Самый большой каталог шрифтов




Новые
Варианты построения систем глубокой печати

В данный раздел включены описания и схемы стандартных конфигураций печатных машин для иллюстрационной печати, а в разделе 2.2.3 рассматриваются машины для печати на упаковке.

Схема параллельной установки двух машин глубокой печати с центральным пультом управления (КВА)

Рис. 2.2-26 - Схема параллельной установки двух машин глубокой печати с центральным пультом управления (КВА)

На рис. 2.2-26 схематически представлена параллельная установка двух машин глубокой печати. Очевидно, что такое размещение требует больших площадей. Два фальцаппарата, с тремя приемными устройствами каждый, размещаются в подвале. Здесь же установлены и рулонные зарядки. Каждое из четырех полотен бумаги (по 2 на фальцаппарат) режется на входе в магазине поворотных штанг на 10 отдельных лент, которые собираются вместе и обрабатываются на безграфееч-ном фальцаппарате переменного формата (проводка листов захватами). Пульты управления и разводные шкафы установлены в рабочей зоне между печатными линиями. При текущем и профилактическом ремонте тяжелые узлы и элементы печатной машины доставляются в рабочую зону тельферами.

Еще один вариант параллельного агрегатирования печатных машин показан на рис. 2.2-27.

Схема параллельной размещения двух машин глубокой печати с центральным устройством для автоматической смены формного циландра (КВА)

Рис. 2.2-27 - Схема параллельной размещения двух машин глубокой печати с центральным устройством для автоматической смены формного циландра (КВА)

В данной конфигурации между печатными линиями размещается устройство для автоматической смены формных цилиндров, в то время как пульт управления вынесен за пределы рабочей зоны и изолирован шумоизоляционной стенкой. Фальцаппараты установлены на одной горизонтали с печатными секциями.Пример двухъярусной машины глубокой печати (продольное сечение) приведен на рис. 2.2-28. Рулонные зарядки и фальцаппарат установлены в подвале. Над ними расположены десять печатных секций и магазин поворотных штанг.

Многоярусное построение для двусторонней печати. Рулонная опора и фальцаппарат расположены на первом этаже (КВА)

Рис. 2.2-28 - Многоярусное построение для двусторонней печати. Рулонная опора и фальцаппарат расположены на первом этаже (КВА)

Рулонная зарядка, печатные секции и фальцаппарат с надстройкой могут монтироваться и на одном уровне - рис. 2.2-29 (партерное расположение). Однако при двусторонней печати проводка бумажного полотна в машинах такой конфигурации затруднена (в особенности при ручной проводке бумаги).

Печатная машина глубокой печати. Рулонная опрора и фальцаппарат расположены на одном уровне (одноэтажное построение) (КВА)

Рис. 2.2-29 - Печатная машина глубокой печати. Рулонная опрора и фальцаппарат расположены на одном уровне (одноэтажное построение) (КВА)

Установка двух машин глубокой печати с одним общим фальцаппаратом в центре (КВА)

Рис. 2.2-30 - Установка двух машин глубокой печати с одним общим фальцаппаратом в центре (КВА)

Следующие схемы иллюстрируют различные варианты монтажа магазина поворотных штанг и фальцаппарата. Так, на схеме рис. 2.2-30 две печатные машины работают на один фальцаппарат, установленный между ними.

 Установка машин с двумя фальцаппаратами и дополнительной секцией флексографической печати (КВА)

Рис. 2.2-31 - Установка машин с двумя фальцаппаратами и дополнительной секцией флексографической печати (КВА)

В конфигурации на рис. 2.2-31 каждый из двух магазинов поворотных штанг агрегатирован с собственным фальцаппаратом. Такая конструкция не только облегчает обслуживание фальцаппаратов, например, при поломке одного из них, но и позволяет разделять производственные потоки, что особенно важно при выпуске в сжатые сроки больших тиражей печатных материалов небольшого объема.

Машина глубокой печати может агрегатироваться с флексографской впечатывающей секцией, которая работает в двух вариантах: без сушки (рис. 2.2-31) или с сушильным устройством (рис. 2.2-32).

Конструкция флексографской впечатывающей секции для машины глубокой печати с устройствами для замены формы без ее останова (КВА)

Рис. 2.2-32 - Конструкция флексографской впечатывающей секции для машины глубокой печати с устройствами для замены формы без ее останова (КВА)

Такие секции позволяют разнообразить ассортимент продукции, выпускаемой на машинах глубокой печати, впечатывая в части тиражей переменные данные, как, например, цены, адреса и т.д. (гибридная печатная технология).

Для того, чтобы смена печатных форм, содержащих альтернативную информацию, производилась без останова печатной машины, впечатывающая секция компонуется из двух независимых печатных станций (два формных цилиндра и два красочных аппарата), обслуживающих один печатный цилиндр (рис. 2.2-31 и 2.2-32).

