수입 콜드 파마기의 국산화는 어떻게 이루어지나요?

최근 몇 년 동안 인쇄 제품의 품질, 효율성 및 위조 방지에 대한 고객의 요구가 증가함에 따라{0}}인쇄 공정에서 인라인 콜드 스탬핑 기술을 사용하는 것이 점점 더 보편화되었습니다. 콜드 스탬핑은 이전 인쇄 장치에서 콜드 스탬핑 접착제를 종이에 도포하고, 즉시 다음 인쇄 장치에서 콜드 스탬핑 포일을 접착제-코팅된 종이와 함께 압착하는 공정을 의미합니다. 그러면 접착제가 있는 영역이 콜드 스탬핑 포일에 접착됩니다. 즉, 콜드 스탬핑 포일이 종이에 '인쇄'되어 인라인 콜드 스탬핑 인쇄가 이루어집니다.

현재 국내에서 사용되는 콜드 스탬핑 기계는 주로 수입을 하고 있으며, 독일 하이델베르그사의 Foilstar 콜드 스탬핑 기계(그림 1)와 네덜란드 Vinfoilg사의 옵티마 콜드 스탬핑 기계(그림 2)를 주로 활용하고 있다. 이 두 기계 모두 인쇄 중 콜드 스탬핑에 대한 거의 모든 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이 글은 위의 두 가지 수입 콜드 스탬핑 기계의 특성을 분석하는 것으로 시작하여 콜드 스탬핑 기계의 국내 생산을 위한 실현 가능한 접근 방식을 탐구합니다.

그림 1 독일 하이델베르그의 Foilstar 콜드 스탬핑 기계

그림 2 네덜란드 Vinfoil의 Optima Cold Foil 기계

잘 알려진 바와 같이, 콜드 포일의 원활한 전달을 보장하기 위해서는 콜드 포일 기계의 콜드 포일과 인쇄기의 용지가 동시에 작동해야 합니다. 즉, 콜드 포일과 블랭킷 실린더의 선형 속도가 동일해야 하며, 이는 블랭킷 실린더의 1회전 주기 내에서 콜드 포일이 블랭킷 실린더의 원주와 동일한 길이를 이동해야 함을 의미합니다. 그러나 모든 인쇄물에 전면-콜드 포일링이 필요한 것은 아닙니다. 인쇄된 용지에 콜드 포일링이 필요한 이미지와 텍스트의 면적이 작을 경우 콜드 포일의 낭비가 커지고 비용 증가가 불가피합니다. 콜드 포일의 낭비를 줄이기 위해 두 기계는 이 문제를 해결하기 위해 유사한 접근 방식을 채택합니다.

하이델베르그의 Foilstar 콜드 포일 기계

실제 Foilstar 콜드 포일 기계는 그림 3에 나와 있습니다. 이 기계는 콜드 포일 폐기물 문제를 해결하기 위해 그림 4에 표시된 Dancing 단위 단계 메커니즘을 사용합니다. 블랭킷 실린더가 인상 실린더의 빈 영역으로 회전하면 두 실린더의 표면 사이에 틈이 생깁니다. 스텝 메커니즘(그림 5의 위치 1과 2에 표시됨)을 사용하면 위치 1과 2의 서보 모터로 구동되는 두 세트의 스텝 롤러 메커니즘이 콜드 포일을 빠르게 뒤로 당겨 사용하지 않은 콜드 포일을 인쇄에 다시 사용할 수 있으므로 콜드 포일의 효과적인 활용이 향상됩니다.

그림 3 Foilstar Cold Perm 기계의 실제 사진

그림 4 댄싱 유닛 스테핑 메커니즘

그림 5 스테핑 장치의 스테핑 메커니즘

이를 직관적으로 더 잘 이해하기 위해 저자는 콜드 스탬핑 필름의 유효 활용률을 설명하기 위한 간단한 수학적 모델을 구축했습니다. 스테핑이 없는 경우와 스테핑이 있는 경우의 콜드 스탬핑 필름의 수학적 모델이 그림 6에 나와 있습니다.

그림 6 건너뛰기 단계가 있거나 없는 콜드 스탬핑 필름의 수학적 모델(단위: mm)

가정 1: 콜드 스탬핑 그래픽은 다양한 형식으로 제공되므로 계산이 상대적으로 어렵습니다. 여기서는 시뮬레이션과 계산을 위해 정사각형 블록을 선택했습니다.

가정 2: 콜드 스탬핑 필름 롤의 폭은 콜드 스탬핑 그래픽의 폭보다 넓어야 하므로 이 방향의 낭비는 고정되어 있고 피할 수 없습니다. 따라서 이 방향의 낭비는 고려되지 않습니다. 고객은 필요에 따라 해당 폭의 콜드 스탬핑 필름 롤을 선택할 수 있습니다.

가정 3: Foilstar 콜드 스탬핑 기계는 간헐적 연속 당김 콜드 스탬핑 기계이기 때문에 고무 롤러의 원주에 의해 제한되지 않습니다. 이 크기는 주로 아래에 언급된 Optima 콜드 스탬핑 기계(예: CD102 사용)와 비교하기 위한 계산에 사용됩니다. 계산에 따른 콜드 스탬핑 필름의 유효 이용률은 표 1과 같다.

