Diez tecnologías de conversión de gran impacto en la última década

Conversión preguntó a un grupo de expertos de las compañías líderes en esas tecnologías seleccionadas sobre el estado del arte, su impacto en la industria, sus principales características y el futuro esperado en cada una de ellas.

En esta edición el lector encontrará un breve resumen de cada una de ellas; síntesis que sin duda le será de gran utilidad para conocer el posible impacto sobre su compañía y las implicaciones de estar o no estar al día en ellas.
Diez tecnologías seleccionadas por los lectores de Conversión:

1. Diseño gráfico digital
2. Pruebas de color digitales
3. Tecnologías CTP
4. Grabado electromecánico de cilindros
5. Rodillos anilox grabados con láser
6. Sistemas de control de registro y color en línea
7. Mangas para impresión flexográfica
8. Adhesivos sin solventes
9. Adhesivos base solventes de alto contenido de sólidos
10. Laminadoras para varios sistemas de adhesivos

1. Diseño gráfico digital
El diseño gráfico digital es el componente de un sistema de administración del color que va desde la entrada inicial de la imagen que se quiere reproducir hasta las imágenes preparadas para la salida, y en el que sólo se manejan archivos en formato digital con software compatibles con los perfiles estándar ICC (International Color Consortium), que proveen la base para la transformación del color. Varias compañías han desarrollado formatos especiales de datos digitales, pero el formato PDF se ha consolidado y es hoy considerado por muchos como el estándar de la industria.

El diseño gráfico para empaques se hace generalmente con paquetes de software con perfiles incorporados, tales como Adobe Photoshop (editor de pantalla), Adobe Illustrator, Macromedia Freehand y Corel Draw (software gráfico), y QuarkXpress o Adobe Page Maker (software de diseño). También se requiere crear perfiles para los escáners para los dispositivos de impresión. Los mayores beneficios de este flujo de trabajo completamente digital para los convertidores son: Velocidad, repetitividad y reducción de costos.

Hoy la mayoría de las tecnologías de diseño gráfico digital están construidas sobre productos de varios proveedores, conformando plataformas actualizables de componentes compatibles que se complementan para satisfacer todas las características del diseño de empaques. Los fabricantes de cada componente presentan continuamente innovaciones tecnológicas y versiones mejoradas que facilitan aumentos importantes en la productividad del trabajo de preprensa, aunque debe tenerse especial cuidado para garantizar el soporte técnico que algunas veces sólo está disponible para las versiones más recientes de estos productos.

Las innovaciones en diseño gráfico digital de empaques marchan a ritmo continuo. La última tendencia es que la funcionalidad del paquete esté asociada a la disponibilidad y facilidad de hacer adiciones sobre aplicaciones de software estándar. Esto reduce aún más las barreras de entrada a esta tecnología y facilita su expansión.

Con los avances en captura digital de imágenes de alta calidad, con los desarrollos sin precedentes en los sistemas de salida y pruebas de color digitales contractuales, y con los avances en conectividad de banda ancha, lo que se espera es la consolidación de flujos de trabajo 100% digitales que traerán enormes beneficios a quienes decidan integrarse a la élite de los convertidores de empaques.

2. Pruebas de color digitales
Los objetivos de la prueba de color digital son muy amplios, pero en resumen, su objetivo final será siempre simular de la manera más cercana posible el resultado final de cualquier proceso de impresión.

La tecnología consiste en reproducir la prueba de color directamente desde el computador, quien envía la información digital de la imagen a un software RIP (procesador de imágenes rasterizadas), el cual además de traducir dicha información en lenguaje de máquina, adiciona los parámetros predefinidos de simulación (o perfil) para luego ser reproducidos en un substrato especial por el dispositivo de impresión. Por tanto, para obtener una prueba de color por la tecnología digital, se requiere de un software RIP, un software de administración de color, el dispositivo de impresión, un substrato preparado especialmente para este fin según sistema de impresión a simular, y una tinta que pueda otorgar un espacio de color adecuado.

