Quelles sont les causes des erreurs d’impression dans la colleuse automatique de plieuses flexo et comment y remédier ?

2025-09-30 08:15:13

Les plieuses-colleuses flexo automatiques (AFFG) jouent un rôle central dans la fourniture de cartons imprimés de haute qualité pour les industries allant de l'alimentation et des boissons à l'électronique. Cependant, les erreurs d'impression, telles qu'un mauvais repérage, des taches d'encre et des couleurs inégales, peuvent compromettre l'esthétique du produit, entraîner des déchets coûteux (souvent 5 à 15 % des tirages de production) et retarder l'exécution des commandes. Ces erreurs proviennent rarement d’une seule cause ; ils résultent généralement de désalignements des composants de la machine, de combinaisons matériau-encre incompatibles ou de paramètres opérationnels sous-optimaux. Cet article détaille les erreurs d'impression les plus courantes dans les AFFG, identifie leurs causes profondes et propose des solutions étape par étape pour les résoudre et les éviter, garantissant ainsi une qualité d'impression constante et une production efficace.

1. Mauvais repérage : lorsque les éléments d'impression ne sont pas alignés

Le mauvais repérage est l’une des erreurs d’impression les plus fréquentes et les plus visibles, se produisant lorsque des éléments de conception (par exemple, logos, textes, graphiques) se déplacent les uns par rapport aux autres ou par rapport aux bords du carton vierge. Elle se mesure en millimètres (mm) et n’est jugée acceptable que si elle est inférieure à 0,1 mm pour les emballages de haute qualité (par exemple les boîtes à cosmétiques) ou à 0,3 mm pour les cartons industriels.

1.1 Causes des erreurs d'enregistrement

Mauvais alignement du système de transport de la bande : la bande (carton ou substrat) doit se déplacer à une vitesse et dans une direction constantes à travers l'AFFG. Si les bandes transporteuses sont usées ou mal alignées, la bande peut dériver latéralement ou subir des fluctuations de vitesse. Par exemple, une bande transporteuse étirée de 2 % sur un côté peut entraîner un déplacement de la bande de 1 à 2 mm par mètre de déplacement. De plus, des rouleaux pinceurs usés (avec des méplats ou du caoutchouc irrégulier) peuvent glisser contre la bande, créant ainsi des différences de vitesse entre la bande et les cylindres d'impression.

Problèmes de synchronisation des cylindres d'impression : chaque cylindre d'impression (pour différentes couleurs) doit tourner à une vitesse parfaitement adaptée à la vitesse de la bande. Si les servomoteurs entraînant les cylindres sont mal calibrés ou si les courroies du moteur sont desserrées ou effilochées, les cylindres peuvent tourner trop vite ou trop lentement. Un écart de vitesse de 0,5 % entre deux cylindres peut entraîner un défaut de repérage des couleurs de 0,5 mm sur un flan de carton standard.

Instabilité dimensionnelle des matériaux : les matériaux hygroscopiques (par exemple, le carton SBS, le carton non couché) absorbent ou libèrent de l'humidité en fonction de l'humidité environnementale, entraînant une expansion ou une contraction. Par exemple, un carton SBS exposé à 75 % d’humidité relative (HR) peut s’étendre de 1,5 % en largeur, provoquant un décalage du motif imprimé par rapport aux lignes de pliage du carton. De la même manière, les films plastiques minces (PET, par exemple) s'étirent sous l'effet d'une tension élevée, ce qui déforme l'alignement de l'impression.

Montage incorrect des plaques : les plaques flexographiques doivent être montées sur le cylindre d'impression avec un alignement précis (à la fois circonférentiellement et latéralement). Si les plaques sont montées avec des bulles d'air entre la plaque et le cylindre, ou si le ruban de montage est appliqué de manière inégale, la plaque peut se déplacer pendant l'impression. Même un désalignement de 0,1 mm lors du montage peut entraîner un mauvais repérage visible dans l'impression finale.

