Micro-Mist Lubrication؛ نسل جدید روانکاری در چاپ بسته‌بندی

Micro‑Mist Lubrication چیست و چرا در چاپ بسته‌بندی اهمیت دارد؟

Micro‑Mist Lubrication یا روانکاری میکرو‌مه، روشی است که در آن روغن با دبی بسیار کنترل‌شده و به‌شکل ذرات ریز (معمولاً در بازهٔ ۱ تا ۱۵ میکرون) به سطح درگیر تماس مکانیکی رسانده می‌شود. این ذرات توسط هوای فشرده و از طریق نازل‌های ویژه تولید و روی زنجیرها، رول‌ها، اسپیندل‌ها و یاتاقان‌های در معرض حرکت پیوسته می‌نشینند. دبی معمول برای هر نقطه در خطوط چاپ و بسته‌بندی بسته به بار و سرعت، معمولاً بین ۰٫۵ تا ۳۰ میلی‌لیتر در ساعت قابل‌تنظیم است؛ همین کنترل دبی و اندازهٔ ذره است که Micro‑Mist را از اسپری‌های متعارف و روغن‌کاری غوطه‌وری متمایز می‌کند.

در خطوط سرعت‌بالای چاپ کارتن‌های دایکات و فلکسو، ماشین‌های لیبل تاگیر/فِلکسو و چاپ فیلم‌های پلاستیکی (روتوگراور و فلکسو)، چالش اصلی حفظ پاکیزگی وب/رول و جلوگیری از انتقال روغن به جوهر، چسب و سطوح چاپ‌شونده است. میکرو‌مه با ایجاد فیلم نازک و یکنواخت، کاهش درگ و دمای تماس، و حداقل‌سازی پخش روغن در محیط، راه‌حلی دقیق برای نیازهای امروز صنعت بسته‌بندی ایران ارائه می‌دهد.

اصول عملکردی میکرو‌مه؛ تفاوت با Oil Bath و اسپری معمولی

سازوکار اتمایزاسیون و نقش نازل

در Micro‑Mist، روغن ابتدا در واحد اندازه‌گیر (Metering) به مقدار دقیق تنظیم می‌شود و سپس در نازل هم‌محور با جریان هوا، به مه بسیار ریز تبدیل می‌گردد. طراحی نازل‌های هم‌محور (Coaxial) و بلندای کلاهک نازل باعث تشکیل طیف ذرات باریک و قابل‌پیش‌بینی می‌شود. نتیجه، نشستن یکنواخت مه روی ناحیهٔ تماس بدون ترپاشی اضافی است.

نقش فشار هوا و فاصلهٔ نازل

فشار هوای فشرده معمولاً در محدودهٔ ۲ تا ۶ بار تنظیم می‌شود. افزایش بیش از حد فشار، قطرات درشت و برگشت مه (Bounce) را بالا می‌برد؛ فشار کم هم به پوشش ناکافی و «گرسنگی روانکاری» منجر می‌شود. فاصلهٔ نازل تا سطح، بسته به سرعت خط و قطر رول، معمولاً ۲۰ تا ۸۰ میلی‌متر و با زاویهٔ ۱۵ تا ۳۰ درجه نسبت به جهت حرکت تنظیم می‌گردد تا فرار مه به محیط به حداقل برسد.

تفاوت با روش غوطه‌وری و اسپری متعارف

در Oil Bath، قطعه در روغن غوطه‌ور می‌شود؛ مصرف روغن بالاست و انتقال حرارت خوب است، اما پاکیزگی محیط و کنترل آلودگی برای چاپ مشکل‌زا خواهد بود. اسپری معمولی قطرات درشت‌تر (معمولاً بالای ۳۰–۵۰ میکرون) ایجاد می‌کند؛ پخش ناهمگن، آلوده‌کردن محیط و کنترل دشوار فیلم روغن رایج است. میکرو‌مه با ذرات ۱–۱۵ میکرون، پخش کنترل‌شده، مصرف اندک و هدف‌گیری دقیق ناحیهٔ تماس، تعادل بهتری بین روانکاری و پاکیزگی فراهم می‌کند.