El sistema de Prueba de Color Digital es una tecnología en permanente evolución, y su implementación exitosa en el mundo de los sistemas CTP la han hecho madurar rápidamente. Viene en camino una nueva generación de pruebas digitales de inyección de tinta que permitirán la reproducción de la roseta que está en la película o plancha de impresión para lineaturas superiores a 300 lpi (ya se hace para lineaturas inferiores a 120 lpi), pero la tecnología que reemplazará ó complementará la Prueba Digital en el futuro, será la prueba remota o SoftProof, cuya aprobación será vía Internet. Esta requiere de sistemas de administración de color para la calibración y elaboración de los perfiles de los monitores del computador, los cuales deben de igual manera simular los colores que se obtienen en la prensa.

3. Tecnología del Computador a la Plancha, CTP
CTP ofrece un método más exacto para la producción de planchas, que es más rápido y menos intensivo en mano de obra que los métodos tradicionales basados en películas. La forma más común de hacerlo, tanto para offset como para flexo, es usar el láser para exponer la superficie de la plancha; muchos usuarios también invierten en procesadores de planchas en línea así como sofisticados flujos de trabajo RIP para mayor flexibilidad en el procesamiento de datos.

Los sistemas CTP ofrecen permanentemente actualizaciones en software para aumentar capacidad y mejorar los flujos de trabajo (conviene hacer una revisión anual del software), en tecnología láser (cada 2 4 años debe hacerse una actualización), y en desarrollo de materiales (actualización permanente para aprovechar los avances para mejoramiento).

Los fabricantes de esta tecnología han provisto a la industria de artes gráficas de sistemas confiables y efectivos en costos, y se mantienen en innovación y experimentación; planchas térmicas procesadas directamente sobre el cilindro de impresión y la aplicación de emulsión en la plancha vía inkjet, son dos conceptos nuevos que podrían revolucionar la impresión en los próximos años.

Muchos impresores estiman el ciclo de vida de la tecnología de preprensas en cinco años, pero los equipos CTP pueden permanecer funcionales y útiles por 10 o más años, aunque emergen nuevos avances tecnológicos para ofrecer mejor retorno sobre la inversión y equipos más rápidos y flexibles. Los impresores deberían esperar actualizar sus RIP y accesorios de prueba conectados al sistema CTP cada 3 a 5 años; las procesadoras pueden durar entre 5 y 10 años antes de requerir una actualización, pero si no se hace una adecuada selección, habrá que estar pagando modificaciones y actualizaciones porque las planchas diseñadas para usar en ellas son retiradas del mercado.

El éxito de las tecnologías CTP va asociado al amplio rango de tecnologías de producción digital de planchas: Desde la exposición con diodo de luz visible a exposición térmica, o desde planchas de procesado en seco a las que no requieren ningún procesado. En realidad hay dos categorías tecnológicas principales: CTP de luz visible (sobresale la de luz violeta) y de exposición térmica.

4. Grabado electromecánico de cilindros
Desde hace más de 20 años el grabado electromecánico de cilindros simplifica el proceso de producción, comparado con los procesos de grabado químico. Las celdas son directamente formadas en la superficie de cobre del cilindro por una cabeza oscilante de diamante a una rata típica de 4.000 celdas por segundo. Hoy, las máquinas de grabado electromecánico usan entrada digital de datos y una tecnología de grabado directo sin películas, máscaras o etapas de procesamiento químico.

Los beneficios para el convertidor son fácil manejo, condiciones de producción limpia, una interfase directa con datos de procesamiento digitales y una alta capacidad para predecir los resultados finales del grabado. El grabado electromecánico ha alcanzado un alto nivel tecnológico ofreciendo una amplia variedad de herramientas y equipos para una producción eficiente, de calidad, flexible y rápida. Esto incluye la automatización parcial o total, el manejo completo del flujo de trabajo del cilindro para toda la línea de grabado, entrada de datos digitales para todos los formatos comunes como TIFF, PDF o Postscript; muchas herramientas de control como los sistemas de observación y medición del diámetro de las celdas en tiempo real a través de sistemas para control en línea del grabado final, traen un nivel más alto de calidad y posibilidad de predecir resultados al proceso de manufactura de cilindros.

Nuevas tecnologías de cabeza de grabado elevan su velocidad arriba de 8.100 celdas por segundo, acortando el tiempo de grabado por un factor de dos. Normalmente las actualizaciones del sistema deben hacerse cada 4 a 5 años, para mantenerlo compatible con los requerimientos del mercado.