1.2 Solutions pour corriger les erreurs d'enregistrement

Calibrez le système de transport Web :

Inspectez les courroies transporteuses pour déceler toute usure ou tension inégale : remplacez les courroies étirées et ajustez les tendeurs pour garantir une tension uniforme sur toute la largeur de la courroie.

Remplacez les manchons usés des rouleaux pinceurs (visez une dureté de 60 à 70 Shore A) et ajustez la pression de pincement à 1 à 2 bars pour le carton ou à 2 à 3 bars pour le carton ondulé, garantissant ainsi un contact uniforme avec la bande.

Utilisez un outil d'alignement laser pour vérifier la rectitude de la bande transporteuse ; ajustez les guides de courroie pour corriger toute dérive latérale.

Synchroniser les cylindres d'impression :

Utilisez l’IHM (interface homme-machine) de l’AFFG pour accéder au menu d’étalonnage du servomoteur. Exécutez un test de synchronisation, qui imprime un motif de marque d'enregistrement (par exemple, un réticule) sur le Web. Ajustez la vitesse du moteur de chaque cylindre jusqu'à ce que les marques s'alignent à moins de 0,05 mm.

Inspectez les courroies du moteur pour déceler tout effilochage ou jeu. Remplacez les courroies usées et tendez-les selon les spécifications du fabricant (généralement un couple de 8 à 12 N·m pour les attaches de courroie).

Dimensions du matériau stabilisé :

Préconditionner les matériaux dans une pièce climatisée (20 à 25 °C, 40 à 60 % HR) pendant 24 heures avant le traitement pour équilibrer la teneur en humidité. Utilisez un humidimètre pour vérifier l’humidité du matériau (objectif : 6 à 8 % pour le carton).

Ajustez la tension de la bande en fonction du type de matériau : réduisez la tension à 2–5 N/m pour les films plastiques et le carton léger afin de minimiser l'étirement ; augmenter à 5–10 N/m pour le carton ondulé afin de maintenir la stabilité.

Remontez correctement les plaques d'impression :

Nettoyez la surface du cylindre d'impression avec de l'alcool isopropylique pour éliminer la poussière ou les résidus d'adhésif.

Appliquez du ruban de montage double face uniformément sur le cylindre, en veillant à l'absence de bulles d'air. Utilisez un rouleau pour appuyer fermement le ruban sur le cylindre.

Alignez la plaque flexographique à l'aide des marques de repérage sur la plaque et le cylindre. Appuyez la plaque sur le ruban du centre vers l'extérieur pour éliminer les bulles d'air, puis fixez les bords de la plaque avec du ruban adhésif supplémentaire.

2. Taches d'encre : impression floue ou striée

Les taches d'encre se produisent lorsque l'encre humide est transférée sur des zones involontaires du substrat ou des composants de la machine, ce qui entraîne un texte flou, des graphiques striés ou des taches d'encre sur les zones non imprimées du carton. Cela est particulièrement fréquent avec les encres à séchage rapide (par exemple, durcissables aux UV) qui ne sont pas complètement durcies, ou avec les encres à séchage lent (par exemple, à base d'eau) qui restent collantes pendant le traitement.

2.1 Causes des taches d'encre

Séchage/durcissement inadéquats de l'encre : les encres à base d'eau nécessitent suffisamment de temps et de flux d'air pour évaporer l'humidité, tandis que les encres durcissables par UV ont besoin d'une intensité de lumière UV appropriée pour polymériser. Si le système de séchage de l'AFFG (ventilateurs, radiateurs) est sous-performant (par exemple, un élément chauffant cassé réduisant la température de l'air de 60°C à 35°C), l'encre à base d'eau peut rester humide. Pour les encres UV, une lampe UV sale (avec de la poussière ou des résidus d'encre) peut réduire l'intensité lumineuse de 30 à 50 %, laissant l'encre non durcie et collante.