الزامات پاکیزگی در چاپ بسته‌بندی؛ کنترل آلودگی جوهر و چسب

چالش‌های خط چاپ

در چاپ کارتن، لیبل و فیلم، هرگونه مه‌زاییِ بی‌هدف می‌تواند به «چشم‌ماهی» در لایهٔ جوهر، کاهش کشش‌سطحی، شکست چسب و مشکلات دِلامینیشن بین لایه‌ها بینجامد. لذا کنترل مسیر مه، استفاده از شیلدهای موضعی، و مکش موضعی در نزدیکی نقاط حساس اهمیت دارد.

هوای فشردهٔ تمیز و خشک

کیفیت هوا باید مطابق توصیهٔ سازندهٔ سیستم باشد؛ در عمل، استفاده از پیش‌فیلتر ذرات (حداقل ۱ میکرون)، فیلتر هم‌گرا (Coalescing) و درایر برای رطوبت، عملکرد مه را پایدار می‌کند. در کارخانه‌های چاپ ایران، نوسان رطوبت محیط در تابستان می‌تواند به تجمع رطوبت و اختلال در مه منجر شود؛ کنترل نقطهٔ شبنم و سرویس منظم واحدهای هواساز پیشنهاد می‌شود.

تفکیک نواحی آلوده/پاک

قرار دادن نازل‌ها در سمت غیرِ چاپ، به‌کارگیری شیلد نزدیک رول محرک، و هدایت مه به مسیر برگشتی زنجیر، سه اقدام ساده و مؤثرند. همچنین رنگ‌آمیزی متفاوت و کدگذاری بصری لوله‌های روغن و هوا به تیم اپراتوری کمک می‌کند تا از هرگونه اتصال نادرست در مجاورت یونیت‌های مرکب و چسب اجتناب شود.

ویژگی‌های روغن مناسب برای Micro‑Mist

ویسکوزیته و شاخص ویسکوزیته

بازهٔ رایج برای روانکاری زنجیرها و رول‌های سبک چاپ، ISO VG 22 تا 68 است. انتخاب ویسکوزیته باید با دمای کارکرد و سرعت سطحی هماهنگ باشد: سرعت بالا و دمای پایین‌تر، به VG پایین‌تر نیاز دارد؛ بار بالاتر و دماهای محیطی گرم ایران، ممکن است VG 46 یا 68 را توجیه کند. شاخص ویسکوزیتهٔ مناسب به پایداری فیلم در نوسان دما کمک می‌کند.

Tendency to Mist و فرّاریّت

روغنی مناسب میکرو‌مه است که «تمایل به مه‌زایی» کنترل‌شده داشته باشد: در نازل به‌خوبی اتمایز شود اما در محیط به مه‌یی ناخواسته تبدیل نشود. آزمایش‌هایی مانند ارزیابی تمایل به مه‌زایی و فرّاریّت پایین (Noack کم) معیار مناسبی هستند. افزودنی‌های ضد‌مه (Anti‑Mist) می‌توانند پخش ناخواسته را کاهش دهند.

پایداری اکسیداتیو و تمایل به لاک‌وارگی

در کار پیوستهٔ چاپ، اکسیداسیون سریع روغن صنعتی نساجی باعث افزایش ویسکوزیته، رسوب و چسبندگی می‌شود. بستهٔ افزودنی آنتی‌اکسیدانت قوی و پایهٔ سنتتیک یا نیمه‌سنتتیک با تمایل کم به وارنیش، عمر روغن و تمیزی نازل‌ها را افزایش می‌دهد.

سازگاری با الاستومرها و Food Grade

سازگاری با آب‌بندهای NBR، FKM و PU در سیستم‌های تغذیه الزامی است. در بسته‌بندی مواد غذایی، انتخاب روغن با ثبت H1 و فرمولاسیون «بدون رنگ و بو» اولویت دارد تا در صورت تماس تصادفی، ریسک‌ها حداقل باشد.

