עמוס בתוכן יקר ערך! הפיתוח הנוכחי של טכנולוגיית חריטת לייזר טרום-, מוסבר ביסודיות במאמר אחד!

חריטה בלייזר

הרמה הטכנית השתפרה, אבל צריך לאמת אותה



אם תוכנת קדם הדפוס קובעת את "הגבול העליון של רמת הנתונים", אז חריטת לייזר ומערכות{0}}ליצירת לוחות שלאחר מכן קובעות אם ניתן להפוך נתונים אלה באופן יציב וחוזר למבנים גרפיים על לוחות הדפסה. בטכנולוגיה של יצירת לוחות פלקסוגרפיים- בשנת 2025, הדמיה וחשיפה בלייזר עדיין יהיו החלק הצפוף ביותר מבחינה טכנית.



נכון לעכשיו, הבעיה העיקרית המגבילה הדפסת פלקסו גבוהה-היא שעדיין קיים פער בין הביצועים הגבוהים של-הברק להדפסה בשדה של הדפסת פלקסוגרפית ודפוס, במיוחד צפיפות השדה הנמוכה, שהיא עדיין אתגר גדול העומד בפני לוחות פלקסוגרפיים. ברמה התיאורטית, שיפור הרזולוציה של-הקרנה באתר פירושו שלוחית ההדפסה יכולה לשאת יותר דיו למצע, ובכך להגדיל עוד יותר את צפיפות הדיו של-הדפסה באתר ולשפר את אחידות כיסוי הדיו. עם זאת, הקושי לממש את טכנולוגיית המסך, בנוסף לאלגוריתם הקדמי-, הוא בעיקר בחריטת לייזר ויצירת לוחות לאחר מכן, וחריטת לייזר היא המכשול הקשה ביותר להתגבר עליו.



ההתקדמות של טכנולוגיית חריטת הלייזר בשנת 2025 תגיע בעיקר מ-ESKO ו-XSYS באירופה, בנוסף, גם יצרנית מכונות החריטה המקומית של סין - ASKAI התקדמה משמעותית.



01

טכנולוגיית הדמיית לייזר קוורץ

שדרוג חשוב לאחר טכנולוגיית הדמיית לייזר קריסטל



בתערוכת דרופה 2024 בגרמניה, ESKO חשפה רשמית את טכנולוגיית הדמיית לייזר קוורץ. המילה "קוורץ" נגזרת מהאנגלית קוורץ (קוורץ), וסביר לנחש מהשם עצמו שטכנולוגיה זו משתמשת במספר רב של חומרי קוורץ בדרגה גבוהה- במערכות אופטיות. אופטיקה קוורץ גבוהה-מהווה בסיס חשוב להשגת שידור גבוה, פיזור נמוך, עיוות נמוך ועמידות בפני שידור בצפיפות אנרגיה גבוהה של קרני לייזר, מה שמבטיח שהלייזר יכול להגיע ליעד ההדמיה במצב יציב ומבוקר, ובכך למנוע אובדן אנרגיה, עיוות נקודתי או נזק למשטח החומר.



למרות שטכנולוגיית הדמיית לייזר קוורץ נחשפה בפומבי בשנת 2024, מנקודת מבט של יישומים מעשית, היא לא תיכנס לשלב הטמעת המשתמש עד 2025. במקביל, ESKO תשיק גם מכונת חריטת לייזר קוורץ בפורמט -קטן במיוחד עבור יישומי הדפסת תוויות בשנת 2025, ותציג סדרה של הוכחות הדפסה{4} לחיזוק הטכנולוגיה הגבוהה{4} תרחישי יישומים בפורמט קטן-.

איור 8 ESKO מציעה Cyrstal XPS 4835 Quartz להדפסת תוויות



מנקודת המבט של המערכת הטכנית, טכנולוגיית הדמיית לייזר קוורץ אינה שדרוג חומרה בודד, אלא פתרון שדרוג סינכרוני של תוכנה וחומרה המבוצעת על ידי ESKO בתהליך של הוספת מסך וחריטה בלייזר. בהשוואה לדור הקודם של טכנולוגיית הדמיית לייזר קריסטל, טכנולוגיית ההדמיה בלייזר קוורץ השיגה שיפור משמעותי ביכולת להוסיף חללי מיקרו ומסכים, במיוחד בבקרת מבני שדה, תוך שיפור וביטול הבעיות הנפוצות של קווים כהים במערכות הדמיה בלייזר קריסטל. לשיפור זה יש משמעות ישירה לשיפור האחידות של-הדפסה באתר.