Процедура приклейки открыток обратной связи с читателем при изготовлении журналов

Рис. 2.2-33 - Процедура приклейки открыток обратной связи с читателем при изготовлении журналов

Вклейка почтовых бланк-заказов - существенный элемент реализации концепции журнального издания и организации его производства. В аппарате для точечной склейки Add-a-Cart Gerate (рис. 2.2-33,а) на открытку наносится термоклей, после чего она автоматически подается на движущееся бумажное полотно (рис. 2.2-33,б). Склейка с точным совмещениемпроизводится термоклеем без снижения скорости полотна.

 
Глубокая печать на упаковке

Машины глубокой печати для производства упаковки обычно комплектуются несколько иначе, чем машины, предназначенные для выпуска иллюстрированной продукции. Упаковка требует других печатных материалов, других красок и других послепечатных операций по обработке запечатываемого полотна. Технология глубокой печати на упаковке не ограничивается применением только одного вида печатных машин (листовых или рулонных). Простота, а также сравнительно низкая и гибкая стоимость изготовления формных цилиндров (или форм) определили такое преимущество листовых машин, как возможность печати небольших тиражей. К другим достоинствам глубокой и в особенности ротационной упаковочной печати относятся:

• переменный формат изделия (дублирование разверток по окружности формного цилиндра);
• широкий диапазон и большое разнообразие свойств используемых красок: нетоксичность по отношению к продуктам питания, отсутствие запаха, возможность герметизации, металлический глянец;
• рентабельность при производстве больших тиражей.

Для глубокой печати характерно высококачественное и устойчивое воспроизведение мельчайших деталейизображения даже на тонких и гибких упаковочных материалах, а также превосходное воспроизведение полутонов. Эффективность печати достигается за счет большого количества оттисков, получаемых при одном обороте формного цилиндра. Полотно запечатывается за один проход с двух сторон (даже при различном количестве красок) и обрабатывается сразу же в поточной линии. Большие тиражи печатаются без смены формных цилиндров.

Следует отметить, что на современных полиграфических предприятиях листовые машины глубокой печати представлены очень ограниченно. Однако еще кое-где можно встретить раритетные машины «COLOR-PALATIA» производства фирмы Schnel-Ipressenfabrik Frankenthal и листовые машины глубокой печати «REMBRANDT» фирмы КВА. В многокрасочной листовой машине глубокой печати, представленной на рис. 2.2-34 (а также на рис. 1.6-8), послекаждой секции установлено сушильное устройство. Поскольку надлежащее закрепление красок обеспечивается только в длинных сушильных устройствах, то при ограниченных площадях сушильные устройства монтируются под наклоном.

Многокрасочная машина листовой глубокой печати на упаковке , схема на рис. 1.6-8 (КВА)

Рис. 2.2-34 - Многокрасочная машина листовой глубокой печати на упаковке , схема на рис. 1.6-8 (КВА)

Рулонные машины глубокой печати для упаковочного производства позволяют печатать большие тиражи и поэтому в целом более рентабельны, чем листовые машины. Именно на них и остановимся в дальнейшем.

Рулонная машина печати на упаковке

Рис. 2.2-35 - Рулонная машина печати на упаковке

Рулонная машина глубокой печати на упаковочных материалах (рис. 2.2-35 и 1.6-18) состоит из рулонной зарядки, нескольких печатных секций и перемоточного устройства для работы с рулона на рулон. Производство печатных машин такой простой конфигурации в сочетании со сравнительно несложной конструкцией печатных секций не представляет труда даже для небольших машиностроительных компаний. В частности, значительное число таких компаний работают на итальянском рынке, время от времени становясь жертвами жесткой конкуренции. На рынке упаковочной печати с его высокими требованиями к качеству и разнообразию запечатываемых материалов (от фольги до картона) смогли утвердиться только те компании, которые были способны найти оригинальные, частично патентованные, инженерные решения конструкций печатных машин. Автоматизированное упаковочное производство подразумевает наличие печатных секций, установленных наряду с другим технологическим оборудованием в единую поточную линию.Активное применение глубокой печати в тароупако-вочном производстве ведется с конца 1950-х годов. Помимо прочих причин этому буму способствовало появление новых синтетических упаковочных материалов, типа целлофана. Надежная красивая упаковка повышала привлекательность фирменных товаров в глазах покупателей. Между тем появление новых материалов привело к модернизации всего технологического процесса. Для запечатывания негигроскопичной пленки были созданы новые краски, которые накатывались на предварительно нанесенный слой лака. Закрепление этих красок потребовало других сушильных устройств. Кроме того, традиционные системы контроля натяжения бумажного полотна оказались неприемлемы для эластичных материалов, а собственно усилие натяжения пленки в печатной машине должно быть малым, прежде всего, при намотке на выводе, чтобы предотвратить ее слипание в рулоне.