Application excessive d'encre : les rouleaux Anilox avec des volumes de cellules surdimensionnés (par exemple, 15 BCM au lieu de 8 BCM pour le carton) transfèrent trop d'encre sur la plaque d'impression, entraînant une accumulation d'encre sur le substrat. De plus, si l'encrier est réglé pour délivrer trop d'encre (par exemple 10 % au-dessus du débit recommandé), l'excès d'encre ne peut pas être complètement absorbé ou durci, ce qui entraîne des bavures.

Contact de la bande avec les composants de la machine : après l'impression, la bande humide peut entrer en contact avec des pièces métalliques non revêtues (par exemple, des rouleaux de guidage, des plaques pliantes) ou des composants sales. Par exemple, un rouleau de guidage recouvert d'encre séchée peut retransférer l'encre sur la bande humide, créant ainsi des stries. De même, si la bande n'est pas correctement soutenue par les rouleaux libres, elle peut s'affaisser et toucher le châssis de la machine, maculant ainsi l'impression.

Combinaison encre-substrat incompatible : les substrats non poreux (par exemple, les films plastiques, les panneaux métallisés) n'absorbent pas l'encre à base d'eau, ce qui fait que l'encre repose sur la surface et reste humide. L’utilisation d’une encre à base d’eau sur des films plastiques (au lieu d’une encre à base de solvant ou durcissable aux UV) entraîne presque toujours des bavures, car l’encre ne peut pas adhérer à la surface du substrat.

2.2 Solutions pour réparer les taches d'encre

Optimiser le séchage/durcissement de l'encre :

Pour les encres à base d'eau : nettoyez ou remplacez les éléments chauffants dans le système de séchage pour garantir que la température de l'air atteigne 50 à 60 °C. Augmentez le débit d'air en vérifiant les courroies de ventilateur et en nettoyant les filtres à air (les filtres obstrués réduisent le débit d'air de 40 %).

Pour les encres UV : éteignez la lampe UV, essuyez l'ampoule avec un chiffon non pelucheux imbibé d'alcool isopropylique et remplacez la lampe si elle a été utilisée pendant plus de 2 000 heures (durée de vie typique des lampes UV). Utilisez un photomètre UV pour vérifier l’intensité (cible : 800 à 1 200 mW/cm²).

Réduire l'application d'encre :

Remplacez le rouleau anilox par un autre dont le volume cellulaire correspond au substrat : 3 à 5 BCM pour les substrats lisses et poreux (par exemple, un panneau SBS), 8 à 12 BCM pour les substrats rugueux (par exemple, un panneau recyclé).

Ajustez le débit de l'encrier au niveau recommandé par le fabricant : utilisez un cylindre gradué pour mesurer le débit d'encre sur 1 minute et réduisez le débit s'il dépasse les spécifications.

Empêcher le contact Web avec les composants de la machine :

Installez des rouleaux de guidage recouverts de téflon ou doublés de caoutchouc (au lieu de rouleaux de guidage en métal nu) pour empêcher le transfert d'encre. Nettoyez tous les rouleaux et plaques pliantes avec du solvant après chaque cycle de production pour éliminer l'encre séchée.

Ajoutez des rouleaux libres supplémentaires pour soutenir la bande, en garantissant une distance minimale de 10 cm entre la bande et toute pièce non essentielle de la machine. Ajustez le chemin Web à l’aide de l’IHM pour éliminer l’affaissement.

Utilisez des paires encre-substrat compatibles :

Pour les substrats non poreux : optez pour une encre à base de solvant (pour les films plastiques) ou une encre durcissable aux UV (pour les panneaux métallisés). Testez l'encre sur un petit échantillon du substrat pour garantir l'adhérence et le séchage.

Pour les substrats poreux : vérifiez que l'encre à base d'eau a la bonne viscosité (500 à 1 000 cP pour le carton) : diluez l'encre avec de l'eau distillée si elle est trop épaisse, ou ajoutez un épaississant si elle est trop fine.

