Transferencia genética para máxima calidad flexográfica

Muchos impresores recuerdan todavía como hasta hace solo unos años el imprimir con tramas de cliché de 40 l/ cm era excepcional. Aunque de cerca los puntos tenían forma de "Donuts" la calidad de la muestra impresa superaba ampliamente los puntos de 34 l/cm. Desde entonces y gracias a los avances en planchas, software y transferencia de tinta, son muchos los impresores que se han puesto como objetivo alcanzar una impresión flexográfica comparable al offset y al huecograbado fomentando una auténtica revolución flexográfica de alta definición. Prácticamente cada año aparecen avances técnicos que nos acercan a unos puntos mas finos, resistentes, constantes y repetitivos.

Resultados comparativa

• Tirada con cinco cuerpos GTT medida y comparada con equivalente en anilox convencionales 60º.


• Ahorro de tinta bruto del 27,5% frente a los hexagonales.


• Reducción del consumo de solvente en un 9%.


• Ahorros en adhesivo del 30%.


• Los cuerpos con GTT no requieren paradas para limpieza de planchas o rodillos; los rodillos hexagonales han de ser limpiados repetidas veces.

Imprimiendo al filo de lo imposible
Jacques Perreault sabe mucho de puntos impresos. Como Gerente de Planta en Starflex Packaging, Inc. (Montreal, Quebec CDN) y gracias a su perfecto conocimiento de la estructura del punto de cuatricromía, de su ganancia, densidad y consistencia, ha permitido a su Empresa posicionarse en el grupo puntero de impresores flexográficos de alta calidad norteamericanos. Los empleados de Starflex están totalmente comprometidos con la calidad y apoyados plenamente por la Dirección pues son conscientes de que solo así pueden cumplir las cada vez mas complicadas exigencias de sus Clientes en los sectores alimentario y farmacéutico.

Tanto Perreault como su Director de Impresión Alain Guimond, tienen como concepto básico que "la calidad no es un objetivo sino una exigencia" por lo que no sorprende que fueran de los primeros en adoptar tecnologías de impresión de alta calidad, de alta definición. La aparición de planchas digitales grabadas por láser y el desarrollo del software aplicado permitían la grabación de puntos mas finos y consistentes, pero los rodillos anilox convencionales grabados a 60º no eran capaces de trasmitir los beneficios de una mayor gama tonal, puntos mas precisos, menor "pinholing" en sólidos y repetibilidad. Planchas revolucionarias sin una transferencia de tinta revolucionaria no son suficiente. Por lo que a Perreault se le planteó un dilema: mantener los rodillos anilox hexagonales convencionales o dar el paso hacia una tecnología de transferencia de tinta de canal abierto.

Sucesora de las superficies hexagonales convencionales de rodillos anilox, la Tecnología de Transferencia Genética (GTT®) ha sido desarrollada y patentada por el Grupo de Empresas Apex, con base en los Países Bajos. Esta revolucionaria estructura de canal abierto permitió a Perreault una estabilidad superior y una minima variación en la impresión con planchas de 70 l/cm, no alcanzada previamente en su impresora Carint de 1270 mm. Adicionalmente Perreault redujo la viscosidad de su tinta en hasta cuatro segundos para obtener la densidad requerida. "Con GTT la ganancia de punto es menor y los resultados son mucho mas estables", indica Perrault, "razón por la que hemos decidido equipar toda nuestra fábrica solo con GTT", incluyendo impresoras servo y de engranajes.

Starflex ha sido uno de los primeros impresores de Norteamerica en utilizar GTT, y colaboró en el desarrollo de esta revolucionaria tecnología como "Probador Beta" durante tres años. Recientemente Perreault ha vuelto a ser sorprendido con un nuevo test llevado a cabo con GTT y con planchas digitales DuPont Cyrel Digiflow DFQ grabadas con software Esko. "Con tramas de plancha de 100 l/cm (250 lpi) los resultados han sido los mejores que hemos visto hasta ahora". Comenta Perreault. "Después de decenas de miles de metros se mantienen las densidades, cosa que no sucede con los anilox con celdas. Se reducen sensiblemente el moteado y 'pinholing' así como las paradas de limpieza de rodillos y planchas. Se eliminan los constantes ajustes de viscosidad y presión. Nuestros sólidos son sencillamente fantásticos".

Comprender la impresión de alta calidad
Jacques Perreault todavía recuerda su optimismo de hace cuatro años cuando vio la oportunidad de imprimir planchas de 70 l/cm con rodillos anilox convencionales. Para ello utilizó rodillos anilox de Apex UltraCell Plus de 470-550 l/cm, la mas alta calidad existente entonces. En tests y tirajes cortos se alcanzaba una alta calidad de impresión aunque la transferencia de tinta no resultaba estable o suficientemente controlable en tiradas largas. Perreault, como muchos otros flexógrafos se había encontrado con el talón de Aquiles de la tecnología convencional de los rodillos anilox: su repetibilidad.

