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Aplicação de cold stamping em flexografia Imprimir E-mail
Escrito por Antonio Paulo Rodrigues Fernandez e Alex Arlindo Mota Correia, com a colaboração de Tobias Meyer e Juliana Coelho de Almeida   
Qui, 17 de Junho de 2010

Cold stamping é um sistema de enobrecimento utilizado em vários processos de impressão, principalmente em flexografia e rotogravura, na produção de etiquetas, rótulos e embalagens semirrígidas. Trata-​se da aplicação de um filme metalizado sobre o material impresso. Essa aplicação é feita a frio, por meio de um adesivo, ao contrário do similar processo de hot stamping, em que a laminação é feita a quente.

Em alguns casos é possível utilizar o sistema cold stamping para aplicar películas com imagens holográficas pré-​gravadas. Nesse caso, ao invés de enobrecimento, a aplicação poderá ser um recurso de segurança — um selo de autenticidade. Essa aplicação aparece, por exemplo, nas notas de vinte reais.
Verifica-​se uma tendência crescente no uso de cold stamping em etiquetas autoadesivas, cujos substratos são muito lisos. Esse é o caso, por exemplo, de filmes plásticos (poliestireno, polipropileno biorientado) e de papel couché. Esses materiais são favoráveis à aplicação do cold stamping em função da sua alta reflexão superficial e da boa aceitação na transferência da película.
A uniformidade na aplicação do adesivo é fator crítico no processo. Portanto, o uso de um substrato mais poroso como, por exemplo, papel offset, não é recomendado por ser mais permeável ao adesivo e pelas irregularidades da sua superfície.
Se for inevitável o uso de substratos porosos e permeáveis, pode-​se aplicar previamente ao material uma substância selante — um primer ou um verniz tapa-​poros. Nesse caso deve-​se garantir a compatibilidade entre o produto utilizado e o próprio adesivo do cold stamping.
O cold stamping pode ser realizado on-​line ou off-​line. No primeiro caso, a aplicação é feita na própria máquina impressora, numa unidade especialmente desenhada para isso. No segundo caso, utiliza-​se outro equipamento e caracteriza-​se uma segunda operação. Em flexografia é mais comum o processo on-​line, em impressoras modulares. A seguir representa uma máquina desse tipo, com sistema de cura UV.


Após ou mesmo antes da impressão das cores de escala especiais, a banda passante é direcionada para o bloco aplicador. Lá, é aplicada uma camada de adesivo UV, utilizando o sistema de entintagem do equipamento impressor, seja esse do tipo encapsulado com controle volumétrico por rolo anilox ou aberto com racle raspadora e rolo anilox, ou mesmo com rolo dosador de borracha e entintador liso. Na figura a seguir, a representação do sistema de aplicação é do tipo com câmara encapsulada e rolo aplicador (ou entintador) anilox, respectivamente itens 1 e 2 da ilustração.


A aplicação do adesivo UV pode adequar-​se a qualquer imagem, de preferência com área de cobertura sólida (chapado).
Após receber o adesivo ultravioleta, a banda passante é tracionada e entra em contato com a fita de cold stamping por meio de pressão realizada através dos rolos laminadores.
A seguir, a banda passante e a fita de cold stamping entram na câmara de exposição UV, ocorrendo a polimerização e solidificação do adesivo UV. Nesse ato, a película metalizada da fita de cold stamping é fixada à banda passante por meio do adesivo.
Na sequência, a banda passante e a fita de cold stamping caminham até os roletes separadores, onde ocorre efetivamente a delaminação da película metalizada da fita de cold stamping. Após essa etapa já é possível ver a aplicação do cold stamping sobre o impresso.
No passo seguinte, a fita de cold stamping usada é rebobinada, enquanto a banda passante com a película de cold stamping aplicada passa pela inspeção visual automática, recebe o meio corte e finalmente é rebobinada.
A aplicação do cold stamping é normalmente feita em áreas onde não há impressão, a fim de evitar problemas de aderência. Logo, é necessário criar uma área reservada para impressões justapostas a grafismos coloridos.

Composição
De forma geral, uma fita de cold stamping apresenta a seguinte configuração.