3. Couleur inégale : impression inégale ou décolorée

Une couleur inégale se manifeste par des zones de l’impression qui sont plus claires (décolorées) ou plus foncées (inégales) que la teinte souhaitée. Cela compromet la cohérence de la marque (critique pour les emballages de consommation) et nécessite souvent de mettre au rebut des lots entiers de cartons si la variation de couleur dépasse les normes de l'industrie (généralement ± 5 % pour les couleurs d'accompagnement).

3.1 Causes d'une couleur inégale

Usure ou colmatage du rouleau Anilox : Au fil du temps, les cellules du rouleau Anilox s'usent (réduisant la profondeur des cellules de 20 à 30 % après 12 mois d'utilisation) ou se bouchent avec de l'encre séchée, limitant le transfert d'encre. Un rouleau usé avec des cellules peu profondes transfère moins d'encre, provoquant des zones décolorées ; un rouleau obstrué (avec 10 à 15 % de cellules bloquées) crée une impression inégale où l'encre ne peut pas atteindre le substrat.

Pression d'impression incohérente : La pression entre la plaque d'impression et la bande doit être uniforme sur toute la surface de la plaque. Si le cylindre d'impression est mal aligné (par exemple incliné de 0,5°) ou si la plaque a une épaisseur inégale (en raison d'une mauvaise fabrication), la pression sera plus élevée dans certaines zones, transférant plus d'encre (taches plus sombres) et plus faible dans d'autres (zones décolorées). De plus, un ruban de montage de plaque usé (avec des sections comprimées) peut créer des variations de pression.

Fluctuations de la viscosité de l'encre : la viscosité de l'encre (épaisseur) affecte directement le débit et le transfert de l'encre. Si l'encre à base d'eau absorbe l'humidité de l'air (en cas d'humidité élevée), sa viscosité diminue de 10 à 20 %, la rendant coulante et provoquant des taches plus sombres. À l’inverse, si l’encre à base de solvant s’évapore (dans des conditions d’humidité faible), la viscosité augmente de 20 à 30 %, la rendant épaisse et difficile à transférer, entraînant des zones décolorées.

Irrégularités de la surface du substrat : Les substrats rugueux ou inégaux (par exemple, carton recyclé non couché, carton ondulé avec cannelures inégales) ont des hauteurs de surface variables. La plaque d'impression ne peut pas établir un contact constant avec les zones hautes et basses du substrat : l'encre se transfère bien vers les zones hautes (plus sombres) mais mal vers les zones basses (décolorées). De même, un substrat avec une densité de fibres variable (par exemple, un carton recyclé avec des amas de fibres) absorbe l'encre de manière inégale, créant ainsi des couleurs inégales.

3.2 Solutions pour corriger les couleurs inégales

Restaurer ou remplacer les rouleaux Anilox :

Nettoyez les rouleaux obstrués à l'aide d'un nettoyeur à ultrasons (remplissez de solution de nettoyage anilox, faites fonctionner pendant 30 minutes) pour éliminer l'encre séchée des cellules. Pour les rouleaux usés, mesurez la profondeur des cellules avec une jauge de profondeur laser. Si la profondeur est réduite de plus de 20 %, gravez à nouveau le rouleau ou remplacez-le.

Mettez en œuvre un programme hebdomadaire de nettoyage de l'anilox pour éviter le colmatage : utilisez une brosse à poils doux et une solution de nettoyage pour frotter le rouleau après chaque cycle de production.

Assurer une pression d'impression uniforme :

Utilisez un manomètre pour mesurer la pression d’impression sur toute la largeur de la plaque. Ajustez la position du cylindre d'impression (via l'outil d'alignement de l'IHM) pour garantir que la pression est uniformément de 1 à 2 bars (carton) ou de 2 à 3 bars (carton ondulé).

Remplacez le ruban de montage de la plaque par un nouveau rouleau (tolérance d'épaisseur ±0,02 mm) pour éliminer les variations de pression. Utilisez un rouleau pour appuyer fermement le ruban sur le cylindre, en vous assurant qu'il n'y a pas de bulles d'air ou de sections comprimées.