Dispuesto a experimentar con nuevas tecnologías Perreault expresó su confianza en Apex por haberle suministrado rodillos anilox de 470-550 l/cm con una tecnología aceptable. Por eso cuando Apex introdujo su nueva tecnología GTT fue uno de los mas interesados en ella. En estrecha colaboración con el Director de Ventas de Norteamérica Aaron Lessing, se inició un proceso consistente en incrementar la calidad de la impresión pero manteniendo la estabilidad. En el sector de banda ancha GTT se presenta como Uniflex® y se ofrecen cinco "tallas" equivalentes a un rango de tramas y volúmenes de rodillos anilox convencionales. "XL" para sólidos fuertes, "L" para sólidos y degradados, "M" para trabajos intermedios, "S" para la mayoría de trabajos de trama y "XS" para alta definición y máxima calidad.

Para llevar a cabo en StarFlex la prueba comparativa entre rodillos GTT y rodillos UltraCell Plus convencionales Lessing recomendó magenta como color de control por su dificultad en alcanzar y mantener una densidad determinada. La comparativa se realizó entre un rodillo UltraCell Plus Apex y otro UniFlex GTT XS. Otros elementos fueron planchas DuPont Cyrel® DigiFlow DFQ 54-100 l/cm (con y sin Microcell) Esko Artwork HD Microscreening. Empezando con alta viscosidad la densidad de UltraCell Plus era de 1,4 frente a los 1,38 de GTT, poca diferencia con el objetivo de 1,3. Con viscosidades mas bajas UltraCell Plus cayó 1.2 mientras que GTT mantuvo 1,29. Estabilizada la viscosidad en 24 segundos la densidad de GTT era ligeramente superior a la de UltraCell Plus 1,3. "Los resultados en densidad eran equivalentes, pero la calidad de impresión y su mantenimiento fueron críticos", explica Lessing. "Con GTT se obtuvieron puntos precisos, con mínimo halo o efecto Donut. Además, después de 100.000 metros a alta velocidad las densidades y ganancia de punto se mantenían constantes sin una sola parada de limpieza. Con rodillos anilox convencionales es imposible obtener estos resultados", explica Lessing.

La printabilidad (menor efecto pinholing, menos ganancia de punto, mejor deposición de la capa de tinta), la reducción de tiempos muertos (menos limpiezas, menor tiempo de secado) y el rendimiento (menor capa de tinta) convencieron a Perreault de la revolución tecnológica que implicaba GTT. Dado que con la combinación de HD Flexo y GTT se obtenía una mayor gama cromática, Perreault inició desde el primer momento la simulación de colores especiales (Pantone) en cuatricromía en el mayor número posible de trabajos.

Ensayos intensivos
Entre los años 2008 y 2010 Apex desarrolló un programa para introducir a nivel mundial y de una forma "discreta" la tecnología GTT en un selecto grupo de Clientes Flexo. Muchos se adhirieron directamente al ver los resultados de las pruebas comparativas entre anilox convencionales y GTT, Starflex Packaging entre ellos. Durante unos tests llevados a cabo en 2011 en Gran Bretaña un impresor flexográfico de alta calidad transmitió a Apex la demanda que su Cliente final le había planteado: incrementar la calidad de impresión reduciendo los costes de impresión. ¿Estaba la tecnología GTT dispuesta a aceptar el reto?

 Los requisitos del impresor eran reducir de 7 colores (CMYK mas dos planos mas blanco) a 5 colores (incluido el blanco) reemplazando los colores sólidos por simulaciones tramadas. Dos tiradas de 100.000 metros lineales con planchas flexo HD, una con anilox hexagonales convencionales y la otra con UniFlex XS, servirían para medir y comparar la calidad de impresión, consumos de tinta y solvente y los procesos de limpieza.

Al final de la prueba los resultados resultaron ser espectaculares. El trabajo con cinco cuerpos GTT no solo mejoró la calidad impresa sino que además redujo el consumo de tinta en un 27,5 % frente al trabajo realizado con anilox convencionales.¹ El volumen de solvente se redujo en un 9% siendo reseñables las reducciones de tiempo de ajuste y registro. El ahorro del 30% en adhesivo fue originado por el menor número de cuerpos usado. Tan importante como los puntos anteriores fueron los tiempos de limpieza: durante toda la tirada con GTT no se paro ninguna vez para limpiar planchas o rodillos, mientras que con los rodillos convencionales hubo que parar repetidas veces. "Está claro que una de las causas del ahorro de tinta está en la utilización de menos cuerpos de impresión para obtener el mismo resultado", dice Nick Harvey, asesor tecnológico en flexografía de Apex,"lo remarcable es el descenso de consumo de amarillo en un 15% y en un mismo cuerpo".