Чем тоньше становилась полиэтиленовая пленка, из которой изготавливалась упаковка, тем больше глубокая печать уступала позиции флексогра-фии (флексографские машины секционного и планетарного типа; раздел 2.3.3). Стало очевидно, что без серьезных и дорогостоящих преобразований ни одна из существовавших моделей машин глубокой печати не сможет дать требуемого качества оттисков. Среди очевидных недостатков были: большие расстояния проводки полотна в печатной машине, недостаточно чувствительные системы контроля натяжения полотна, слишком массивные и, следова тельно, излишне инерционные рулонные зарядки и нерегулируемые сушильные устройства. Все это не оставляло никакой альтернативы скорейшей модернизации печатных машин того времени, что позволило бы им соответствовать новым требованиям производства. Ужесточение стандартов качества продукции на фоне падения общего интереса к глубокой печати привело к разорению ряда предприятий, производящих машины этого типа. Типографии, работающие в упаковочном секторе производства, стали направлять новые инвестиции на приобретение флексографского оборудования. Однако глубокой печати удалось «закрепить за собой» сегмент рынка многотиражной печати на бумаге, тонком картоне, целлофане, алюминиевой фольге и частично на синтетической пленке. На машинах глубокой печати изготавливается упаковка для конфет, супов, кофе, пирожных, печенья, масла, сыра и другой пищевой продукции многих известных марок (рис. 2.2-36), а также сигаретные пачки, коробки для моющих средств, полиэтиленовые пакеты и упаковочная бумага.Ряд фирм-производителей машин глубокой печати смогли усовершенствовать существующее оборудование, создав образцы, которые обеспечивают хорошее качество при печати на тонких, гибких полиэтиленовых пленках. Серьезная реконструкция коснулась практически всех узлов печатной машины. Она теперь комплектуется прецизионным устройством контроля натяжения полотна, приводом, работающим от двигателя постоянного тока, лентопроводящей системой, обеспечивающей устойчивое движение полотна на всех участках, принципиально новой системой охлаждения и модифицированными размоточным и перемоточным устройствами, которые управляются двигателями постоянного тока. Значительные изменения были внесены и в конструкцию сушильных устройств (рис. 2.2-35,б), и в систему контроля приводки. Отдельные компании, по преимуществу в Европе, которые стали специализироваться на выпуске гибкой упаковки, смогли не только удержать, но и усилить контроль над рынком производства высококачественных полиэтиленовых сумок, а также упаковки для лекарств, средств гигиены и замороженныхпищевых продуктов. Современная машина глубокой печати представлена на рис. 2.2-35.

Примеры применения глубокой печати на упаковке (W&H)

Рис. 2.2-36 - Примеры применения глубокой печати на упаковке (W&H)

Несмотря на растущий спрос на высококачественную и разнообразную упаковку, печатные компании продолжают испытывать давление постоянно увеличивающихся затрат. По этой причине производители печатного оборудования всерьез озабочены разработкой таких механизмов, которые позволили бы прежде всего сократить время приладки, повысить производительность, упростить обслуживание и увеличить автоматизацию производства.

Выдвижная печатная секция гдубокой печати с печатным цилиндром и системой подачи краски (W&H)

Рис. 2.2-37 - Выдвижная печатная секция гдубокой печати с печатным цилиндром и системой подачи краски (W&H)

Одним из интересных конструкторских решений явилось создание выдвижных печатных систем (рис. 2.2-37 и 2.2-35,б).

Быстросъемная гильза формного цилиндра ускоряет и упрощает процесс смены формы. Изображен процесс установки гильзы на цилиндре (W&H)

Рис. 2.2-38 - Быстросъемная гильза формного цилиндра ускоряет и упрощает процесс смены формы. Изображен процесс установки гильзы на цилиндре (W&H)

Эти системы упрощают процедуру замены гильзы печатного цилиндра (рис. 2.2-38), сокращая тем самым время на приладку машины перед печатью нового тиража и облегчая ее обслуживание.

Производственная скорость отдельных моделей современных печатных машин (рис. 2.2-35,а) возросла до 6,7 м/с, стандартная ширина запечатываемой основы составляет 120, 140 или 160 см. Спрос на качественную, красочную и разнообразную упаковку заставляет типографии устанавливать дополнительные печатные секции, общее число которых в печатной линии может достигать семи-восьми. А секции лакирования или холодной припрессовки и по возможности ламинирования увеличивают ряд до 10 и более единиц оборудования. При работе с рулона на рулон машина комплектуется безостановочным перемоточным устройством (рис. 2.2-39.)

Автоматизиронанное устройство "нон-стоп" (безостановочная смена рулонов) для машин глубокой печати на упаковке: размоточное устройство (а); намоточное устройство (W&H) (б)

Рис. 2.2-39 - Автоматизиронанное устройство "нон-стоп" (безостановочная смена рулонов) для машин глубокой печати на упаковке: размоточное устройство (а); намоточное устройство (W&H) (б)

В современных типографиях, работающих на рынке упаковки, устанавливаются, как правило, именно такие универсальные печатные машины, которые за счет модульной конструкции позволяют выпускать широкий ассортимент продукции с учетом разнообразных требований заказчиков.