표 1 콜드 스탬핑 필름의 유효 이용률

스텝-스킵 메커니즘을 사용하지 않으면 콜드 스탬핑 그래픽이 작아질수록 콜드 스탬핑 필름의 낭비가 커진다는 것을 알 수 있습니다. 반면에 스텝-스킵 메커니즘을 사용한 후에는 콜드 스탬핑 필름의 낭비가 상대적으로 적어 콜드 스탬핑 필름의 낭비 문제를 거의 완벽하게 해결했다고 할 수 있습니다.

Vinfoil의 OPtima 콜드 스탬핑 기계

OPtima 콜드 스탬핑 기계는 Foilstar 콜드 스탬핑 기계와 완전히 다른 방식으로 콜드 스탬핑 필름 폐기물을 처리합니다. MFU 장치가 장착되어 있습니다(그림 7). 디자인 컨셉은 콜드 스탬핑 필름이 한 번 인쇄된 후 재활용 롤로 직접 이동하지 않고 MFU 장치를 우회하고 고무 블랭킷 롤러를 통과하여 다시 인쇄하는 것입니다. MFU 장치에는 서보 모터로 제어되는 두 개의 종이{4}}회전 막대가 있으며, 이는 콜드 스탬핑 필름과 이전 필름 사이의 인쇄된 디자인에 필요한 측면 거리를 유지하기 위해 위치를 변경할 수 있습니다. 다른 서보 모터는 MFU 장치의 전반적인 위-및-위치를 설정할 수 있으므로 콜드 스탬핑 필름의 엠보싱 위치를 변경하여 이전에 사용하지 않은 필름 부분을 다시 사용할 수 있으므로 콜드 스탬핑 필름의 유효 활용률이 향상됩니다.

그림 7 OPtima 콜드 스탬핑 기계의 MFU 장치

OPtima 콜드 스탬핑 기계에는 2개의 MFU 장치가 장착되어 있어 다양한 인쇄 방법을 유연하게 선택할 수 있습니다. 단일-롤 콜드 스탬핑 필름은 1개, 2개 또는 3개 레이어를 인쇄할 수 있고, 듀얼{1}}콜드 스탬핑 필름은 각각 1~2개 레이어를 인쇄할 수 있습니다. 그림 8에 표시된 대로 다이어그램은 3개 레이어의 단일{4}}롤 인쇄(왼쪽)와 각각 2개 레이어를 인쇄하는 2개의 롤(오른쪽)을 보여줍니다.

그림 8 3개의 필름(왼쪽)과 2개의 롤을 사용하여 각각 2개의 필름을 인쇄하는 단일{1}}롤 인쇄(오른쪽)

그림 9의 수학적 모델을 참조하면 콜드 스탬핑 필름의 유효 활용률이 표 2에 나와 있습니다. OPtima 콜드 스탬핑 기계 필름의 유효 활용률은 분명히 스텝-점핑 메커니즘을 갖춘 Foilstar 콜드 스탬핑 기계의 유효 활용률보다 약간 열등하다는 것을 알 수 있습니다.

그림 9 2개-필름 인쇄와 3개-필름 인쇄의 수학적 모델(단위: mm)

표 2 콜드 스탬핑 필름의 유효 이용률

수입 콜드 포일 스탬핑 기계의 작동 원리를 이해하시면 국내 생산에 대한 참고 자료와 방향을 제시하실 수 있습니다. 현재 상대적으로 성능이 좋은 국내 콜드 포일 스탬핑 기계는 Tianjin Changrong의 MK1020/750CF 장치입니다. 기술적인 경로는 Foilstar 콜드 포일 스탬핑 기계와 유사하며 로커-형 스텝 장치가 특징입니다. 공식 홈페이지에 따르면 최대 인쇄 속도는 시간당 8,000장이다. 설명서에 나와 있듯이 스텝 기능을 갖춘 Foilstar 콜드 포일 스탬핑 기계는 최대 형식으로 인쇄할 때 시간당 최대 10,000매의 속도에 도달할 수 있습니다. 실제 사용 시 소형{12}}제품의 경우 일반 인쇄 속도는 시간당 12,000장 또는 시간당 13,500장에 달할 수 있습니다. 따라서 국내적으로는 아직 이 부분에 있어서 개선의 여지가 남아있습니다.

현재 국내에는 Optima 디자인과 유사한 콜드 포일 스탬핑 기계가 없습니다. 콜드 포일 필름의 재사용에 관한 이 기계의 설계 개념은 수평적 접근 방식을 통해 종방향 문제를 해결하는 것인데, 이는 매우 독창적입니다. 인쇄하는 동안 콜드 포일 필름의 속도는 인쇄기와 동기화되어 일정하게 유지되어 시간당 최대 18,000매에 이릅니다. 이는 관심 있는 개인과 기업이 연구하고 시도해 볼 가치가 있으며, 유사한 국내 콜드 포일 스탬핑 기계가 곧 출시되기를 기대합니다.