Como dato adicional hay que mencionar que después de la prueba el impresor realizo una tirada adicional de 400.000 metros lineales (a 400 m/min) usando CMYK mas blanco y sin parar ni una sola vez para limpiar o para ajustar la ganancia de punto o la densidad de tinta. En el lado "verde", desde un punto de vista ecológico, la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC) se redujo en un 25% en comparación con el uso de rodillos anilox convencionales.²

Mejora de la transferencia de tinta con GTT
¿Por qué considera Apex necesario un desarrollo de la estructura hexagonal convencional? Es de sobra conocido el incremento de calidad de las celdas de 60º grabados por láser frente a los entonces anilox cromados convencionales. La respuesta la encontramos en la transferencia y renovación de la tinta. Es en este punto cuando se plantea la posibilidad de crear otro tipo de superficie que permita optimizar la circulación de tinta entre la cámara cerrada y la plancha de impresión.

 Aunque las estructuras abiertas trihélicas o de celda elongada han estado disponibles para la industria desde hace muchos años, no ha sido hasta 2008 en que por primera vez se han grabado superficies cerámicas con estructuras abiertas con forma de "S" o slalom. Es en ese momento cuando se ha visto la posibilidad de transferir casi toda la tinta del rodillo a la plancha y de manera controlada. "Los rodillos anilox convencionales no podían readaptarse a las nuevas tecnologías de plancha", expresa el Director Técnico del Grupo de Empresas Apex Martien Hendriks. "Los rodillos anilox hexagonales solo podían transferir los nuevos puntos super finos comprometiendo la velocidad de máquina, aumentando la presión e incrementando las paradas de limpieza. Por eso decidimos asumir el trabajo de mejorar el concepto de grabado", confirma Hendriks.

El problema de la renovación de la celda: pensemos en la tinta
De acuerdo con Hendriks el comportamiento del fluido incidirá directamente en la forma en que la tinta se transfiere de la cámara al anilox y de este a la plancha. "Con un rodillo hexagonal –que básicamente sigue siendo un conjunto de celdas o copas- la tinta de la cámara es forzada a introducirse en esas pequeñas celdas mediante un exceso de presión que inicia un proceso de aireación. Nosotros lo conocemos como 'tensión de tinta'. Esta tinta espumada y en tensión es transferida a la plancha, pero a causa de la velocidad, de la presión y de la turbulencia, la tinta se adhiere a la plancha de forma no homogénea y tiende a derramarse entre los puntos de trama. El resultado", continua Hendriks, "es la ganancia de punto, moteado, ensuciamiento de planchas, anilox contaminados y densidades inestables".

Pero esto solo es una parte. Después de transferir tinta al cliché, la celda hexagonal retiene una cantidad residual de tinta en su interior. "Con tramas finas de punto, una celda hexagonal tendrá que ser mas pequeña y a la vez mas profunda para almacenar un determinado volumen de tinta. Para alcanzar una determinada densidad, la tinta necesita mas pigmento, por lo que será necesario aplicar mas presión a la plancha para sacar esa tinta mas espesa de la celda. El problema es que la combinación de celdas finas y profundas con tinta mas espesa y con mas presión aplicada, solo consigue dejar mas tinta dentro de la celda, tinta que debería haber sido depositada en la plancha. Y ahora esta pequeña celda hexagonal con residuo de tinta entra en la cámara arrastrando una burbuja de aire que ha de ser desplazada para poder refrescar la tinta de la celda; cosa que implica mas presión de cámara".

"Con la tecnología hexagonal, con estructura de 30º o 60º o celda elongada, uno no puede estar nunca seguro del volumen real de la celda. Especialmente si existe tinta seca o celdas desgastadas", advierte Hendriks, "y las extremas presiones necesarias para inyectar la tinta en las celdas hace que la tinta explote fuera de la cámara hacia la plancha, con lo que resulta casi imposible predecir el resultado impreso……por no decir nada de la erosión causada en cuchillas, planchas y anilox debido a la fricción causada por la alta presión".

Dejemos fluir a la tinta
"Está claro que el problema de la estructura hexagonal es precisamente su estructura cerrada de celda, la pared que la limita", nos recuerda Hendriks, "es ahí donde se genera la presión y donde el aire queda atrapado". Después de años de investigación en el desarrollo de nuevas geometrías superficiales de anilox, incluyendo paredes parciales y ángulos abiertos, Hendriks llegó a un diseño que permite fluir a la tinta de una forma suave, reduciendo las tensiones y la aireación y evitando la necesidad de altas presiones". Con nuestro canal en slalom abierto el aire escapa sin mezclarse con la tinta en la zona de limitación. Y en la transferencia de tinta a la plancha la tinta tiene una zona de escape retrocediendo otra vez hacia los canales en lugar de entre los puntos de trama".