Стоимость формных цилиндров, длительная и трудоемкая переналадка машины и значительный объем выхода макулатуры при смене заказа (3 и более процента при изготовлении больших тиражей) определяют рост себестоимости продукции, особенно при малотиражной печати. Понятен поэтому тот крайне сдержанный оптимизм, с которым специалисты оценивают перспективы глубокой печати на мировом рынке упаковки, равно как и большой разброс значений удельного веса этой технологии. Ожидалось, что в жесткой конкуренции с флексографией и офсетом глубокая печать сможет контролировать предположительно около 19% от общего объема производства упаковки в Европе с тенденцией к незначительному снижению. Относительные доли, например, таких стран, как Франция и Италия, лежат на значительно более высоком уровне. В США, стране с традиционно «вялым» рынком упаковочной продукции, с использованием глубокой печати прогноз со-ставил только около 8%, также с некоторой тенденцией к снижению, в то время как на долю Азии приходится приблизительно 50%, а на долю Японии стабильно 85% рынка.

Между тем, если производителям оборудования удастся снизить стоимость формных цилиндров (за счет, скажем, внедрения новых синтетических материалов и усовершенствования систем лазерного гравирования), а также преодолеть такие негативные факторы, как длительное время приладки машины и значительные объемы выхода макулатуры, глубокая печать, которая является самым простым и самым древним процессом печати, получит новый импульс развития.

 
Перспективы развития глубокая печати

Гибкие формы глубокой печати

Очевидные преимущества глубокой печати заключаются в сравнительной простоте технологического процесса и высоком качестве печатной продукции. К серьезным недостаткам следует отнести дорогостоящий и трудоемкий процесс подготовки формного цилиндра. Неудивительно поэтому, что в отрасли предпринимались неоднократные попытки заменить монолитный формный цилиндр ротационных печатных машин быстросъемными гибкими печатными формами. Но гибкие медные формы, применяемые в листовых машинах глубокой печати (рис. 13.1-11), не рассчитаны на большие производственные скорости. Кроме того, вследствие недостаточной герметичности стыков жидкая краска может затекать под печатную форму, снижая четкость оттиска.

 Сменная печатная форма с зажимным механизмом для рулонной глубокой печати (Huck)

Рис. 2.2-40 - Сменная печатная форма с зажимным механизмом для рулонной глубокой печати (Huck)

Первые попытки создать сменные формы, специально предназначенные для ротационных машин глу­бокой печати, были предприняты в США еще в 60-х годах XX века. Немецкий иммигрант Вильгельм Хук ( Wilhelm Huck ), работавший в государственной типографии в Вашингтоне, округ Колумбия, предложил вариант изогнутых пластин, которые удерживались на цилиндре при помощи вакуума и Т-образного прижимного устройства (рис. 2.2-40). От этой идеи, однако, пришлось отказаться, поскольку краска продолжала проникать под печатную форму, выдавливаясь за ее границы при печатном контакте. В 70-х годах XX века дорогостоящие эксперименты продол­ жила, впрочем также без большого успеха, производитель машин для глубокой печати фирма Albert - Frankenthal , ныне фирма Koenig & Bauer AG . Затекание краски пытались устранить путем герметизации линий стыка УФ-отверждаемым пластиком, который накладывался поверх металлической полоски и легко отделялся с ее помощью при замене печатной формы. Позже в эстафету исследований включилась компания BASF , которая попыталась внедрить на рынке глубокой печати пластины « Nylograv » - адаптированный вариант пластин « Nyloprint ». К сожалению, испытание этих пластин, подкрепленное значительными капиталовложениями, не принесло поло­ жительных результатов (рис. 2.2-41).

Смена печатной формы для глубокой печати с герметизацией стыка (КВА)

Рис. 2.2-41 - Смена печатной формы для глубокой печати с герметизацией стыка (КВА)

Скорость движения и ширина бумажного полотна

 

Во второй половине 70-х годов XX века произошел существенный прорыв в технологии глубокой иллюстрационной печати в связи с увеличением производительности и ширины печатных машин (рис. 2.2-42). На сегодняшний день скорость печати может составлять до 15 м/с при ширине бумажного полотна до 3,6 м. Пока не ясно, можно (и нужно ли с точки зрения потребностей рынка) предпринимать еще какие-либо усилия в этом направлении.

Тенденции повышения производительности (обороты цилиндра в час) ротационных машин глубокой печати с учетом того, что производительность повышается с увеличением ширины полотна (IFRA)

Рис. 2.2-42 - Тенденции повышения производительности (обороты цилиндра в час) ротационных машин глубокой печати с учетом того, что производительность повышается с увеличением ширины полотна (IFRA)

Прежде всего, достигнутые технические характери­ стики (скорость и ширина) выводят глубокую печать в лидеры среди других способов печати по показателю производительности. Это автоматически лишает глубокую печать какого-либо технологического ориентира в этом направлении. Кроме того, дальнейшее увеличение скорости печати может вызвать серьезные и в настоящее время плохо предсказуемые проблемы, а увеличение ширины бумажного полотна потребует совершенствования таких компонентов производства, как, например, поставка, хранение и транспортировка рулонов.

