پیشرفت فعلی فناوری حکاکی لیزری پیش از چاپ، در یک مقاله توضیح داده شده است!

حکاکی لیزری

سطح فنی بهبود یافته است، اما هنوز نیاز به تأیید دارد.

اگر نرم‌افزار پیش‌پرس «حد بالایی در سطح داده» را تعیین می‌کند، آنگاه حکاکی لیزری و سیستم ساخت صفحه بعدی تعیین می‌کنند که آیا این داده‌ها می‌توانند به‌طور پایدار و قابل تکرار به ساختار متن و تصویر روی صفحه چاپ تبدیل شوند یا خیر. در فناوری ساخت صفحات انعطاف‌پذیر در سال 2025، فرآیند تصویربرداری و نوردهی لیزری از نظر فنی فشرده‌ترین بخش باقی می‌ماند.

در حال حاضر، مشکل اصلی محدود کردن فلکسوگرافی{0}بالا این است که هنوز فاصله‌ای بین عملکرد صفحات انعطاف‌پذیر در نقاط برجسته و جامد در مقایسه با چاپ گراور وجود دارد، به‌ویژه چگالی جامد پایین‌تر، که همچنان یک چالش مهم برای صفحات انعطاف‌پذیر است. کاهش این شکاف عمدتاً به غربالگری، صفحه چاپ و فن‌آوری{2}}ساخت صفحات انعطاف‌پذیر بستگی دارد. از نظر تئوری، افزایش وضوح غربالگری جامد به این معنی است که صفحه چاپ می تواند جوهر بیشتری را به زیرلایه منتقل کند، در نتیجه تراکم جوهر چاپ جامد را بیشتر می کند و یکنواختی پوشش جوهر را بهبود می بخشد. با این حال، دستیابی به فناوری غربالگری دشوار است، و علاوه بر الگوریتم‌های{5} جلو، همچنان عمدتاً به حکاکی لیزری و ساخت صفحه{6} بعدی بستگی دارد و حکاکی لیزری سخت‌ترین مانع برای غلبه بر آن است.

پیشرفت های فناوری حکاکی لیزری در سال 2025 عمدتاً از شرکت های اروپایی ESKO و XSYS حاصل شده است. علاوه بر این، سازنده دستگاه حکاکی داخلی چین، Aiskai، نیز پیشرفت قابل توجهی داشته است.

01

فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز

یک ارتقاء مهم به دنبال فناوری تصویربرداری لیزری کریستال

در نمایشگاه 2024 Drupa در آلمان، ESKO به طور رسمی فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز را راه اندازی کرد. اصطلاح "کوارتز" از کلمه انگلیسی کوارتز گرفته شده است، و از خود نام می توان به طور منطقی استنباط کرد که این فناوری به طور گسترده از مواد کوارتز درجه{2} در سیستم نوری استفاده می کند. اجزای نوری کوارتز انتهایی{4} برای دستیابی به گذردهی پرتو لیزر بالا، پراکندگی کم، اعوجاج کم و تحمل چگالی انرژی بالا بسیار مهم هستند. عملکرد آنها این است که اطمینان حاصل شود که لیزر در یک حالت پایدار و قابل کنترل به سطح هدف تصویربرداری می رسد و در نتیجه از اتلاف انرژی، اعوجاج نقطه پرتو یا آسیب به سطح ماده جلوگیری می کند.

اگرچه فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز در سال 2024 به طور عمومی به نمایش گذاشته شد، اما از منظر کاربرد عملی، واقعاً در سال 2025 به مرحله اجرای کاربر رسید. در همان زمان، در سال 2025، ESKO همچنین یک حکاکی لیزری با فرمت کوچک-کوارتز را به طور خاص برای کاربردهای چاپ برچسب راه اندازی کرد و مجموعه ای از فناوری های نمونه را در موقعیت های چاپ مجدد به نمایش گذاشت. سناریوهای برنامه با{4}}دقت بالا و فرمت کوچک-.

شکل 8 کوارتز سیستال XPS 4835 ESKO برای چاپ لیبل

از منظر سیستم فنی، فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز یک ارتقاء سخت افزاری ساده نیست، بلکه یک راه حل هماهنگ شده نرم افزاری و ارتقاء سخت افزاری توسط ESKO در فرآیندهای غربالگری و حکاکی لیزری است. در مقایسه با نسل قبلی فناوری تصویربرداری لیزری کریستال، فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز به پیشرفت‌های قابل‌توجهی در قابلیت‌های غربالگری میکرو-حفره، به‌ویژه در کنترل ریزساختار میدان‌های جامد، بهبود و رفع مشکلات خطوط تیره که معمولاً در سیستم تصویربرداری لیزری کریستال دیده می‌شود، دست یافته است. این بهبود اهمیت مستقیمی برای افزایش یکنواختی چاپ میدان جامد دارد.