A camada de alumínio, também chamada de foil, tem espessuras de 1 a 2 µm (mícrons), o que a torna translúcida, permitindo assim a aplicação da radiação UV.
Para exposições pela face do foil, o adesivo é curado tipicamente com uma densidade de fluxo de 160 W/cm² a 240 W/cm², para uma velocidade média de impressão de 200 m/min. Recomenda-​se que a câmara de exposição UV tenha refletores elípticos e não parabólicos, a fim de se obter uma faixa de exposição colimada a ponto de penetrar satisfatoriamente no foil e atingir o adesivo.
Apesar de o adesivo ultravioleta ser naturalmente transparente, a maioria dos fabricantes adiciona corantes com a finalidade de verificar a conformação da área de grafismo produzida quando da impressão do mesmo. Assim, a espessura da camada de adesivo é que determinará o controle da exposição UV.
Um ponto de partida para aplicação volumétrica do adesivo UV é fazer uso de cilindro anilox com lineatura de 120 linhas/cm com 7,0 BCM/inch². Para substratos porosos e não revestidos, é necessário um anilox de menor lineatura, com 100 linhas/cm e de 9,0 BCM/inch², para compensar a absorção. O mínimo do volume recomendado é 4,6 BCM/inch², onde 1 BCM/inch² equivale a 1,55 ml/m².
Essa recomendação serve apenas como uma referência inicial, pois existem outros fatores que determinam o tipo de anilox, por exemplo, o tipo de imagem a ser impressa. É recomendado também o uso da racle (doctor blade) para manter a consistência e a distribuição correta do adesivo.
Todo e qualquer material à base de hidrocarbonetos, tais como BOPP e PE, devem receber tratamento corona antes da aplicação do adesivo. No caso de aplicação de camadas selantes ou de agregação, deve ser feito um estudo com o objetivo de verificar possíveis efeitos colaterais a longo prazo quando da junção com o adesivo UV, como formação de bolhas e descascamento (delaminação localizada ou geral).
Recomenda-​se que os rolos laminadores tenham dureza entre 80 e 90 graus Shore A. Valores abaixo do recomendado podem prejudicar a perfeita adesão entre a película metalizada do cold stamping e o adesivo. Por outro lado, durezas acima do recomendado podem gerar “estrias de passo” ou efeito “persiana”, o que é visto como manchas na forma de linhas paralelas que reduzem o brilho da camada cold stamping e também a ruptura do material, o que dependerá também da pressão utilizada.
A película de cold stamping deve ter um ângulo de entrada de 45 graus ou mais, impedindo que a mesma vinque, ou seja > 45, conforme demonstração a seguir.


Não se deve alimentar a máquina com a película saindo direto do desbobinador, pois isso ocasionará vincos no cold stamping. Qualquer pequeno vinco fará com que a película levante no ponto de cura, gerando falhas de aplicação.

Vantagens do processo cold stamping

  • Sistema on-​line de fácil adaptação, já que utiliza o sistema de tintagem do equipamento impressor
  • Baixo consumo de energia comparado ao sistema hot stamping
  • Alta capacidade produtiva comparada ao sistema hot stamping, uma vez que a camada cold stamping é aplicada à mesma velocidade de impressão
  • Acerto de máquina simples e rápido
  • O custo de produção da matriz para aplicação do cold stamping é o mesmo para produzir policromias de maneira geral, ou seja, o de se produzir um fotopolímero. Já para aplicação do hot stamping é necessária a confecção de uma matriz em zinco (clichê) ou uma estampa em latão
  • Como a aplicação é a frio, ocorre menor dilatação do substrato, facilitando o registro de justaposição
  • Não há perda de material, principalmente nos plásticos, devido à perfuração por calor e pressão


Desvantagens do cold stamping

  • A intensidade de brilho do cold stamping é comparativamente menor em relação ao hot stamping
  • Pintas devido à não transferência da camada metalizada para o substrato ocorrem com maior frequência que no hot stamping, em virtude de contaminações do adesivo ou da presença de impurezas no substrato
  • Alterações na velocidade de impressão podem representar mudanças no índice de adesão entre substrato, adesivo e foil (camada metalizada)
  • Estudos recentes apontam que o custo da fita cold stamping por unidade de área é maior que a de hot stamping. Logo, para tiragens altas, no que tange exclusivamente ao custo de matéria-​prima, o cold stamping é menos vantajoso.


Os engenheiros Antonio Paulo Rodrigues Fernandez e Alex Arlindo Mota Correia são professores da Escola Senai Theobaldo De Nigris. Este artigo foi produzido com a colaboração de Tobias Meyer, da empresa Crown Roll Leaf, e da professora Juliana Coelho de Almeida.

Texto publicado na edição 72