خطاهای رایج در تنظیم نازل، فشار و انتخاب روغن و اثر آنها بر سایش

نازل و هندسهٔ پاشش

– فاصلهٔ زیاد نازل، به فرار مه و روانکاری ناکافی منجر می‌شود.
– زاویهٔ نامناسب نسبت به جهت حرکت، بازگشت مه و آلودگی وب را افزایش می‌دهد.
– هم‌خط نبودن با مسیر زنجیر یا رول، به روغن‌دهی نابرابر و گرم‌شدن موضعی می‌انجامد.

فشار هوا و دبی روغن

– فشار بیش از حد، قطرات درشت و ضربهٔ مه به سطح ایجاد می‌کند؛ نتیجه، پاشش ناخواسته و اتلاف روغن است.
– فشار کم، فیلم نازک و تماس فلز با فلز را محتمل می‌کند. نشانه‌ها: افزایش دمای یاتاقان، صدای سوت/خشک‌بودن و تغییر رنگ رول‌های محرک.

انتخاب نادرست روغن

– ویسکوزیتهٔ خیلی بالا: عدم اتمایز مناسب، تجمع در نازل و آلودگی نقطه‌ای.
– ویسکوزیتهٔ خیلی پایین: فیلم ضعیف، سایش پین‌های زنجیر و افزایش کشیدگی زنجیر در مدت کوتاه.
– پایداری اکسیداتیو ضعیف: رسوب در نازل‌ها و گرفتگی اوریفیس‌ها.

فیلتر و پاکیزگی

ذرات معلق در روغن یا هوا باعث سایش ساینده و گرفتگی نازل می‌شود. استفاده از فیلتر روغن با درجهٔ ۵–۱۰ میکرون و کنترل کد پاکیزگی (برای سیستم‌های دقیق، هدف ۱۸/۱۶/۱۳ یا بهتر) به پایداری مه کمک می‌کند. سرویس دوره‌ای فیلتر هم‌گرا در خط هوا الزامی است.

مقایسهٔ فنی روش‌های روانکاری: Bath، اسپری متعارف و Micro‑Mist

جدول زیر سه روش رایج را از منظر مصرف روغن، تمیزی محیط، کنترل دما و هزینهٔ چرخهٔ عمر (LCC) مقایسه می‌کند. مقادیر کیفی هستند و بسته به کاربرد متفاوت خواهند بود.

چک‌لیست پروژهٔ ارتقا به Micro‑Mist برای مدیر نگهداری

گام‌های کلیدی از بررسی تا پایلوت

1. تعریف هدف: کاهش مصرف روغن، بهبود کیفیت چاپ، کاهش توقف‌های PM و افزایش ایمنی.
2. ممیزی تجهیزات: شناسایی نقاط اصطکاکی بحرانی (زنجیرهای انتقال وب، رول‌های محرک، یاتاقان‌های در معرض ذرات).
3. نقشه‌برداری دبی: تخمین دبی هدف برای هر نقطه (مثلاً ۱–۱۰ ml/h برای زنجیرهای سبک، ۵–۲۰ ml/h برای رول‌های باربر).
4. ارزیابی هوا: کنترل فشار و ظرفیت کمپرسور چاپ، نصب پیش‌فیلتر، فیلتر هم‌گرا و درایر مناسب نزدیکی مصرف.
5. انتخاب روغن: تعیین ویسکوزیتهٔ هم‌خوان با دما/سرعت، بررسی تمایل به مه‌زایی کنترل‌شده، پایداری اکسیداتیو و در صورت نیاز H1.
6. انتخاب نازل/منیفولد: نازل‌های هم‌محور با الگوی پاشش باریک، قابل‌تنظیم و مقاوم در برابر گرفتگی؛ پیش‌بینی شیلدهای موضعی.
7. طراحی نصب: زاویه، فاصله و دسترسی سرویس؛ جداسازی بصری/فیزیکی خطوط روانکار از نواحی جوهر و چسب.
8. ابزار دقیق: نصب دبی‌سنج/سایت‌گلاس، شیر یک‌طرفه، مانومتر و حسگر دما برای نقاط حساس.
9. مدیریت پاکیزگی: فیلتر روغن ۵–۱۰ میکرون، کنترل دوره‌ای کد پاکیزگی، برنامهٔ تعویض فیلتر هوا.
10. آموزش اپراتور: روش تنظیم فشار، تشخیص نشانه‌های کم‌روغنی/زیاد‌روغنی، ایمنی.
11. اجرای پایلوت: روی یک ماشین منتخب به‌مدت ۴–۸ هفته؛ ثبت دما، مصرف روغن، کیفیت چاپ و توقف‌ها.
12. بازنگری و تعمیم: بهینه‌سازی پارامترها و برنامهٔ گسترش به سایر خطوط.