در اطراف سیستم تصویربرداری لیزری کوارتز، ESKO به طور همزمان دو راه حل اختصاصی غربالگری (Quartz VQ و Quartz SQ، همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت) راه اندازی کرد. راه حل های غربالگری جفت شده با سیستم تصویربرداری کوارتز به وضوح با سیستم نقطه Bellissima Hamillroad در بریتانیا محک زده می شوند، و مسیر فنی کلی آنها را می توان به عنوان راه حل نقطه ای (مدولاسیون فرکانس) نسل سوم طبقه بندی کرد، که بر بهبود همزمان پایداری ریزساختار و وضوح تصویر تاکید دارد.

لازم به تاکید است که اگرچه فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز پیشرفت مثبتی در مفاهیم فنی و برگه‌های نمونه آزمایشی داشته است، انواع صفحات چاپی که در حال حاضر پشتیبانی می‌کند همچنان محدود است و چرخه آزمایش کامل نسبتا طولانی است. در{1}}چاپ فیلم با کیفیت بالا و سایر زمینه‌هایی که به پایداری، طول چاپ و انتقال جوهر بیشتر نیاز دارند، این که آیا فناوری تصویربرداری لیزری کوارتز می‌تواند به پیشرفت‌های بیشتری دست یابد، همچنان به تأیید- چاپ در مقیاس بزرگ‌تر تحت شرایط تولید واقعی بستگی دارد.

02

دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge

معیار رقیب برای حکاکی لیزری کوارتز

در سه ماهه چهارم سال 2025، XSYS جدیدترین دستگاه حکاکی خود، Thermoflex Edge را منتشر کرد و از آن به عنوان دستگاه حکاکی لیزری نسل سوم یاد کرد. با این حال، زمانی که در نمایشگاه استاندارد اروپا 2025 ظاهر شد، در محل کار نکرد و نمونه های چاپی نیز ارائه نشد. از تبلیغات رسمی فعلی، می توان دریافت که دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge از وضوح تصویر 2400 dpi و 2540 dpi پشتیبانی می کند که با فناوری غربالگری نانو دارکوب سازگار است. در این رزولوشن، دستگاه می‌تواند ساختارهای-دقیق میکرو-حفره‌ای با دقت بالاتر برای افزایش چگالی جوهر جامد و کیفیت گرادیان ایجاد کند. از نظر کارایی تصویربرداری، سرعت نامی دستگاه 8.5 متر مربع در ساعت است که تا حدودی بالاتر از دستگاه های مشابه موجود است.

از نظر معماری نرم افزاری، دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge از معماری باز استفاده می کند که می تواند با سیستم های مختلف گردش کار موجود ارتباط برقرار کند. XSYS ادعا می‌کند که می‌تواند تقریباً از تمام فایل‌های خروجی رایج، از جمله فرمت فایل Len ESKO استفاده کند و مشکل یکپارچه‌سازی سیستم را کاهش دهد. در عین حال دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge نیز نرم افزار EcoFillX را برای کاهش مصرف حلال معرفی می کند.

شکل 9 دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge

از نظر تعامل انسان{0}}رایانه، دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge مجهز به یک رابط کاربری به‌روز شده است و گزینه‌های اتوماسیون مدولار را برای کاهش عملیات دستی و مراحل عملیاتی ارائه می‌کند. این طراحی می تواند خطاهای عملیاتی را کاهش دهد و استفاده از تجهیزات را افزایش دهد. علاوه بر این، عملکرد سرویس از راه دور نیز برای افزایش قابلیت نگهداری و طول عمر عملیاتی تجهیزات در محیط های تولید یکپارچه شده است.

به طور خلاصه، ویژگی‌های فنی دستگاه حکاکی لیزری Thermoflex Edge عمدتاً بر سه جنبه تمرکز دارد: اول،{0}قابلیت تصویربرداری با وضوح بالا (2400/2540 dpi، پشتیبانی از-فناوری غربالگری میکروسل درجه بالا). دوم، بهینه سازی کارایی (خروجی 8.5 متر مربع در ساعت، EcoFillX مصرف حلال و مصرف انرژی را کاهش می دهد). سوم، سازگاری سیستم و بهبودهای عملیاتی (معماری باز، سازگاری با صفحه ضخیم، رابط های خودکار).

فناوری غربالگری میکروسل Ensee Woodpecker برای مدت طولانی در دسترس بوده است، اما در استفاده واقعی، از جلوه میکروسل کریستال XPS ESKO فراتر نرفته است. بنابراین، با توجه به تعداد نصب در داخل و بین المللی، همچنان فاصله قابل توجهی نسبت به ESKO دارد.