Между тем в последние годы отчетливо заявила о себе новая тенденция на рынке. Растущее стремление к индивидуализации означает постепенную замену массовой продукции специализированными изданиями, которые отвечают узким интересам отдельных социальных и профессиональных групп и, следовательно, означает неизбежный переход к малотиражной печати. Из-за дорогостоящей и трудоемкой подготовки формного цилиндра глубокая печать оказалась не готова к этому переходу и уступила значительный сегмент рынка журнальной и коммерческой продукции рулонному офсету. Чтобы восстановить утраченные позиции, производители машин глубокой печати пойдут, вероятнее всего, по пути создания небольших, функционально гибких печатных устройств с возможностью их быстрой переналадки при смене заказа. Видимо, появления быстро заменяемых печатных секций и упрощения процедуры подготовки формных цилиндров следует ожидать уже в ближайшие годы.

Следует отметить, что скорость печати на современных офсетных ротациях уже достигла отметки 15 м/с. Это стало возможным благодаря применению бесшовных офсетных цилиндров (гильз) и специального клинового механизма крепления формы, который позволяет максимально уменьшить технологическую выемку в теле формного цилиндра (чуть более 1 мм). В результате значительно снизилась вибрация печатного аппарата, отрицательно сказывающаяся на качестве оттисков (эта технология используется в рулонной офсетной печатной машине M-3000/» SUNDAY PRESS », созданной компанией Heidelberger Druckmaschinen AG ).

Гравирование формного цилиндра

Многократные попытки ускорить процесс изготовления форм глубокой печати привели к появлению наряду с травлением и электронно-механическим гравированием таких способов, как лазерное и электронно-лучевое гравирование (фирма Hell ). Первые лазерные системы уже появились на рынке полиграфического оборудования (раздел 2.2.1), а за ними, как предполагается, последуют и новые улучшенные модификации.

Активно совершенствуются электронно-механические гравировальные устройства, которые формируют печатающие элементы на поверхности формного цилиндра при помощи механического воздействия гравирующих головок с алмазными резцами, управляемых электронным блоком. Большинство современных электронно-механических систем работают с частотой 4 кГц. В 1998 г. в отрасли появились в качестве прототипов устройства с частотой гравирования 8 кГц, например HelioSprint компании Hell Gravure System с более высокими частотами (10 кГц), которые могут в короткие сроки появиться в типографиях.

Технология изготовления формных цилиндров

 

Подготовка формных цилиндров, как уже неоднократно отмечалось, является сложным, комплекс­ ным и дорогостоящим процессом. Он включает электрохимические операции (гальваническое наращивание электролитической меди или хрома), механическую обработку поверхности (шлифование, протачивание на токарном станке и полирование), а также собственно изготовление печатной формы (травление, механическое или лазерное гравирование). Каждый из этих этапов может скрывать резервы, способ ствующие облегчению трудоемкого формного процесса. Гравирование при этом является лишь одним звеном в общей цепи производства, несмотря на объективную значимость этой операции (в конечном счете именно качество печатной формы определяет качество оттиска). Между тем в последние годы произошел значительный прогресс в технологии обработки поверхности цилиндров: появились новые шлифовальные станки, работающие с более высоки­ми скоростями (например, станок Super Polishmaster фирмы MDC Max Datwyler AG ) и объединяющие несколько технологических операций. В ряде устройств удаление хрома и отделение медного гравированного слоя осуществляются в одном цикле путем обточки (например, на машине CYLINDER - FINISHING - MACHINE фирмы Kaspar Walter ).

Последние разработки

 

Определенным технологическим прорывом в глубокой печати можно считать разработку формных цилиндров многократного использования и системы прямого гравирования ( DICOweb Gravure ). В 1995 г. фирма MAN Roland Druckmaschinen AG представила технологическое обоснование и лабораторный прототип процесса, позволяющего получать печатные формы непосредственно в печатной машине. Для этого ячейки, равномерно выгравированные на керамическом или стальном цилиндре, заполняются полимером. Цилиндр устанавливается в печатную машину, где лазер, испаряя полимер, формирует на его поверхности печатающие элементы, более мелкие, чем нанесенная ранее предварительная растровая структура. Полученная таким образом форма служит для переноса краски на запечатываемую основу, а роль опоры для ракеля выполняют пробельные элементы между ячейками цилиндра. После печати тиража цилиндры очищаются от полимера струей воды, подаваемой под большим напором, и подготавливаются вновь. В машине DICOweb Gravure краска на запечатываемую основу наносится посредством офсетного цилиндра, который выполняет роль промежуточного носителя изображения (косвенная глубокая печать). Однако пока еще рано говорить о промышленной значимости этой технологии (подробно об этом процессе см. раздел 4.4.2.1).

