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La stampa a caldo

La storia

La storia - ENGRAVING SPECIALISTS

La stampa a caldo venne ideata nel 1892 da Ernest Oeser.
Il sistema di stampa a caldo è compopsto da nastri in bobina ed è un processo rilievografico, nel quale il trasferimento dell'elemento di contrasto è ottenuto con l'effetto combinato di pressione e di calore.


La stampa a caldo  è un processo di stampa che trasferisce pellicole sia metallizzate che neutre, su oggetti con superfici regolari e di composizione varia; La stampa a caldo è applicabile su tutte le superifci piane, tonde, ellittiche ecc.
Su plastica ma anche su vetro; dalle forme più regolari a quelle più complesse


Il concetto che sta alla base della stampa a caldo è semplice.
Il processo è ottenuto attraverso un’incisione / cliché che viene fissata sulla platina, e poi riscaldata.

Il foil viene interposto tra il supporto da stampare e l’incisione / cliché; quando quest’ultima pressa contro il foglio, il calore distacca lo strato colorante del foil che va ad applicarsi sul foglio stesso.
Tale tecnica (se non espressamente specificato, si sottintende sempre la stampa a caldo in piano) non produce il rilievo dell’immagine di per sé, a meno che non vengano utilizzate incisioni particolari per produrre, in combinazione, anche il rilievo
.

La stampa a caldo è l’unico processo di stampa capace di apportare brillantezza ed effetti metallici, che non perdono mai la loro lucentezza; sia su carta, che su cartone e perfino su plastica ed altri supporti.

Ma i foil non si limitano a dare finiture metalliche, come l’oro, l’argento o simili, ma sono disponibili anche in una ampia varietà di colori ed effetti quali il marmo, la pelle, le venature di legno, il perlescenza, i motivi ripetuti, gli ologrammi, i pigmenti e le tinte tenui, con finiture sia opache che lucide.

Il reale vantaggio dellaa stampa a caldo il foil è applicato a una superficie attraverso l’impiego combinato di pressione e temperatura.

Il nastro o Foil
Il nastro sul quale è situato l'elemento di contrasto termotrasferibile è interposto tra la forma e il supporto.
Questo foil e composto da più strati.


IL film viene posizionato tra una superficie riscaldata a 100 - 170°C (clichè) e il componente sul quale deve essere stampata la decorazione.
Quando il clichè caldo entra in contatto con il film e lo comprime sulla superficie del componente da stampare, lo strato di rilascio in cera fonde, la patina colorata si distacca dallo strato portante e si trasferisce sul materiale sottostante, incollandosi grazie allo strato adesivo.

Il trasferimento della patina avviene solo dove il clichè tocca direttamente il film: di conseguenza, con questa tecnica si possono realizzare anche disegni complessi, loghi e scritte, incidendo il clichè in modo da lasciare solamente la decorazione in rilievo.

L'utilizzo del film in sostituzione dell'inchiostro permette di manipolare i componenti subito dopo la stampa, senza il rischio di sbavature: il risultato è un guadagno temporale notevole
.

Il processo
Il passaggio più critico e rilevante è l’adesione.
per ottenere risultati di qualità il foil deve ancorarsi saldamente al supporto così come inchiostri e rivestimento devono aderire al foil.
Spesso le cere e i siliconi impiegati nelle formulazioni dei release liner, degli inchiostri e dei coating, creano problemi di adesione.
Per questo, nel caso in cui si debba procedere con la stampa a caldo gli esperti raccomandano l’applicazione preventiva di un fondo (primer).
Se si utilizzano foil argentati od olografici stampati, è meglio accertarsi che essi siano sovrastampabili con inchiostri sia a base acqua sia UV.

Le diverse problematiche legate alla stampa a caldo possono oggi essere efficacemente superate grazie ai progressi tecnologici e ponendo altresì attenzione a condurre specifici test e fruttuosi confronti con i fornitori di macchine, foil e inchiostri.
In particolare il miglioramento di foil e inchiostri ha permesso non solo il raggiungimento di elevate velocità ma anche la realizzazione della stampa a caldo in linea
.