جمع‌بندی پروژه‌محور

Micro‑Mist Lubrication با ایجاد فیلم نازک و یکنواخت، کاهش اصطکاک و دمای تماس را بدون به‌خطر انداختن پاکیزگی وب فراهم می‌کند. در چرخهٔ عمر تجهیز، این فناوری مصرف روغن و هزینهٔ نظافت را کم کرده، سایش زنجیر و رول را کاهش می‌دهد و به ثبات رجیستر و کیفیت چاپ کمک می‌کند. برای مدیران نگهداری در ایران، گذار مرحله‌ای با پایلوت کنترل‌شده، انتخاب روغن مناسب (در صورت لزوم H1)، و ارتقای کیفیت هوای فشرده، مسیر مطمئنی برای کسب مزیت LCC است. تیم موتورازین می‌تواند در انتخاب روغن، طراحی نازل و برنامهٔ پایش وضعیت، نقش شریک فنی شما را ایفا کند تا توقف‌های ناخواسته کمتر و ایمنی اپراتورها بیشتر شود.

پرسش‌های متداول

Micro‑Mist چه تفاوتی با اسپری معمولی دارد؟

اسپری معمولی قطرات درشت‌تری تولید می‌کند و کنترل فیلم روغن دشوارتر است؛ احتمال آلودگی محیط و وب بالاتر می‌رود. در Micro‑Mist، ذرات ۱–۱۵ میکرون با دبی بسیار کم و هدف‌گیری دقیق روی ناحیهٔ تماس می‌نشینند؛ مصرف پایین‌تر، پخش یکنواخت‌تر و پاکیزگی بهتر حاصل می‌شود.

آیا میکرو‌مه می‌تواند باعث اختلال در جوهر یا چسب شود؟

در صورت تنظیم درست زاویه/فاصلهٔ نازل، استفاده از شیلد و کنترل کیفیت هوا، مه روی ناحیهٔ تماس می‌نشیند و از آلودگی جوهر/چسب جلوگیری می‌شود. انتخاب روغن با فرّاریّت پایین و تمایل کنترل‌شده به مه‌زایی، ریسک انتقال به سطح چاپ را به حداقل می‌رساند.

چه ویسکوزیته‌ای برای زنجیرها و رول‌های چاپ مناسب است؟

بسته به دما و سرعت، محدودهٔ ISO VG 22 تا 68 رایج است. برای سرعت‌های بالا و دمای محیطی متوسط، VG 22 یا 32 مناسب است؛ برای بارهای بالاتر یا محیط‌های گرم، VG 46 یا 68 انتخاب بهتری است. تطابق با توصیهٔ سازندهٔ تجهیز و اجرای پایلوت، تصمیم را دقیق‌تر می‌کند.

نیازمندی هوای فشرده برای Micro‑Mist چیست؟

فشار کاری معمول ۲–۶ بار است. کیفیت هوا اهمیت حیاتی دارد: پیش‌فیلتر ذرات، فیلتر هم‌گرا برای روغن/آب و درایر برای کنترل رطوبت توصیه می‌شود. مصرف هوا بسته به تعداد نازل‌ها متغیر است و باید در ظرفیت کمپرسور چاپ لحاظ شود.

آیا در بسته‌بندی مواد غذایی باید از روغن H1 استفاده شود؟

اگر احتمال تماس تصادفی با محصول یا محیط نزدیک به مادهٔ غذایی وجود دارد، انتخاب روغن با ثبت H1 و فرمولاسیون بی‌بو/بی‌رنگ ارجح است. این انتخاب با الزامات ایمنی غذایی سازگارتر است و ریسک‌های کیفی را کاهش می‌دهد.