Не менее интересны новые разработки в области водных красок для глубокой печати, которые могли бы заменить краски на основе толуола и тем самым устранить сложный процесс сушки, удаления и восстановления растворителя. Современные системы рекуперации - это сложные дорогостоящие комплексы, работа которых регулируется жесткими экологическими нормами. Строительство и эксплуатация таких систем ложатся тяжелым финансовым бременем на полиграфические предприятия.

Говоря о красках для глубокой печати, нельзя не упомянуть фирму Siegwerk Druckfarben , которая предложила новую формулу красок (НОТТЕСН), характеризующихся весьма существенными особенностями. Эти краски:

•  сохраняются в твердом виде (гранулах) при комнатной температуре;
•  имеют строго определенную точку плавления около 80 °C;
•  не содержат растворителя.

Применение таких красок потребует определенных изменений в машинах классической глубокой печати (например, нагревания формного цилиндра). Особая привлекательность состоит в отсутствии растворителя, а следовательно, в отказе от сушильных устройств. Отверждение краски происходит преимущественно застыванием ее (охлаждением) на запечатанном материале.

Прогнозы

 

Последние годы оказались для глубокой печати не самыми благоприятными: сократилось число мелких типографий, и только крупным печатным компаниям удается «осилить» высокие начальные инвестиции и добиться эффективности производства. На этом фоне, даже по самым оптимистическим прогнозам, не приходится ожидать скольнибудь серьезного роста влияния глубокой печати на рынке производства полиграфической продукции.

 
Печатные формы, печатные краски, увлажняющий раствор
Печатные формы

Печатные формы для офсетной печати представляют собой тонкие (до 0,3 мм), хорошо натягивающиеся на формный цилиндр, преимущественно монометаллические или, реже, полиметаллические пластины. Используются также формы на полимерной или бумажной основе. Среди материалов для печатных форм на металлической основе значительное распространение получил алюминий (по сравнению с цинком и сталью). Необходимое зернение поверхности пластины выполняется механическим путем при помощи пескоструйной машины или на зернильных установках с шарами и абразивным материалом, а также с применением мокрой или сухой обработки щетками. В настоящее время формные пластины зернятся почти исключительно электрохимическим путем и на заключительном этапе оксидируются (рис. 2.1-3). На металлическую основу наносится копировальный слой, на котором формируется изображение, несущее краску. Это в основном полимер. На полиметаллических (биметаллических) формных пластинах олеофильным слоем служит медь. В настоящее время в типографиях применяются преимущественно светочувствительные алюминиевые формные пластины с предварительно нанесенной фотополимеризующейся композицией на основе диазосоединений. Формирование изображения осуществляется благодаря различным свойствам поверхности пластин после их экспонирования и проявления. Печатные формы вследствие воздействия света и обработки образуют воспринимающие или отталкивающие краску элементы.

Оксид алюминия, который при особой обработке основы представляет собой тонкий слой, образует стабильную гидрофильную поверхность. Задача при обработке предварительно очувствленной офсетной формной пластины заключается в том, чтобы на этапах экспозиции и проявления добиться дифференциации поверхностных свойств.

Актиничный свет (содержащий УФ-излучение), воздействующий на поверхность светочувствительного материала на формной пластине, вызывает его химические изменения. В зависимости от вида и структуры слой реагирует на экспонирующее излучение по-разному. Различают следующие две фотохимические реакции при обработке формной пластины:
• задубливание копировального слоя светом (негативное копирование),
• разрушение копировального слоя светом (позитивное копирование).

При фотохимическом задубливании копировальный слой на засвеченных участках становится нерастворимым для проявителя. Если, напротив, копировальный слой фотохимически разрушается, то проявитель растворяет засвеченный слой, удаляя его с подложки (например, алюминия). Таким образом, возможны два различных способа копирования: позитивное и негативное. Они требуют различной засветки для образования изображения, т.е. различных предварительно изготовленных фотоформ (рис. 2.1-4).

При позитивном копировании в качестве копируемого оригинала используется позитивная фотоформа, т.е. непрозрачные для света зачерненные участки на ней соответствуют участкам, воспринимающим краску на печатной форме. Как следует из рис. 2.1-4,а, при копировании свет проходит через прозрачные участки в позитивной фотоформе. При этом светочувствительный копировальный слой на пластине «разлагается». Следствием этого является очищение от копировального слоя в процессе проявления участков поверхности формной пластины, в данном случае тех, на которых нет изображения. Недостаток этого способа заключается в том, что на формной пластине в отличие от прозрачных участков пленочного оригинала могут частично воспроизводиться в виде печатающих элементов края пленки, пыль, монтажные полосы и пр., т.е. темные частицы на пленке. При негативном копировании с применением «негативных формных пластин» в качестве копируемых оригиналов используется негативная фотоформа, на которой участки изображения (печатающие элементы) соответствуют прозрачным светлым участкам. Как следует из рис. 2.1-4,б свет отверждает копировальный слой на формной пластине, который после проявления остается на участках ее поверхности, в то время как с незасвеченных участков (пробельных) он удаляется. Независимо от того, идет ли речь о позитивном или негативном копировании, готовые печатные формы идентичны относительно своего информационного содержания – различаются лишь наносимые слои, используемые для изготовления печатающих элементов. Решение о работе с тем или иным видом форм, изготавливаемых позитивным или негативным копированием, принимает полиграфическое предприятие. Многие типы металлических печатных форм для повышения их тиражестойкости после проявления подвергаются термической обработке (путем обжига).