Estos canales en forma de zig zag se graban radialmente en la superficie exterior del rodillo. "Es en este punto donde acaban todas las semejanzas con los rodillos hexagonales tradicionales", nos comenta Nick Harvey. "Decidimos llamarle 'Tecnología de Transferencia Genética' por su similitud con la forma helicoidal del ADN".

Además de desarrollar este canal de tinta abierto y continuo, Apex ha desarrollado simultáneamente una cerámica híbrida de extraordinaria dureza (por encima de 1500 Vickers) y un láser de grabado continuo en lugar de los habituales sistemas de pulsos. La combinación de estas innovaciones han permitido crear canales uniformes con unas paredes un 40%-60% mas bajas que los grabados de celdas hexagonales equivalentes. "Lo que hemos confirmado es que podemos usar menor capa de tinta para obtener la misma o mayor densidad que en los rodillos hexagonales", nos indica Hendriks, "hemos conseguido que la transferencia de la tinta a la plancha sea mas consistente y completa porque la tinta no está en ‘tensión’. La geometría del canal y la cerámica uniforme permiten a la celda transferir y renovar la tinta de una forma mas rápida y tranquila".

Beneficios inesperados
Durante la fase inicial de este proyecto se hizo evidente que los rodillos GTT eran capaces de imprimir simultáneamente sólidos y tramas, lo que permitía eliminar en multitud de ocasiones un segundo o tercer cuerpo para la impresión de trabajos combinados. "Esto resultó ser una agradable sorpresa", recalca Harvey, "que resultó ampliada al descubrir que GTT, en ocasiones, imprimía con 'excesiva densidad' lo que permite reducir el pigmento de la tinta en su formulación o alargarla algo mas. En un principio pensábamos que imprimíamos de una forma 'sucia' pero comprobamos que GTT simplemente imprimía los puntos de una forma limpia pero increíblemente densa. Esto nos permitió ajustar tintas y presiones correctamente. En otras palabras obtuvimos los mejores resultados en nuestras pruebas con un menor número de colores y con menos tinta. Este resultado está originado directamente por una transferencia mas amplia y tranquila de la tinta a la plancha". Apex ha confirmado que todas estas características únicas del GTT solo requieren unas variaciones mínimas en el ancho de los canales para poder cubrir todas las posibles combinaciones de trama y volumen de los rodillos hexagonales.

  "Para poder cubrir absolutamente todas las necesidades de un impresor de banda ancha hemos definido cinco 'tallas' de GTT: XL, L, M S y XS", menciona Harvey, "hemos eliminado la necesidad de combinaciones especiales de trama/volúmenes y de mantener inacabables inventarios de rodillos anilox. Hemos confirmado también que las tallas 'S' y 'XS' pueden imprimir tramas mas finas que las actuales. Al hacerlo de una forma mas limpia conseguimos ampliar la gama cromática. Los rodillos XD son ideales para realizar trabajos en alta definición".

¿Hacia donde vamos?
"Considerando la tendencia actual del Mercado hacia tecnologías de plancha de alta definición para conseguir menores y mas estables puntos y una densidad constante", menciona Harvey, "resulta crítico que las tolerancias de transferencia de tinta sean predecibles, constantes y reales. De otro modo sería lo mismo que conducir un coche de Fórmula 1 pero teniendo que entrar en boxes en cada vuelta. Tal y como indica Harvey lo importante en GTT no es controlar las variables del anilox sino eliminarlas. Esko Artwork lo ha confirmado certificando a GTT con su primer 'certificado HD Flexo Esko' a un rodillo dosificador de tinta".

Los avances en la tecnología de planchas y grabados hacia "alta calidad, alta definición" permiten a los impresores alcanzar una calidad teóricamente equivalente al offset y al huecograbado, aunque sin una transferencia de tinta precisa y eficiente es poco probable conseguir un resultado predecible y con ahorro de tinta en tiradas largas. Sin una reducción de costes y un resultado estable en el proceso productivo a largo plazo, el flexo de alta definición quedará limitado exclusivamente al sector mas alto de los Clientes finales. En cambio, la tecnología de canales abiertos tipo GTT ha demostrado que los nuevos sistemas de transferencia de tinta permiten reducir costes, incrementar la calidad y aumentar los márgenes.

NOTAS
1. Sun Chemicals controló y calculó los ahorros de tinta en el pedido de 100.000 metros.
2. Environmental Project Management (EPM) de Leeds, UK, midió las emisiones VOC utilizando los métodos de control habituales