Der Heißprägeeffekt ist unbefriedigend, da dieser nicht korrekt durchgeführt wurde.

Als Oberflächenveredelungstechnik für gedruckte Materialien spielt das Heißprägen eine Schlüsselrolle im High-End-Druck, indem es das Design hervorhebt und das Thema mit klaren Mustern, leuchtenden Farben, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und exquisitem Aussehen hervorhebt. Dabei spielt Elektrolytaluminium als unverzichtbarer Bestandteil des Heißprägeprozesses oft eine entscheidende Rolle.

In der Vergangenheit analysierten Druckereien den Heißprägeprozess meist unter Aspekten wie Ausrüstung, Prägetemperatur, Prägedruck und Herstellung von Prägedateien und führten eine verfeinerte Kontrolle durch. In diesem Artikel beginnt der Autor mit elektrolytischem Aluminium, um dessen Auswirkungen auf den Heißprägeprozess und die Kontrolltechniken zu analysieren.

Mikroskopische Struktureigenschaften von elektrolytischem Aluminium

Erstens können wir durch das Verständnis der grundlegenden Zusammensetzung und der strukturellen Eigenschaften von Elektrolytaluminium (Heißprägen) Elektrolytaluminium und die entsprechenden Eigenschaften seiner Komponenten aus mikroskopischer Sicht erkennen.

Gewöhnliches elektrolytisches Aluminium besteht im Allgemeinen aus fünf Schichten unterschiedlicher Materialien, während laserelektrolytisches Aluminium im Allgemeinen aus sechs Schichten besteht (wie in Abbildung 1 dargestellt).

Nachdem wir die Grundzusammensetzung von metallisiertem Aluminium verstanden haben, werden wir die Eigenschaften jeder Schicht aus metallisiertem Aluminium und ihren Einfluss auf die Heißprägeeffekte separat erläutern.

1. Basisfilmschicht

Die Basisfolienschicht ist in der Regel eine biaxial gestreckte Polyesterfolie (PET), die hauptsächlich eine tragende Funktion übernimmt und an der alle anderen Schichten haften. Die PET-Dicke variiert zwischen 12 und 25 μm. Die übliche Basisfolie aus metallisiertem Aluminium ist 16 μm dick, während die Basisfolie für die Positionsprägung 22 μm dick ist. Beim Heißprägen fungiert die Basisfolienschicht als Träger der metallisierten Aluminiuminformationen, also der transparenten Folie, die nach dem Prägen abgezogen wird.

2. Release-Schicht

Die Trennschicht isoliert die Aluminiumbeschichtung von der Basisfolienschicht und erleichtert so das Ablösen der Folie beim Stempeln. Im Allgemeinen werden Harzwachs, Celluloseacetat oder Silikonharz verwendet. Im Allgemeinen hängt die Lockerheit von metallisiertem Aluminium mit dieser Schicht zusammen: Für großflächige Massivprägungen wird eine lockerere Folie verwendet; Für feine Texte oder Linien wird eine dichtere Folie verwendet. Beim Stempeln vor dem Drucken muss die Oberflächenspannung auch für den anschließenden Tintendruck geeignet sein.

3. Farbebene

Die Hauptfunktion der Farbschicht besteht darin, die Farbe des metallisierten Aluminiums darzustellen und nach dem Prägen Schutz für das geprägte Muster zu bieten. Die Farbschicht besteht aus Kunstharz und Pigmenten. Zu den Hauptharzen gehören Polyurethan, Nitrozellulose, Melamin-Formaldehyd-Harz und modifiziertes Kolophoniumharz.

4. Informationsschicht

Diese Schicht dient in erster Linie zum Tragen von Prägeinformationen und wird heute in der Regel mit der Farbschicht kombiniert. Es besteht normalerweise aus einer Mischung aus Polyacrylharz und Polyurethanharz und bildet eine thermoplastische Harzschicht, die eine hohe -Temperaturbeständigkeit, Anti-Klebeeigenschaften, einen großen thermoplastischen Bereich und eine starke Haftung an der Aluminiumschicht erfordert.

5. Aluminiumbeschichtungsschicht

Seine Funktion besteht darin, den farbigen/geprägten Schichten einen metallischen Glanz zu verleihen. Durch die Nutzung des hohen Reflexionsvermögens und der starken lichtreflektierenden optischen Eigenschaften von Aluminium erscheint das von der Farbschicht reflektierte Licht als buntes Licht mit metallischem Glanz. Modernes transparentes metallisiertes Aluminium verwendet Aluminiumwaschprozesse oder scheidet direkt transparente Medien wie Zinksulfid und Siliziumdioxid ab.