03

دستگاه حکاکی لیزری درام داخلی Xpose!330

می توان از دستگاه های نوردهی لیزری با صفحات فلکسوگرافی سنتی استفاده کرد

Lüscher Technologies AG که دفتر مرکزی آن در سوئیس است، مدت‌هاست که بر توسعه سیستم‌های تصویربرداری لیزری با دقت بالا و نوردهی{0}} تمرکز کرده است. محصولات آن فلکسوگرافی، چاپ افست، چاپ روی صفحه و برد مدار چاپی (PCB) را در میان سایر کاربردها پوشش می دهد. در زمینه ساخت صفحات فلکسوگرافی، Lüscher تجهیزات حکاکی لیزری را برای حکاکی فیلم سیاه برای چندین سال ارائه کرده است و رویکرد تکنولوژیکی آن به طور قابل توجهی با سیستم های حکاکی لیزری خارجی درام خارجی فعلی متفاوت است.

Lüscher به طور مداوم از فناوری حکاکی لیزری داخلی درام استفاده می کند. در این چارچوب فنی، صفحه چاپ یا مواد تصویربرداری در داخل درام داخلی ثابت می‌شود، و اسکن و تصویربرداری از طریق یک آینه چرخشی با سرعت بالا همراه با یک پرتو لیزر تکمیل می‌شود. مزایای اصلی این رویکرد فنی در دو جنبه نهفته است: اول، کیفیت تصویربرداری بالا - ساختار درام داخلی دارای مزایای ذاتی در پایداری مکانیکی و ثبات مسیر نوری است که دستیابی به وضوح تصویر بالاتر و ثبات شکل نقطه‌ای بهتر را آسان‌تر می‌کند. ثانیاً، نیازی به نصب صفحه نیست - مواد تصویربرداری مستقیماً در داخل درام داخلی ثابت می‌شوند و مراحل نصب و موقعیت‌یابی صفحه مورد نیاز در درام خارجی یا سیستم‌های تخت را حذف می‌کنند. این به طور قابل توجهی پیچیدگی عملیاتی را کاهش می دهد، به خصوص در سناریوهای{4} ساخت صفحات کوچک.

در عین حال، فناوری حکاکی لیزری درام داخلی نیز دارای محدودیت‌های مهندسی نسبتاً واضحی است: اول، دشواری ساخت بالا – سیستم چرخش با سرعت بالا-و اجزای نوری با دقت بالا{1} تقاضاهای بیشتری را برای ساخت و مونتاژ ایجاد می‌کند. دوم، هزینه بالای تجهیزات - به دلیل پیچیدگی ساختاری و الزامات دقت، چنین تجهیزاتی معمولاً گران هستند. سوم، پذیرش محدود در بازار - در زمینه فلکسوگرافی، پایه نصب شده تجهیزات درام داخلی برای مدت طولانی کم بوده است و پایگاه کاربر نسبتاً کوچک است.

به این دلایل، اگرچه فناوری حکاکی لیزری داخلی درام مزایای قابل توجهی در کیفیت تصویربرداری دارد، اما به مسیر اصلی برای تجهیزات حکاکی لیزری صفحه فلکسوگرافی تبدیل نشده است.

در سال 2025، Lüscher دستگاه حکاکی لیزری درام داخلی Xpose!330 را راه‌اندازی کرد و طرح‌بندی فناوری خود را در زمینه فلکسوگرافی گسترش داد. از ویژگی های قابل توجه این تجهیزات پشتیبانی آن از سه نوع پیکربندی مختلف لیزر است. در میان آنها، سر لیزر UV 380 نانومتری می تواند به طور مستقیم برای قرار گرفتن در معرض صفحات فلکسوگرافی سنتی استفاده شود. این رویکرد فنی شباهت آشکاری به فناوری CTCP (Computer To Conventional Plate) در زمینه چاپ افست دارد.

شکل 10 دستگاه حکاکی لیزری درام داخلی Lüscher Xpose!330

مزیت مهندسی اصلی این راه حل این است که کاربران می توانند بدون نیاز به فیلم از فرآیند سنتی ساخت صفحه فلکسوگرافی استفاده کنند و در نتیجه فرآیند ساخت صفحه را تا حدودی ساده کرده و وابستگی به مواد مصرفی را کاهش می دهند. در عین حال، برای کاربرانی که نیاز به حکاکی فیلم‌های سیاه دارند، دستگاه Xpose!330 از پیکربندی یک هد لیزری مناسب برای حکاکی فیلم سیاه نیز پشتیبانی می‌کند و به تجهیزات درجه خاصی از انعطاف‌پذیری را در کاربرد می‌دهد.

