hay detrás de esta innovación y cómo reduce los costes de tinta hasta en un 20%.

El Dr. Burkhard Wolf es considerado un innovador dinámico en la impresión digital, donde aplica su experiencia en tecnología digital y de inyección de tinta como Jefe de Tecnología Digital. Junto con su equipo, trabaja en el desarrollo de nuevas plataformas para sistemas de impresión digital en la impresión de etiquetas. Adquirió su experiencia en Heidelberger Druckmaschinen AG y durante sus estudios universitarios en ingeniería mecánica en la Universidad Técnica de Darmstadt.

Dr. Burkhard Wolf, director de tecnología digital de Gallus Ferd. Rüesch AG (Fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG).

Relevancia de los costos de tinta en la impresión digital

Es bien sabido que los costos de tinta en la impresión digital tienen un impacto mucho mayor en el costo total de propiedad que los costos de tinta en los procesos de impresión analógica. Influyen en la rentabilidad de cada trabajo de impresión y, en ocasiones, contribuyen a reducir el margen de un trabajo hasta tal punto que se puede producir de forma más económica en formato analógico que en digital, especialmente en tiradas más largas. Por lo tanto, no es de extrañar que los convertidores se centren en la tinta como factor de coste en la impresión digital y analicen muy de cerca cuánto afecta a la tirada de impresión. El registro preciso de los costes es un requisito previo importante para mantener bajo control el coste total de propiedad en la impresión digital.

¿Dónde se produce el consumo de tinta?

La tinta no sólo es necesaria para lograr la cobertura de tinta en la impresión, sino que también se utiliza para limpiar los inyectores cuando los cabezales de impresión se lavan con tinta. Vale la pena observar más de cerca el consumo de tinta que allí se produce: Durante el proceso de impresión, las partículas de tinta se depositan en la parte inferior de las barras de impresión y, por tanto, también en el borde de las boquillas. La luz dispersada hace que las partículas de tinta se endurezcan y luego sean difíciles de eliminar. Como resultado, incluso los depósitos más pequeños pueden hacer que una boquilla comience a expulsar gotas en ángulo, lo que perjudica la calidad de la impresión y hace necesario limpiar la barra de impresión.

La luz dispersa que incide sobre las barras de impresión es emitida por los módulos de fijación, que se encuentran directamente al lado de las barras de impresión. Su tarea es curar parcialmente la tinta de impresión mediante energía UV antes de añadir la siguiente gota de tinta. Esto evita que las tintas se choquen entre sí, lo que significa que los puntos de tinta se reproducen nítidamente y no hay cambios de color debido al sangrado. Por lo tanto, la fijación UV es una parte indispensable de la tecnología de las máquinas para papeles estucados y películas plásticas en máquinas de impresión digital de alta velocidad.

 
Sin fijar, los colores sangran como se muestra en la imagen de la izquierda. Los rayos UV del módulo de fijación de la imagen de la derecha fijan las gotas de tinta y evitan el sangrado (fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG).

Limpieza por purga

Las boquillas se limpian a menudo después de la contaminación rociándolas o enjuagándolas con productos de limpieza y luego aspirando. Sin embargo, si se forman depósitos más rebeldes, esto no es suficiente para limpiar las boquillas. Luego, los cabezales de impresión deben lavarse desde el interior, es decir, se bombea tinta a través de los inyectores para limpiarlos. No se debe subestimar el consumo de tinta durante un proceso de limpieza de este tipo, ya que se necesitan hasta varios cientos de mililitros de tinta por limpieza.

Otra razón por la que es necesario lavar los cabezales de impresión es simplemente por la diferente tendencia de los tonos de tinta a contaminarlos. A veces esto depende de los componentes teñidos utilizados en las tintas. Especialmente el pigmento violeta es difícil de limpiar, pero la tinta blanca con su contenido de dióxido de titanio también dificulta la limpieza de las barras de impresión. Esto se debe a que los pigmentos de estas tintas tienden a adherirse a la superficie de silicona de las barras de impresión y no se pueden eliminar con enjuague. A menudo, solo se pueden eliminar mediante una limpieza física manual, lo que conlleva el riesgo de dañar los cabezales de impresión.

Sistema de limpieza innovador

Burkhard Wolf describe la situación insatisfactoria de que el operador tenga que limpiar manualmente una pieza tan sensible de la máquina tocándola como punto de partida para el nuevo desarrollo de un sistema de limpieza eficiente y cuidadoso para Gallus One. El sistema se desarrolló en colaboración con HEIDELBERG en una extensa serie de pruebas en las que se investigó el efecto de limpieza del enjuague complementado con limpieza por ultrasonidos.

En la limpieza por ultrasonidos, el líquido de limpieza se pone en vibración. "Los ultrasonidos utilizados de esta manera tienen un efecto increíble en la limpieza de los cabezales de inyección de tinta", resume Burkhard Wolf los resultados de la prueba. Una vez superadas las pruebas de resistencia, este método de limpieza patentado se utilizará en las máquinas de producción.