Stabiliser la viscosité de l'encre :

Pour l'encre à base d'eau : utilisez un viscosimètre pour mesurer la viscosité toutes les heures. Si la viscosité diminue (en raison de l'absorption d'humidité), ajoutez un épaississant (1 à 2 % en volume) pour la ramener à la plage cible. Si la viscosité augmente (en raison de l'évaporation du solvant), ajouter de l'eau distillée (1 à 2 % en volume).

Pour l'encre à base de solvant : fermez le réservoir d'encre avec un couvercle pour minimiser l'évaporation du solvant. Ajoutez du solvant (1 à 2 % en volume) toutes les heures pour maintenir la viscosité et utilisez un viscosimètre pour vérifier (cible : 1 000 à 1 500 cP pour les films plastiques).

Corriger les irrégularités du substrat :

Pour les substrats rugueux (par exemple, carton recyclé) : augmentez la pression d'impression de 10 à 15 % pour garantir que la plaque entre en contact avec de faibles surfaces. Utilisez un rouleau anilox plus grossier (100-150 LPI) pour appliquer une couche d'encre plus épaisse qui comble les irrégularités de la surface.

Pour le carton ondulé : Utiliser une plaque d'impression « spécifique au carton ondulé » avec une base plus épaisse (0,3 mm au lieu de 0,2 mm) pour compenser les variations de hauteur des cannelures. Réglez la tension de la bande entre 8 et 10 N/m pour aplatir légèrement le carton pendant l'impression.

4. Échec d’adhérence de l’encre : l’encre s’écaille ou s’efface

Un défaut d'adhérence de l'encre se produit lorsque l'encre n'adhère pas au substrat, ce qui entraîne son décollement lorsqu'elle est frottée (par exemple, lors du pliage ou de l'expédition d'un carton) ou lorsqu'elle est exposée à une pression minimale. Cette erreur est courante avec les substrats couchés ou non poreux et peut entraîner des réclamations des clients, car le motif imprimé devient illisible.

4.1 Causes de défaut d'adhérence de l'encre

Surface du substrat contaminé : La surface du substrat peut contenir des huiles, de la poussière ou des revêtements qui empêchent l'adhérence de l'encre. Par exemple, les films plastiques sont souvent traités avec des huiles antistatiques lors de leur fabrication ; si elles ne sont pas nettoyées, ces huiles créent une barrière entre l'encre et le film. De même, le carton recyclé peut contenir des adhésifs résiduels provenant d’emballages précédents, qui repoussent l’encre.

Chimie de l’encre incompatible : L’encre doit être formulée pour adhérer à la chimie de la surface du substrat. Par exemple, l’utilisation d’une encre non polaire (par exemple pour le carton non couché) sur des substrats polaires (par exemple le plastique PET, qui a une énergie de surface élevée) entraîne une mauvaise adhérence, car l’encre ne peut pas « mouiller » le substrat. De même, les encres durcissables aux UV sans apprêt n'adhéreront pas aux substrats métallisés, car la couche métallique repousse l'encre.

Traitement de surface insuffisant : les substrats non poreux (par exemple, plastique, carton métallisé) nécessitent un traitement de surface pour augmenter leur énergie de surface, permettant ainsi à l'encre d'adhérer. Si un traitement corona (utilisé pour ioniser la surface du substrat) ne fonctionne pas (par exemple, une électrode cassée ou une faible puissance de sortie), l'énergie de surface du substrat reste trop faible (inférieure à 38 dynes/cm pour les films plastiques) et l'encre ne peut pas adhérer.

Encre sous-durcie : pour les encres durcissables aux UV ou en deux parties, un durcissement incomplet laisse la structure chimique de l’encre instable, réduisant ainsi son adhérence au substrat. Une lampe UV trop ancienne (puissance <600 mW/cm²) ou une encre en deux parties mélangée avec un mauvais rapport de catalyseur (par exemple 1:10 au lieu de 1:5) ne durcira pas complètement, ce qui entraînera une faible adhérence.