La nueva tecnología que reemplazará al grabado electromecánico de cilindros es el grabado láser directo, el cual ya está disponible en los mercados de conversión y trae nuevos métodos reemplazando la herramienta electromecánica de diamante por un rayo láser, una herramienta sin contacto que eleva la velocidad de producción a 70.000 celdas por segundo.

Aún más importante es el nivel de calidad que permite lograr, imposible de lograr por medios electromecánicos, ofreciendo nuevas geometrías y combinaciones de celdas de volumen máximo y resoluciones extremadamente altas que pueden ser optimizadas para sustratos individuales de impresión. Una característica especial del grabado láser directo es que la profundidad y el diámetro de las celdas grabadas pueden ser definidas independiente e individualmente para lograr una transferencia de tinta optimizada para cada valor tonal, generando ahorros de tintas en el proceso de impresión.

5. Grabado láser de rodillos anilox
El rodillo anilox grabado láser fue introducido a comienzos de los años 80, e impactó gratamente la calidad de la impresión flexográfica, permitiendo a la industria competir hombro a hombro con otros métodos más tradicionales de impresión de alta calidad. Algunas de las contribuciones más significativas del rodillo anilox cerámico grabado láser son: Mayores lineaturas (arriba de 2.000 celdas por pulgada), películas más delgadas de tintas y alta resistencia a la fricción, las cuales se reflejan en una alta calidad de impresión y menores costos.

El grabado de los rodillos anilox se hace generalmente con dos tipos de láser: el láser de CO2 y el láser de estado sólido YAG (o de Neodimio: Itrio/Aluminio/Granate), y cada uno tiene un método o mecánica de grabado que genera estructuras de celda diferentes, y que tiene sus propias ventajas. El láser de CO2, pulsado o de onda constante, vaporiza parte de la cerámica y utiliza cerámica remoldeada para formar la celda; el de YAG taladra directamente la cerámica, de modo que la superficie original pulida constituye casi toda la celda.

Para la mayoría de los impresores el mejor rodillo anilox es aquel que provee consistencia, eficiente liberación de tinta y durabilidad. Los materiales usados para manufacturarlo, la calidad y el control del proceso, el conocimiento y la pericia de los operarios y la calidad y el estado de la tecnología de láser aplicada, son factores determinantes para producir un rodillo anilox con las características y atributos mencionados antes. El rodillo anilox es una inversión de capital que tiene una vida útil esperada de 3 a 5 años o más, dependiendo de su cuidado y mantenimiento. Tiene sentido hacerla si trae más eficiencia, mejor calidad de impresión y mayores márgenes al impresor. No se ve en el horizonte ninguna tecnología que pueda reemplazar la de rodillos anilox grabados por láser en el proceso de impresión flexográfica.

6. Control de registro y color en línea
Generalmente, los sistemas de control en línea están configurados sobre plataformas de inspección visual de muy alta sensibilidad y resolución que son actualizables, expandibles y modulares, permitiendo al impresor escoger el nivel de sofisticación deseado y la característica de calidad que quiere controlar: Registro, color, defectos de impresión, calidad y legibilidad del código de barras.

Los sistemas de inspección operan en forma continua y en tiempo real sobre el sustrato impreso a las velocidades de producción; detectan y reportan automáticamente cualquier defecto mediante alarmas o desplegándolo en la pantalla de un monitor de TV; permiten detectar defectos de tamaños tan pequeños como 0,0007 pulgadas (1 pixel) ya se trate de pinoles, manchas, rayas, suciedades, sangrado de las tintas, omisión de punto, nubosidades o desregistro de patrones de cold seal.

El control del registro se hace automáticamente durante el arreglo inicial y se mantiene durante toda la corrida con una función de búsqueda de marca y un sofisticado algoritmo de corrección predictiva. Un sistema móvil de cámaras de alta calidad se utilizan para visualizar la impresión en curso mientras hace barridas secuenciales comparando la imagen impresa con imágenes estándar y atributos previamente almacenadas, desplegándolas en la pantalla de un monitor; el control electrónico obtiene los datos y los analiza para encontrar errores de registro y corregirlos moviendo rodillos de compensación o los cilindros mediante mecanismos de ajuste fino. El arreglo inicial de hasta 10 colores, previo al arreglo fino, puede hacerse en menos de 1 minuto, y con un gasto mínimo de sustratos costosos.