תוך התמקדות במערכת הדמיית לייזר Quartz, ESKO השיקה במקביל שני פתרונות רשת ייעודיים (Quartz VQ ו-Quartz SQ, שתוארו לעיל). פתרון הרשת הנתמך על ידי מערכת ההדמיה Quartz מודד כמובן מול מערכת הרשת Belissima בהמילרוד, בריטניה, וניתן לסווג את המסלול הטכני הכולל שלו כפתרון הרשת של-הדור השלישי של אפנון תדרים, תוך שימת דגש על שיפור בו-זמני של יציבות המיקרו-מבנה ויכולת הרזולוציה החזותית.



יש להדגיש שלמרות שטכנולוגיית ההדמיה בלייזר קוורץ התקדמה בצורה חיובית ברמת הרעיונות הטכניים והדגימות הניסיוניות, סוגי לוחות ההדפסה בהם היא יכולה לתמוך עדיין מוגבלים, ומחזור הבדיקה המלא ארוך יחסית. בהדפסת סרטים דקים-מתקדמים ויישומים אחרים עם דרישות תובעניות יותר ליציבות, הדפסה והעברת דיו, האם טכנולוגיית הדמיית לייזר קוורץ יכולה להשיג פריצות דרך נוספות עדיין תלויה באימות הדפסה בקנה מידה גדול יותר המבוסס על תנאי הייצור בעולם האמיתי-.



02

חרט לייזר Thermoflex Edge

השוואת חרט לייזר קוורץ מול המתחרים



XSYS פרסמה את ההקדמה של מכונת החריטה האחרונה שלה, Thermoflex Edge, ברבעון הרביעי של 2025 וכינתה אותה -הדור השלישי של ציוד החריטה בלייזר, אבל היא לא פעלה באתר- ולא סיפקה הגהות מודפסות כשהופיעה ב-Eurostandard 2025. מהרזולוציה הנוכחית של פרסום הלייזר, ה-Edmoger יכול להיות הפרסום הרשמי של הלייזר. תומך ב-2400 dpi ו-2540 dpi, ותואם לטכנולוגיית Woodpecker Nano mesh. ברזולוציה זו, ההתקן יכול ליצור מבנה רשת מיקרו-בדיוק גבוה יותר-על מנת לשפר את הצפיפות של דיו מוצק ואיכות שיפוע. מבחינת יעילות הדמיה, המהירות הנקובת של המכשיר היא 8.5 מ"ר לשעה, שזה שיפור מסוים לעומת ציוד דומה קיים.



ארכיטקטורת התוכנה של חרט הלייזר Thermoflex Edge מתוכננת בארכיטקטורה פתוחה המאפשרת לו להתממשק עם מגוון מערכות זרימת עבודה קיימות, ו-XSYS טוענת שהיא יכולה להשתמש כמעט בכל קבצי הפלט הנפוצים, כולל פורמט קובץ Len של ESKO, מה שמפחית את הקושי באינטגרציה של המערכת. במקביל, חרט הלייזר Thermoflex Edge מציג גם תוכנת EcoFillX להפחתת צריכת הממס.

איור 9 חרט לייזר Thermoflex Edge



במונחים של אינטראקציה אנושית-במכונה, חרט הלייזר Thermoflex Edge מצויד בממשק משתמש מעודכן ומציע אפשרויות אוטומציה מודולריות להפחתת שלבי הטיפול והטיפול הידניים. תכנון זה מפחית טעויות תפעוליות ומשפר את ניצול הציוד. בנוסף, משולבות יכולות שירות מרחוק כדי לשפר את יכולת השירות וחיי התפעול של הציוד בסביבת הייצור.



לסיכום, המאפיינים הטכניים של חרט הלייזר Thermoflex Edge מתמקדים בעיקר בשלושה היבטים: הראשון, יכולות הדמיה ברזולוציה גבוהה- (2400/2540 dpi, תמיכה בטכנולוגיית מיקרו-חלל ורשת ברמה גבוהה-); שנית, אופטימיזציה של יעילות (קיבולת 8.5 מ"ר לשעה, EcoFillX מפחית את צריכת הממס וצריכת האנרגיה); שלישית, תאימות מערכת ושיפורים תפעוליים (ארכיטקטורה פתוחה, התאמת גרסאות עבות, ממשק אוטומציה).