6. Klebeschicht

Wenn beim Heißprägen das metallisierte Aluminium mit dem Substrat in Kontakt kommt, schmilzt die Klebeschicht unter Hitze und sorgt für eine starke Verbindung. Der Klebstoff besteht hauptsächlich aus heißschmelzenden Harzen wie Methylmethacrylat (oder Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat), die mit Acrylat copolymerisiert sind. Abhängig vom zu stempelnden Material können auch andere Harze wie Cuba-Lack, Schellack oder Kolophonium gewählt werden. Um eine feste Haftung zu gewährleisten, muss die Verträglichkeit mit dem Untergrund berücksichtigt werden. Die Schmelztemperatur sollte nicht zu hoch sein und muss mit dem Harz der Trennschicht übereinstimmen.

Produktionsprozess von metallisiertem Aluminium

Neben der Zusammensetzung, die sich auf die Heißprägeleistung auswirkt, haben auch der Produktionsprozess und die Prozesskontrolle von metallisiertem Aluminium Einfluss auf das Heißprägen. Der Herstellungsprozess und die Technologie von metallisiertem Aluminium sind in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt.

Wir nehmen als Beispiel laser-elektrolytisches Aluminium, um den Produktionsprozess von elektrolytischem Aluminium weiter zu veranschaulichen.

1. Beschichtung

Die Beschichtung erfolgt mit einer Beschichtungsmaschine. Die typischen Beschichtungsdicken sind ungefähr wie folgt: Beschichtungsdicke der Trennschicht 0,01–0,05 μm, Beschichtungsdicke der Farbstoffschicht im Allgemeinen 1 μm, Beschichtungsdicke der Informationsschicht 2 μm und Beschichtungsdicke der Klebeschicht im Allgemeinen 1,5 μm.

2. Trocknen

Nachdem jede Schicht aufgetragen wurde, muss sie getrocknet werden, bevor mit dem nächsten Prozess fortgefahren werden kann. Die Trocknungstemperatur wird je nach Art des Beschichtungsmaterials und der verwendeten Ausrüstung angepasst.

3. Holografische Prägung

Mithilfe einer Prägemaschine wird die holografische Metallform auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und mit einem bestimmten Druck auf die Informationsschicht gepresst. Dadurch wird das feine Reliefmuster von der holografischen Metallform auf die Oberfläche der thermoplastischen Informationsschicht übertragen. Nach dem Abkühlen, Aushärten und Trennen bildet die Oberfläche der Informationsschicht Streifen, die mit denen auf der holografischen Metallform, dem kopierten Prägehologramm, identisch sind.

4. Aluminiumbeschichtung

Die Vakuumaluminiumbeschichtung ist ein Prozess, bei dem Metall durch Widerstand, Hochfrequenz oder Elektronenstrahlerwärmung unter Hochvakuumbedingungen (über 4–10 MPa) verdampft und sich an der Oberfläche des Filmsubstrats anlagert, um einen Metallverbundfilm zu bilden. Die für die Beschichtung verwendeten Metallmaterialien können Gold, Silber, Kupfer, Zink, Chrom, Aluminium usw. sein, wobei Aluminium am häufigsten verwendet wird. Die Dicke der aufgedampften Schicht beträgt etwa 0,02–0,05 μm. Das Prinzip ist in Abbildung 4 dargestellt.

5. Akzeptanz

Die Qualität von elektrochemischem Aluminium muss gemäß den nationalen Standards oder den Standards der Produktionseinheiten und Benutzereinheiten akzeptiert werden. Der Industriestandard „BB/T 0031-2006 Elektrochemische Aluminium-Heißprägefolie“ umfasst die folgenden Anforderungen: Helligkeit und Aussehen, feste Haftung, stabile Folienleistung, einfache Trennung der Isolationsschicht, klare und glatte Grafiken, qualifizierte VOC-Inspektion, Positionierung von elektrochemischem Aluminium gemäß den Anforderungen usw.

6. Verpackung

Nach der Prüfung und dem Schlitzen wird das allgemeine elektrochemische Aluminium nach 120 Metern/Rolle oder 1200 Metern/Rolle verpackt, und das elektrochemische Aluminium wird nach den tatsächlich erforderlichen Spezifikationen verpackt. Natürlich hat elektrochemisches Aluminium auch eine Haltbarkeitsdauer, und elektrochemisches Aluminium, das zu lange gelagert wird, neigt bei der Verwendung zu Fehlern beim Heißprägen.

Die Wirkung von elektrochemischem Aluminium auf den Heißprägeprozess

Abschließend analysieren wir speziell den Einfluss der elektrochemischen Aluminiumherstellung und der Zusammensetzungseigenschaften auf den Heißprägeprozess.