Печатные формы на лавсановой основе применяют для выполнения работ среднего качества. Они используются для печати однокрасочных и многокрасочных работ малого формата. Для обеспечения контроля качества в процессе изготовления печатных форм совместно с основным изображением копируют контрольные элементы. Для этого имеются стандартные шкалы FOGRA с соответствующими клиньями, подобными тестовому клину PMS-Offset-Testkeil или UGRA-Offset-Testkeil.

Печатные формы для термической записи изображения.

Наряду с печатными формами, описанными выше, для цифровой записи изображения созданы термочувствительные формные пластины. Запись изображения осуществляется путем воздействия лазерного излучения. В качестве примера на рис. 2.1.5 представлена печатная форма для офсета без увлажнения на лавсановой основе. В разделе 4.3.9 подробно рассмотрена технология ее изготовления.

Печатная краска

Применяемые в офсетной печати краски представляют системы высокой вязкости. Они состоят из цветных пигментов, связующего вещества, добавок и растворителя (раздел 1.5.2). Цветные пигменты имеют органическую или неорганическую природу. Они определяют цветовой тон печатной краски. Пигменты состоят из твердых частиц неправильной формы размерами от 0,1 до 2 мкм. Связующие вещества необходимы, чтобы пигмент, находящийся в виде порошка, мог закрепляться на запечатываемом материале. Кроме того, связующие вещества образуют защитную пленку, препятствующую механическому истиранию красочного слоя на оттиске. В зависимости от технологических особенностей печатного процесса и свойств запечатываемого материала связующее вещество изготавливается по определенным рецептурам из соответствующего сырья. Используемые для изготовления печатных красок связующие вещества называются «фирнисами». В самой рецептуре, подготовке и комбинации отдельных видов сырья и состоит собственное ноу-хау изготовителей печатных красок. Добавки вводятся в печатные краски, чтобы целенаправленно влиять на их особые свойства. Называемые также «вспомогательными средствами» добавки применяются главным образом тогда, когда обнаруживаются особые трудности в печатном процессе.
Роль растворителя в офсетных красках выполняют минеральные масла. Они формируют условия для переноса краски и удаляются в процессе сушки (испарением, впитыванием). Часть печатных красок закрепляется также за счет окисления. Наряду с этими красками, применяющимися чаще всего, имеются также краски, которые затвердевают посредством воздействия излучения (УФ- и электронного). Структура их совершенно иная, чем обычных красок. Различают УФ-краски как для обычной офсетной печати (с увлажнением форм) и для офсета без увлажнения.

Увлажняющий раствор

В традиционной офсетной печати увлажняющий раствор служит для разделения печатающих и пробельных участков на печатной форме, т.е. для того, чтобы избежать попадания краски на непечатающие участки. Увлажняющий раствор состоит в основном из воды. Опыт показывает, что увлажняющий раствор должен иметь значение рН между 4,8 и 5,5. Степень жесткости воды от 8 до 12 DH. Увлажняющий раствор обычно содержит также защитный коллоид для пластин, вещества для увеличения смачивания – изопропиловый спирт, буферные вещества и антимикробные добавки.
В качестве защитного коллоида для печатных форм служит гуммиарабик. Добавки для увеличения смачивания вводятся для снижения поверхностного натяжения. На рис. 2.1-6 показано действие добавок на величину поверхностного натяжения. Введение буферного средства стабилизирует значение рН. Антимикробные добавки особенно требуются в тех случаях, когда увлажняющий раствор подготавливается централизованно в специальном устройстве для нескольких офсетных машин. Существует опасность, что без этих добавок его подача может прекратиться из-за появления и роста в резервуарах водорослей. Так называемые «безалкогольные увлажняющие растворы» вместо изопропилового спирта содержат вещества, заменяющие его, например гликоли.

 
Красочный аппарат, увлажняющий аппарат, печатный аппарат

Красочные аппараты

 

Во время печатного процесса краска с печатающих элементов формы передается через офсетный цилиндр на запечатываемый материал. Задача красочного аппарата заключается в том, чтобы постоянно подавать на печатающие элементы новые порции краски с тем, чтобы печатный процесс не прекращался. Определенное количество печатной краски должно непрерывно подаваться в печатную систему. Баланс между количеством подачи краски и ее отдачей печатной форме должен быть отрегулирован так, чтобы исключить колебания плотности краски на оттиске.

Наряду с соблюдением баланса, решающее значение для качества печати имеет постоянство толщины красочного слоя на печатающих элементах формы и на запечатываемых участках материала. Теоретически повсюду на печатном листе должен находиться красочный слой одинаковой толщины этим допущением в репродукционной технике обосновывается изготовление цветоделенных фотоформ.