به طور کلی، پایبندی Lüscher به فناوری تصویربرداری لیزری داخلی درام در زمینه ساخت صفحات فلکسوگرافی، یک انتخاب فناوری است که کیفیت تصویر را در اولویت قرار می‌دهد، اما از نظر هزینه و کاربرد{1} در مقیاس بزرگ، دارای معاوضه قابل توجهی-است. جدیدترین تجهیزات آن تلاشی متنوع در پیکربندی لیزری ارائه می‌دهد، و امکانات جدیدی را برای ساخت صفحات فلکسوگرافی سنتی و فرآیندهای بدون فیلم ارائه می‌کند، اما چشم‌انداز آن در بازار صفحه فلکسوگرافی در مقیاس بزرگ هنوز از نظر هزینه، کارایی و پذیرش کاربر باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

04

دستگاه حکاکی لیزری Vulcan 4835

پیشرفت‌های پیشرفته-دستگاه‌های حکاکی لیزری داخلی

ISCAN یک{0}}ماشین حکاکی لیزری شناخته شده داخلی است. دستگاه حکاکی Vulcan که اخیراً راه اندازی شده است، از یک منبع لیزر فیبر پرقدرت یکپارچه-با یک سیستم موازی مدوله شده مستقل 256 کانالی استفاده می کند که قادر به حکاکی همزمان چند پرتوی است. این سیستم دارای حداکثر توان خروجی لیزر تقریباً 300 وات است و با وضوح 4000dpi می‌تواند حکاکی کامل یک صفحه فلکسوگرافی 50×80 اینچی را در حدود 26 دقیقه کامل کند.

شکل 11 دستگاه حکاکی لیزری Aiskay 10160dpi Vulcan 4835



آرایه دریچه نور همراه با یک سیستم نوری{0}}تصویربرداری با بزرگنمایی بالا ساختار خروجی لیزر مربعی را تشکیل می دهد. در شرایط 4000dpi، حداقل عرض خط قابل حل در هر دو جهت افقی و عمودی حدود 6.35 میکرومتر است، و دقت برای خطوط مورب و منحنی حدود 15 میکرومتر است که به کنترل تصویربرداری شفاف در سطح تک-پیکسلی دست می‌یابد. این دستگاه از گسترش ماژول شیر نور با چگالی بالاتر، با حداکثر وضوح حکاکی تا 10160dpi، مربوط به اندازه نقطه لیزری 2.5 میکرومتر × 2.5 میکرومتر پشتیبانی می‌کند، که می‌تواند برای پردازش با دقت بالا در ریزساختارهای زیر 5 میکرومتر استفاده شود. در همان زمان، یک مکانیسم مدولاسیون رزولوشن متغیر معرفی می‌شود، که اجازه می‌دهد وضوح محیطی به طور مداوم در محدوده 2400 ~ 10160dpi تنظیم شود تا با ساختارهای گریتینگ و فرآیندهای ساخت صفحه ریزساختار سه بعدی سازگار شود.



این سیستم محدوده لیزری را با فناوری کنترل فوکوس پویای موتور سیم پیچ صوتی ادغام می‌کند و امکان دستیابی به زمان واقعی تغییرات ارتفاع سطح صفحه در طول اسکن لیزری و جبران فوکوس را فراهم می‌کند و به طور موثر خطاهای عدم فوکوس ناشی از نوسانات ضخامت مواد و ناهمواری سطح را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، از طریق چندین استراتژی اسکن همپوشانی، کالیبراسیون انرژی لیزر در زمان واقعی، و ماژول‌های پایش دما، پایداری، ثبات و تکرارپذیری تصویربرداری فرآیندهای حکاکی گرافیکی با چگالی بالا را می‌توان بهبود بخشید.



ماشین‌های حکاکی صفحه فلکسوگرافی تولید داخل چین مدت‌ها از لیزرهای 830 نانومتری استفاده می‌کردند که معمولاً در CTP افست استفاده می‌شدند، که شکاف قابل‌توجهی در کارایی و کیفیت حکاکی در مقایسه با مدل‌های رایج بین‌المللی نشان می‌داد. تلاش‌های Aiskay این شکاف را کاهش داده است و در زمینه‌هایی مانند برچسب‌ها،{2}}پیش‌چاپ و تولید صفحات کارتن چاپ شده{3}}، حتی می‌توان به یک جایگزین مقرون‌به‌صرفه برای تجهیزات وارداتی دست یافت.



موارد فوق به برخی از پیشرفت های اخیر در فناوری حکاکی لیزری اشاره می کند. در شماره بعدی، ما به پیشرفت های جدید در تجهیزات نوردهی صفحه ادامه خواهیم داد. با ما همراه باشید~