Wir kennen die drei Elemente des Heißprägens: Temperatur, Druck und Zeit. Welcher Zusammenhang besteht also zwischen elektrochemischem Aluminium und diesen drei Elementen im Heißprägeprozess?

1. Temperatur

Wenn die Temperatur zu niedrig ist, werden die Isolierschicht und die Klebeschicht aus elektrochemischem Aluminium nicht ausreichend geschmolzen, was dazu führt, dass die Heißprägung fehlschlägt oder die Heißprägung nicht fest ist, was zu unvollständigen Abdrücken und Blüten führt. Die Heißprägetemperatur darf nicht unter dem Temperaturbeständigkeitsbereich von elektrochemischem Aluminium liegen. Die Untergrenze dieses Bereichs besteht darin, die Temperatur sicherzustellen, bei der die elektrochemische Aluminiumklebstoffschicht schmilzt.

Wenn die Temperatur zu hoch ist, schmilzt die Klebeschicht über diesen Bereich hinaus, wodurch das elektrochemische Aluminium am Fleck haftet und eine Paste erzeugt. Außerdem kommt es dazu, dass das Kunstharz und das Pigment in der elektrochemischen Aluminium-Färbeschicht oxidieren und polymerisieren, was zu Blasenbildung oder wolkenartigem Aussehen der elektrochemischen Aluminiumabdrücke führt. Hohe Temperaturen führen auch zu Oxidation auf der Oberfläche der elektrochemischen Aluminiumplattierungsschicht und der Färbeschicht, wodurch das Heißprägeprodukt seinen metallischen Glanz verliert und seine Helligkeit verringert.

2. Stress

Durch die Anwendung von Druck wird sichergestellt, dass das elektrochemische Aluminium am Substrat haften kann und das Scheren des elektrochemischen Aluminium-Heißprägeteils erfolgt. Beim Heißprägeprozess wirken drei Kräfte: die Abziehkraft, die durch das elektrochemische Ablösen des Aluminiums von der Basisfilmschicht erzeugt wird, die Adhäsionskraft zwischen dem elektrochemischen Aluminium und dem Substrat und die Adhäsionskraft auf der Oberfläche des Substrats (z. B. der bedruckten Tintenschicht und weißem Papier).

Wenn der Heißprägedruck zu niedrig ist, kann das elektrochemische Aluminium nicht am Substrat haften und die Kante des Heißprägeteils kann nicht vollständig geschnitten werden, was zu einem Fehler beim Heißprägen oder zum Aufblühen des Abdrucks des Heißprägeteils führt.

Wenn der Heißprägedruck zu hoch ist, nimmt die Kompressionsverformung des Liners und des Substrats zu, was zu einer Verklebung oder Grobheit des Drucks führt. Wenn der Druck zu hoch ist, wird die Platte zerdrückt und sogar die Ausrüstung wird beschädigt.

3. Geschwindigkeit

Die Heißprägegeschwindigkeit bestimmt die Kontaktzeit zwischen dem elektrochemischen Aluminium und dem Substrat und die Kontaktzeit ist unter bestimmten Bedingungen direkt proportional zur Heißprägeechtheit. Die Heißprägegeschwindigkeit ist etwas langsamer, wodurch das elektrochemische Aluminium und das Substrat fest haften können, was das Heißprägen begünstigt. Wenn die Heißprägegeschwindigkeit zu hoch ist, sind die Klebeschicht und die Ablöseschicht des elektrochemischen Aluminiums nicht oder nicht in einem Augenblick ausreichend geschmolzen, was zu Heißprägen oder Aufblähen führt. Die Geschwindigkeit des Heißprägens muss mit dem Druck und der Temperatur kompatibel sein, und es hat Nachteile, zu schnell oder zu langsam zu sein.

Im Allgemeinen wird bei niedriger Heißprägetemperatur, hoher Heißprägegeschwindigkeit, dicker Farbschicht auf der Oberfläche des zu stempelnden Druckerzeugnisses und geringer Glätte des Papiers der Heißprägedruck erhöht und umgekehrt der Heißprägedruck verringert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zusammensetzung und der Produktionsprozess von elektrochemischem Aluminium einen großen Einfluss auf den Heißprägeprozess haben werden. Druckereien werden bei der Verfolgung des exquisiten und stabilen Heißprägeeffekts auf viele Probleme stoßen, und die meisten Probleme können aus jedem Detail der Prozesszusammensetzung herausgefunden werden, um die beste Lösung zu finden. In diesem Artikel wird kurz der Einfluss der elektrochemischen Aluminiumzusammensetzung und des Produktionsprozesses auf den Heißprägeprozess erläutert, in der Hoffnung, jedem einige Ideen zur Lösung des Heißprägeproblems zu geben.