Proceso de limpieza

En el concepto de construcción de Gallus One, las barras de impresión son fijas, lo cual es una innovación fundamental y patentada de todo el cuerpo de impresión de esta prensa digital. Al comienzo de un ciclo de limpieza, la mesa de impresión en forma de arco desciende automáticamente junto con el sustrato. Luego se desliza hacia afuera la unidad de limpieza, que consta de un arco de cajón en el que se encuentran las cajas de limpieza para cada barra de impresión.

Para la limpieza, las cajas de limpieza con unidad de limpieza básica y limpieza por ultrasonidos se mueven debajo de los cabezales de impresión firmemente montados (se pueden ver semitransparentes). (Fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG)

Durante la limpieza básica, que se realiza al encender y apagar el Gallus One y a intervalos regulares, se enjuaga el líquido de limpieza sobre las barras de impresión en las cajas de limpieza y luego se extrae.

El Gallus One tiene dos niveles de intensidad para limpiar las barras de impresión. (Fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG)

En la limpieza prolongada con ultrasonidos, un generador estimula el líquido de limpieza a una frecuencia optimizada en una larga serie de pruebas, haciéndolo vibrar y así limpiar suave y profundamente la placa de boquillas de los componentes de tinta, incluidos los residuos de tinta polimerizada en las boquillas. La limpieza se realiza exclusivamente desde el exterior de los cabezales de impresión, eliminando por completo el consumo de tinta mediante el enjuague de los inyectores. Este proceso de limpieza pionero y patentado también significa que no es necesario desechar la tinta después de la limpieza.

Además de la unidad de enjuague (baño de inundación), la caja de limpieza dispone de una unidad de ultrasonidos que elimina los depósitos más rebeldes. (Fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG)

Intervalos de limpieza

Dado que el grado de contaminación de las barras de impresión depende de la luz dispersada que emiten los módulos de fijación, los intervalos de limpieza dependen de la potencia con la que funcionan. El rendimiento en sí es una variable de medición recuperable que se utiliza correlativamente para controlar los intervalos de limpieza y, por lo tanto, no se basa, como suele ocurrir, en ciclos supuestos con el correspondiente buffer de seguridad.

Gallus One, en cambio, es un sistema de limpieza forzada inteligente que, además de los parámetros básicos, también tiene en cuenta los metros lineales restantes de un rollo acoplado y ofrece una serie de ventajas que aumentan considerablemente la eficiencia y la productividad del proceso de impresión. Por ejemplo, los intervalos de limpieza se controlan para que se produzcan con la menor frecuencia posible, totalmente dentro de la intuición del operador, que combina la próxima limpieza con cambios de trabajo o roles. El ejemplo de los intervalos de limpieza muestra también el alto nivel de estandarización de los procesos y de los procesos reproducibles basados en ellos, lo que conduce a una alta disponibilidad de las máquinas y bajos tiempos de inactividad.

Consumo de tinta en la práctica

Los sistemas de impresión digital del mercado ofrecen la opción de especificar los requisitos de tinta para un trabajo a imprimir. Esto proporciona transparencia sobre los requisitos y costos de tinta durante el cálculo. Sin embargo, a menudo no está claro que dichos cálculos se refieran únicamente al cálculo de los costos de tinta para el trabajo en cuestión.

Sin embargo, este enfoque no es suficiente para determinar realmente los costes operativos totales de una imprenta digital, ya que el consumo de tinta para lavar las boquillas se suma a la cobertura de tinta. Esto no es insignificante. Las evaluaciones muestran que al consumo de tinta calculado para la cobertura de tinta se debe añadir aproximadamente un 20% de tinta para lavar los inyectores.

Uwe Alexander, director de producto digital de Gallus Ferd. Rüesch AG resume así las ventajas del nuevo sistema de limpieza: "Gracias a su innovador concepto de limpieza, Gallus One consume hasta un 20% menos de tinta que los sistemas de impresión por inyección de tinta comparables del mercado, ya que no es necesario lavar la impresora". cabezas con tinta”.

Mientras que Gallus One utiliza casi el 100% de la tinta para cubrir la tinta en los trabajos de impresión, los sistemas de impresión digital por inyección de tinta comparables pierden alrededor del 20% de la tinta durante la limpieza, que luego debe ser desechada. (Fuente: Gallus Ferd. Rüesch AG)

Esto también tiene un impacto en el costo total de propiedad de un sistema de impresión digital. Suponiendo un consumo mensual de tinta de 200 litros para un sistema de impresión digital, esto da como resultado un requerimiento lineal anual de tinta de 2400 litros. A un precio de mercado de 60 euros por litro, esto representa un coste de 144.000 euros al año para un sistema de tintas de impresión UV. Si estos costes se pueden reducir en un 20%, los costes de consumo de tinta serán sólo de 115.200 euros al año.

Esto corresponde a un ahorro de 28.800 EUR/año en costes operativos. Calculado en cinco años, esto asciende a 144.000 euros y alcanza un nivel que se convierte en un criterio de inversión relevante cuando se invierte en un sistema de impresión digital. Este enfoque hace que el claro "sí" del Dr. Burkhard Wolf al impacto de los costes de limpieza en el coste total de propiedad sea transparente y comprensible. Vídeo de limpieza de Gallus One en youtube: www.youtube.com/watch?v=Wjp65jXNV0k