 

 

1. Il supporto, normalmente un film di poliestere.
2. Lo strato di separazione, costituito da uno strato di cera trasparente che, sciolta dal calore, permette il distacco del colore dal supporto e il suo trasferimento.
3. Lo strato colorato, costituito da pigmenti o da sottilissime lamine metalliche di bronzo (oro) o di alluminio(argento).
4. Lo strato adesivo, composto da una sostanza che, per effetto della pressione e del calore, fonde e fa aderire il colore o il metallo sul supporto di stampa.

La composizione chimica dell'adesivo è varia, perché deve essere adatta al tipo di materiale su cui si stampa.

Tutti questi strati, a parte il supporto, formano uno spessore di soli 1-2 micron o millesimi di millimetro.

stampi e controstampi
L’incisione in metallo deve essere fatta con grande accuratezza.
Essa infatti, insieme alla pressione e alla temperatura, è determinante per la qualità del rilievo da ottenere.

È bene evidenziare la differenza fra l’incisione per rilievo a secco (lavorazione a freddo), e quella per stampa a caldo e in rilievo con un solo ciclo di lavorazione.
I punzoni per rilievo a secco, infatti, sono costituiti da un blocco di metallo spesso 3 o 7 mm., dal quale si ricava il negativo del soggetto da goffrare.
Le incisioni per stampa a caldo e rilievo in contemporanea, invece, richiedono una rifinitura dei bordi assai più sofisticata. I contorni del motivo debbono essere liberati, in modo che il piano al di fuori dei contorni sia sensibilmente più profondo rispetto a quello che si trova all’interno degli stessi. Liberando i motivi da stampare, si ottengono bordi taglienti, la cui accurata lavorazione è determinante per la qualità dell’impronta di taglio.

Un’accurata lavorazione di questa impronta è premessa essenziale per produrre punzoni ottimali atti alla goffratura e, conseguentemente, essenziale anche per l’elevata qualità della stampa in rilievo del foglio a caldo.

Un’accurata lavorazione di questa impronta è premessa essenziale per produrre punzoni ottimali atti alla goffratura e, conseguentemente, essenziale anche per l’elevata qualità della stampa in rilievo del foglio a caldo.

 




schema di stampa a caldo verticale

schema di stampa a caldo su superfici cilindriche

schema di stampa a caldo su superfici bottiglie

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a destra controstampo classico utilizzato per ottenere la forma di stampa nella stampa a caldo
a sinistra stampo flessibile con stampo e controstampo insieme, usato su macchine pianocilindriche

La forma di stampa
La forma di stampa può essere di zinco o di bronzo, in funzione della durezza del materiale sul quale si deve stampare.
La foma è fissata su un piano metallico, riscaldato da resistenze elettriche.
Le forme devono avere i grafismi con un buon rilievo con i bordi il più possibile perpendicolari, altrimenti la stampa sarà indecisa e poco nitida, perché in parte stampano anche bordi dei grafismi.

Le macchine da stampa
Le macchine da stampa sono del tipo a plantina.

schema di una plantina per la stampa a caldo


A ogni stampata il nastro avanza automaticamente della lunghezza necessaria a permettere la stampa successiva.
I nastri disponibili in diverse larghezze e in una vasta gamma di colori.

Cosa occorre sapere
Esistono altri fattori che è opportuno considerare prima di iniziare la stampa a caldo.

La sua natura intrinsecacausa un certo grado di diffusione del foil e può determinare imprecisione nella duplicazione dell’immagine impressa nello stampo.

La superficie derllo stampo dovrebbe pertanto essere liscia e piatta per evitare aggiustamenti durante le fasi di prestampa.
È quindi opportuno scegliere con oculatezza la tecnologia di incisione dello stampo.

Per la corretta applicazione del foil è di estrema importanza il controllo esercitato sul funzionamento del sistema di riscaldamento.
Di norma si utilizzano due sistemi: elettrico oppure a olio.

Il sistema a olio può a sua volta funzionare per via umida, con l’olio che fluisce in cavità perforate del cilindro, oppure a secco, con l’olio che non entra in contatto con il cilindro ed è riscaldato elettricamente.