Cuando se trata del control de color la solución, usualmente, va asociada al control de la viscosidad de las tintas, al control de los parámetros de los cilindros y a otros parámetros que conducen a variaciones del color; chequeando y analizando la imagen impresa, comparándola con los datos previamente grabados de un trabajo similar, un sistema como este puede llegar rápidamente al color requerido.

7. Mangas para impresión flexográfica
El lento y costoso sistema tradicional de arreglo de las impresoras flexográficas caracterizado por el proceso repetitivo de preparación del cliché, su montaje y su posicionamiento en el cilindro, ya puede ser cosa del pasado gracias a la introducción en el mercado de la tecnología de mangas para impresión. Estas mangas empezaron siendo muy costosas y difíciles de montar, y solo podían ser utilizadas en las máquinas de última generación, o después de considerables inversiones de actualización de las impresoras existentes, pero en los últimos años han tenido progresos sustanciales que las hacen más accesibles y les están permitiendo ampliar su participación en el mercado.

Una de las tecnologías más sobresalientes disponibles en el mercado puede ser utilizada en todas las clases de impresoras flexográficas, tanto antiguas como de la nueva generación, y tanto de tambor central como de tipo stack; las planchas de impresión no se montan en el cilindro sino en mangas especiales, y solo se montan una vez, dejando el montaje listo para la siguiente corrida mientras no se modifique el diseño.

Estas son las principales ventajas que trae esta nueva tecnología: Reduce hasta en 80% los costos de cintas de doble faz, permite planear y programar todos los trabajos que tienen el cilindro del mismo diámetro, reduce en dos terceras partes los tiempos de arreglo, los costos de almacenamiento y transporte son mucho menores, y no demanda inversiones para adaptar las impresoras.

8. Adhesivos sin solventes
Los adhesivos para laminación sin solventes son aquellos que no tienen un solvente ni un portador no reactivo, por lo que son 100% sólidos; se aplican como líquidos viscosos y el 100% de la cantidad aplicada permanece como un sólido entre las capas de los sustratos que conforman el laminado que va a las líneas de empaque. Se excluyen entonces de esta denominación a los adhesivos base acuosa en los cuales el agua es el portador no reactivo, y los que se aplican mediante fusión por calor que se presentan en estado sólido.

Los adhesivos sin solventes están conformados por 1 o 2 líquidos que se polimerizan o "curan" conformando un sólido mediante reacciones convencionales o por exposición a radiación electromagnética. Aparecieron el mercado para ayudar a los convertidores a reducir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC), a reducir riesgos de incendio y explosión, y a reducir costos; menores costos de energía, mayores velocidades de las líneas, manejo de menores pesos de materiales, la no retención de solventes y la no necesidad de incinerar o recuperar emisiones, son extensiones de estos beneficios de la tecnología de laminación con adhesivos sin solventes.

Como en cualquier tecnología, existen limitaciones o desventajas que hay que aprender a manejar; la baja pegajosidad inicial anterior al curado ("green tack") exige un control de tensión mucho más preciso y sofisticado que los sistemas convencionales, su alta viscosidad exige algún grado de calentamiento previo y no permite su aplicación en flexografía y rotograbado, y su relativa corta duración en los recipientes ("pot life") obligan a disponer de sistemas de medición, mezcla o dosificación. Sin embargo su desarrollo tecnológico, implícito en las 4 generaciones de adhesivos sin solventes que han salido al mercado, ha resuelto en gran medida sus limitaciones y traído nuevos beneficios que los hacen cada vez más competitivos; hoy están disponibles para prácticamente todos los sustratos y los usos finales más exigentes, con aplicaciones que en general están entre 1,5 y 3,0 g/m2. Los más utilizados son del tipo Poliuretanos, pero existen otros tipos en el mercado.

Los avances más recientes y los avances que pueden esperarse incluyen: Adhesivos alifáticos que no se amarillentan con la luz UV, sistemas distintos al isocianato que emplean procesos químicos diferentes al uretano tradicional, y sistemas curables en UV.