טכנולוגיית המיקרו-Cavity Plus Network של Enxis לא הושקה במשך זמן קצר, אבל מנקודת המבט בפועל, היא לא פרצה את אפקט המיקרו-Cavity של Crystal XPS של ESKO, כך שמנקודת המבט של קיבולת מותקנת בבית ומחוצה לה, היא עדיין גדולה יחסית ל-ESKO.



03

Xpose! חרט לייזר תוף פנימי 330

ניתן להשתמש בגרסה גמישה קונבנציונלית של מכונת החשיפה ללייזר



Lüscher Technologies AG, שמשרדיה הראשיים נמצאים בשוויץ, מתמקדים זה מכבר בפיתוח של מערכות הדמיה וחשיפה בלייזר-בדיוק גבוה, המכסים פלקסו, אופסט, הדפסת מסך ומעגלים מודפסים (PCB) ויישומים אחרים. בתחום ייצור לוחות פלקסוגרפיים, Lüscher השיקה מזה שנים רבות ציוד חריטת לייזר לחריטת סרט שחור, והמסלול הטכני שלו שונה באופן משמעותי ממערכת החריטה החיצונית התוף החיצונית הנוכחית.



Lüscher תמיד השתמשה בטכנולוגיית חריטת לייזר בתוף פנימי. תחת ארכיטקטורה טכנית זו, לוחית ההדפסה או חומר ההדמיה מקובעים בתוך התוף הפנימי, והסריקה וההדמיה מושלמות על ידי מראה מסתובבת במהירות גבוהה עם לייזר יחיד. היתרונות העיקריים של מסלול טכני זה באים לידי ביטוי בשני היבטים: ראשית, איכות ההדמיה גבוהה, ולמבנה התוף הפנימי יש יתרונות מובנים במונחים של יציבות מכנית ועקביות נתיב אופטי, מה שמקל על השגת רזולוציית הדמיה גבוהה יותר ועקביות טובה יותר של צורת הנקודה; שנית, אין צורך בהרכבת לוח, וחומר ההדמיה מקובע ישירות בתוף הפנימי, מה שמבטל את הצורך בהרכבה ומיקום בתוף החיצוני או במערכת הלוח השטוחה, מה שיכול להפחית משמעותית את מורכבות הפעולה, במיוחד בתרחישים של ייצור לוחות קטנים.



יחד עם זאת, ישנן מגבלות הנדסיות ברורות בטכנולוגיית חריטת לייזר פנימית בתוף: ראשית, ייצור הציוד קשה, ומערכת הסיבוב המהירה- והרכיבים האופטיים המדויקים- גבוהים מציבים דרישות גבוהות יותר לייצור והרכבה; שנית, עלות הציוד גבוהה, מושפעת ממורכבות מבנית ומדיוק הייצור, ומחירו של ציוד כזה הוא בדרך כלל גבוה; שלישית, הקבלה בשוק מוגבלת, בתחום הדפסת פלקסו-, הקיבולת המותקנת של ציוד תופים פנימי נמוכה לאורך זמן, והיקף המשתמשים מוגבל יחסית.



מהסיבות לעיל, למרות שלטכנולוגיית חריטת הלייזר הפנימית בתוף יש יתרונות גדולים מבחינת איכות ההדמיה, היא לא הפכה למסלול המרכזי של ציוד חריטת לייזר גמיש.



בשנת 2025 השיקה Lüscher את חרט הלייזר הפנימי תוף Xpose!330, והרחיב עוד יותר את הפריסה הטכנולוגית שלו בתחום הפלקסוגרפי. תכונה בולטת של מכשיר זה היא התמיכה שלו בשלושה סוגים שונים של תצורות לייזר. ביניהם, ראש לייזר UV 380nm יכול לשמש ישירות לחשיפה של לוחות פלקסוגרפיים מסורתיים, מסלול טכני הנושא קווי דמיון ברורים עם טכנולוגיית CTCP (Computer To Conventional Plate) בתחום דפוס האופסט.

איור 10 Lüscher Xpose!330 מכונת חריטה בלייזר פנימית

היתרון ההנדסי העיקרי של פתרון זה הוא שמשתמשים יכולים להמשיך להשתמש בתהליך יצירת-הפלקסוגרפי המסורתי ללא צורך בסרט, ובכך לפשט את תהליך יצירת הצלחת-במידה מסוימת ולהפחית את התלות בחומרים מתכלים. יחד עם זאת, למשתמשים שצריכים לחרוט סרטים שחורים, מכשיר ה-Xpose!330 תומך גם בהגדרת ראש לייזר המתאים לחריטת סרט שחור, המעניק לציוד מידה מסוימת של גמישות ביישום.