Sebbene il riscaldamento elettrico non sia così veloce come il sistema a olio, entrambi i sistemi consentono il raggiungimento di elevate velocità di processo.

Vale la pena sottolineare che gli utilizzatori sembrano propendere per il riscaldamento elettrico, anche perché più flessibile nell’adeguarsi a eventuali cambiamenti durante la tiratura.
In ogni caso il sistema a olio rimane la soluzione ideale per certi tipi di stampa e, comunque, dove siano necessarie elevate temperature.

La manutenzione degli stampi costituisce un altro punto dolente. Si tratta infatti di un’operazione spesso trascurata e sottovalutata nonostante richieda solo l’impiego di una pietra super-fine per assicurare una pulizia perfetta.
Una volta al mese è opportuno verificare che il cilindro della stampa a caldo continui a ruotare al valore impostato originariamente.
È altresì importante mantenere la macchina da stampa pulita dal momento che la stampa a caldo induce la formazione di polvere.

 

La criticità degli impianti
Con la sua più capillare diffusione tra converter e stampatori, il processo della stampa a caldo è diventato più semplice ma in un certo senso anche più complesso.

Se è vero infatti che questo tipo di stampa è divenuto ormai di uso quotidiano, e non più eseguito in tirature specifiche e poco frequenti, con scontati risvolti positivi sull’efficienza del processo, è altrettanto vero che con il crescere della richiesta di sempre più rapidi cambi di lavoro/formato, maggiori diventano le probabilità per stampatori e converter di cadere in errore.

A questo proposito, tra i più comuni “incidenti di percorso” figura la stampa a caldo su inchiostri o rivestimenti non completamente reticolati o asciutti.
Oppure, ancora, l’utilizzo di coating non adeguatamente testati sul supporto che si intende usare: i test sono qui essenziali per determinare la tensione superficiale necessaria al trattamento.
Un'altra criticità della stampa a caldo, è per esempio la scelta del cilindro di riscaldamento.
Considerando le dimensioni e le velocità tipiche degli impianti, per guadagnare in accuratezza e in attenzione dei dettagli di solito si opta per cilindri di ottone, un materiale che possiede una conducibilità al calore idonea per l’applicazione del foil e che assicura una buona macchinabilità grazie alla sua durezza e resistenza.

 

 

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a sinistra pressa Kluge EHF 38x63 (14”x22”) pressa per stampa a caldo, rilievo e fustellatura
a destra presa Kluge EHE 38x63 (14”x22”) pressa per stampa a caldo, rilievo e fustellatura

Steuer Foil-Jet pressa a caldo rotativa ad altissima velocità

I prodotti
La stampa a caldo da nastri in bobina è usata soprattutto campo delle copertine cartonate e dell'imballaggio di l'alto spessore d'inchiostro e la brillantezza del colore sono richiamo eccezionale per l'occhio.

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Clichè in magnesio o clichè in ottone

La nobilitazione della stampa attraverso la stampa a caldo si può ottonere attraverso l'utilizzo di clichè in magnesio o clichè in ottone

I cliché possono essere fatti di diversi materiali, con costi e rese diverse, ed essere realizzati con varie tecniche di incisione, chimiche o meccaniche. La scelta dipende da diversi fattori: dalla tiratura (il magnesio ad esempio, è un materiale morbido e tende a consumarsi), dal disegno che si vuole rappresentare (l’ottone aiuta la resa dei grafismi fini, perché più duro), dal tipo di macchina utilizzata, dal livello qualitativo richiesto…
È sempre bene dare indicazioni su come si realizzerà la stampa perché questo darà modo all’operatore di calcolare la dilatazione che lo stampo andrà a subire in fase di stampa, dovuta alle elevate temperature che si raggiungono durante la lavorazione, e apportare le necessarie correzioni. . Altrettanto importante è indicare la grammatura e tipologia di carta che verrà usata.                          Per quanto riguarda i materiali, di solito si usano per le basse tirature cliché in magnesio, che offrono una buona resistenza all’usura a prezzi contenuti, mentre per le tirature medio-alte, o per lavori più complessi o di pregio, è meglio usare l’ottone, che ha ottima resistenza all’usura, anche se più costosi.