9. Adhesivos base solventes de alto contenido de sólidos
Son adhesivos de dos componentes disueltos en solventes orgánicos, desarrollados para propósitos generales o laminados de desempeño estándar --laminados película/película, películas metalizadas o laminados película/foil. Al contrario de los sistemas convencionales, cuyo desempeño óptimo generalmente se logra a un contenido de sólidos entre 25 y 30%, estos pueden ser procesados sin dificultades a contenidos de sólidos superiores al 40%. Por su carácter de "altos sólidos" permite a los convertidores reducir sus costos de laminación y las emisiones de VOCs sin sacrificar el desempeño de los laminados, aunque generalmente tienen limitaciones para ser utilizados en aplicaciones de alto desempeño.

Generalmente son adhesivos de poliuretano que, como los demás adhesivos base solventes o sin solventes de este tipo, están conformados por un poliol (resina) y un isocianato (endurecedor) que para su utilización deben ser apropiadamente preparados con una relación de mezcla previamente definida.

10. Laminadoras para varios sistemas de adhesivos
Los equipos de laminación para varios sistemas de adhesivos son laminadoras que están dotadas de varias unidades, cada una con la tecnología adecuada para un determinado tipo de adhesivo: base solvente, base acuosa o sin solventes; algunos fabricantes dotan estos equipos multiproceso con unidades adicionales para aplicar recubrimientos, cold seal o laminar con ceras y hot melts. Se tienen entonces laminadoras dúplex o multiproceso con unidades fijas y/o intercambiables, para máxima flexibilidad según una necesidad específica.

En una laminadora dúplex que tenga, por ejemplo, una unidad para adhesivos base acuosa y otra para adhesivos base solventes, puede construirse en línea un trilaminado ampliamente usado en empaques flexibles como PAPEL/ ADHESIVO/ FOIL/ ADHESIVO/ PELÍCULA; en una unidad se aplica a un sustrato el adhesivo base acuosa y se lamina en húmedo al otro sustrato ("wet bonding"), antes de entrar al horno de secado que puede ser independiente o compartido; en la otra unidad se aplica el adhesivo base solventes a uno de los sustratos o al bilaminado resultante de la laminación anterior, se pasa a través de un horno de secado y se lamina al otro sustrato una vez eliminado el solvente ("dry bonding") ¿Cuál de las dos laminaciones se hace primero? Depende de la estructura del laminado y de la configuración de la máquina; algunas permiten intercambiar el orden de la laminación.

Los equipos de laminación dúplex con unidades fijas son los más sencillos y ampliamente usados, pero hoy se dispone de ofertas de equipos modulares que permiten juntar varias unidades cuando se requiera para hacer varias laminaciones en línea, combinando las ventajas de cada tipo de adhesivos. Se pueden obtener así multilaminados en línea de diferentes sustratos y para cualquier aplicación de empaque.

Entre las ofertas se tienen equipos multiproceso de laminación y recubrimiento en línea, hasta de 5 unidades, que son configurables de acuerdo a las necesidades de un cliente específico: Laminación en seco con adhesivos base solventes, laminación en húmedo con adhesivos base acuosa, laminación sin solventes, aplicación de cold seal y aplicación de laca protectora en línea.

Se prevé el desarrollo adicional de laminadoras mucho más flexibles y económicas que hagan posible la conformación sencilla y fácil de celdas de trabajo altamente efectivas en costos, y como consecuencia de ello un uso más extendido de esta tecnología.

Conversión quiere agradecer, muy especialmente, a las siguientes personas por sus valiosas contribuciones en la realización de este informe especial
María Eugenia Gasca	Agfa Gevaert Colombia
Aviva Haleva
John A. Ferreira	Advanced Vision Technology Inc.
John Thome	BST Pro Mark
José Noel Gómez	DuPont de Colombia
José Gabriel Acuña	DuPont de Colombia
Johan Michiels	Esko-Graphics
Walter Murillo	Esko-Graphics
Juan Bermúdez	Harper Corporation of America
Hal Hinderliter	Hinderliter Consulting & Services
Tom Caplinger	MacDermid Printing Solutions
Geoff Barba	MacDermid Printing Solutions
Dr. Guido Hennig	Max Daëtwyler Corporation, Suiza