בסך הכל, ההיצמדות של Lüscher לטכנולוגיית הדמיית לייזר פנימית בתוף בתחום של ייצור לוחות פלקסוגרפיים מייצגת בחירה טכנולוגית המעניקה עדיפות לאיכות הדמיה אך כרוכה בהתחזויות משמעותיות במונחים של עלות ויישום-בקנה מידה גדול. הציוד העדכני ביותר שלה מציע ניסיון מגוון בתצורת לייזר, ומספק אפשרויות חדשות לייצור-פלקסוגרפיים מסורתיים ותהליכים ללא סרט-ללא סרט, אבל עדיין יש צורך לעקוב אחר סיכוייו בשוק הפלקסוגרפיים הפלקסוגרפיים בקנה מידה גדול במונחים של עלות, יעילות וקבלת משתמשים.

04

מכונת חריטה בלייזר וולקן 4835

פריצות דרך-מתקדמים של מכונות חריטת לייזר ביתיות

ISCAN היא יצרנית-מכונות חריטת לייזר מקומית ידועה. מכונת החריטה של ​​Vulcan, שהושקה לאחרונה, מאמצת מקור לייזר סיב-משולב בעל הספק גבוה עם מערכת מקבילה בעלת 256-ערוצים מווסתת באופן עצמאי, המסוגלת לחריטה מסונכרנת מרובה-אלומות. למערכת הספק לייזר מרבי של כ-300W, ותחת רזולוציית 4000 dpi, היא יכולה להשלים חריטה של ​​נקודה מלאה של לוח פלקסוגרפי בגודל 50×80 אינץ' תוך כ-26 דקות.

איור 11: מכונת חריטת לייזר Vulcan 4835 של Escaik 10160 dpi



מערך שסתומי האור בשילוב עם מערכת אופטית להדמיה-בהגדלה גבוהה יוצר מבנה פלט לייזר מרובע. בתנאי 4000 dpi, רוחב הקו המינימלי הניתן לפתרון בכיוונים האופקיים והאנכיים הוא כ-6.35 מיקרומטר, עם דיוק לקווים אלכסוניים ומעוקלים של כ-15 מיקרומטר, השגת בקרת הדמיה מדויקת ברמת פיקסל בודדת. המכשיר תומך בהרחבה עם מודולי שסתומי אור בצפיפות- גבוהה יותר, המגיעים לרזולוציית חריטה מקסימלית של 10160 dpi, המקבילה לגודל נקודת לייזר של 2.5 מיקרומטר × 2.5 מיקרומטר, אשר ניתן להשתמש בו לעיבוד דיוק- גבוה של מיקרו-מבנים מתחת ל-5 מיקרומטר. במקביל, מוצג מנגנון אפנון ברזולוציה משתנה, המאפשר התאמה רציפה של רזולוציה היקפית בטווח של 2400-10160 dpi כדי להתאים למבני סורג ולתהליכי יצירת-לוחות מיקרו-מבנה{17}}תלת מימדיים.



המערכת משלבת טכנולוגיית בקרת מיקוד דינמית של טווחי לייזר ומנוע סליל קולי, המאפשרת-זמן אמת רכישה של שינויי גובה פני השטח של חומר הלוח במהלך סריקת לייזר ופיצוי מיקוד, ומפחיתה למעשה שגיאות ביטול מיקוד הנגרמות כתוצאה מתנודות בעובי החומר ואי אחידות פני השטח. בנוסף, באמצעות אסטרטגיות סריקה חופפות מרובות-מעברים, כיול אנרגיית לייזר בזמן-זמן אמת ומודול ניטור טמפרטורה, ניתן לשפר את היציבות, העקביות וחזרתיות ההדמיה של תהליכי חריטה גרפיים בצפיפות- גבוהה.



מכונות חריטה פלקסוגרפיות המיוצרות בסין השתמשו זמן רב בלייזרים של 830 ננומטר המשמשים בדרך כלל ב-Offset CTP, מה שהביא לפערים משמעותיים ביעילות ובאיכות החריטה בהשוואה לדגמים בינלאומיים מובילים. המאמצים של Escaik צמצמו את הפער הזה, ולתחומי התוויות, -מודפסים מראש ו-לוחות קרטון מודפסות- מראש, הוא יכול אפילו לספק חלופה מקומית לציוד מיובא.