Схема красочного и увлажняющего аппаратов офсетной машины

Рис. 2.1-7 Схема красочного и увлажняющего аппаратов офсетной машины

Критериями, определяющими качество, таким образом, являются:

- крайне малые колебания средней толщины красочного слоя;
- постоянство толщины красочного слоя на печатающих элементах и на запечатанных участках материала (бумаги) в пределах всей поверхности.

Эти величины зависят от конструктивных особенностей красочного аппарата, шероховатости печатного материала, микрогеометрии печатной формы и резинового офсетного полотна. Реологические свойства печатной краски определяют равномерное покрытие ею плашек и отдельных растровых точек на печатном материале.

В красочном аппарате (рис. 2.1-7) осуществляется периодическая (прерывистая) подача краски посредством качающегося передаточного валика Н. Последний принимает от дукторного цилиндра сравнительно толстый слой печатной краски и передает часть его благодаря своему вращению на первый валик SO красочного аппарата. Выбор зазора между дуктором и ножом, продолжительность вращательного движения дукторного цилиндра D (преимущественно прерывистого), время контакта передаточного валика и скорость вращения валиков являются определяющими факторами для дозирования подаваемого количества краски. Наряду с системами прерывистой подачи краски имеются также системы для ее непрерывной подачи (так называемые «красочные аппараты пленочного типа»).

Все валики красочного аппарата (кроме валиков D и Н) имеют одинаковую окружную скорость, так же как формный и офсетный цилиндры. Система работает почти без проскальзывания, если не считать его малую величину, обусловленную деформацией сжатия (раздел 2.1-2) между жесткими и эластичными валиками. Нанесенная полоса краски многократно расщепляется и раскатывается. Количество краски, находящейся в красочном аппарате, зависит от числа красочных валиков и от площади их поверхностей. При оптимальном конструктивном исполнении красочного аппарата можно исходить из того, что накатные красочные валики от А1 до А4 создают на печатающих элементах формного цилиндра относительно постоянный красочный слой, т.е. после последнего накатного валика А4 обеспечивается получение красочного слоя примерно постоянной толщины независимо от распределения печатного изображения на форме. В печатной зоне (между офсетным и печатным цилиндрами) часть красочного слоя переносится на запечатываемый материал.

Как известно, офсетные печатные формы отличаются тем, что печатающие и пробельные элементы находятся в одной плоскости. «Необходимые» количества краски и увлажняющего раствора на форме (при сбалансированном их количестве) должны соответствовать задачам оптимального процесса печати. Если баланс нарушается, то происходят изменения толщины красочного слоя на оттиске.

Как прерывистая подача печатной краски в системе передаточный валик и дукторный цилиндр, так и неравномерная ее подача на форму (пробельные и печатающие элементы) является причиной того, что реально нельзя говорить о точном, постоянном процессе. Следует обращать внимание на расщепление краски на отдельных участках контакта при печати, а также при ее прохождении в красочном аппарате.

В упрощенной модели нанесения краски посредством одного накатного валика можно пояснить возникновение «паразитных» эффектов обратного действия (рис. 2.1-8). Для упрощения модели не будем принимать во внимание слой увлажняющего раствора. Перед нанесением краски на накатном валике находится ее слой толщиной S 1 . На печатающих элементах формы имеется остаточный красочный слой толщиной S 2 . После нанесения краски печатающий элемент на форме будет иметь новый красочный слой S 4 , а на соответствующем участке накатного ва­лика останется красочный слой толщиной S 3. Толщины красочного слоя S 3 и S 4 выводятся с учетом коэффициента расщепления (предполагая, что имеются замкнутые красочные слои, а не сегментообразные, как показано на рис. 2.1-8):

S 4 = a ( S 1 + S 2 ), S 3 = (1a )( S 1 + S 2 ).

Перенос краски в красочном аппарате: с красочного накатного валика на формный целиндр (а), с печатной формы на запечатываеый материал (б)

Рис. 2.1-8 Перенос краски в красочном аппарате: с красочного накатного валика на формный целиндр (а), с печатной формы на запечатываеый материал (б)

В соответствии с рис. 2.1-8, а непосредственно перед участком с толщиной S 3 и после него накатной валик имеет толщину слоя S 1 .Таким образом, появляется участок резкого изменения в толщине слоя с разни­цей As = S 1 S 3 . Правда, эта разница уменьшается при дальнейших прокатываниях расположенным выше раскатным валиком, а также при подаче новой краски из красочного аппарата.

Однако она не устраняется полностью. Эта разница сказывается на слоях краски на печатающих элементах и на запечатываемом материале. На печатающих элементах в этом случае не будет создаваться красочный слой постоянной толщины. Это ухудшает качество печати. На печатный процесс влияет схема построения красочного аппарата (возможность возникновения эффекта шаблонирования).

На рис. 2.1.8,б представлены основные процессы расщепления краски и параметры толщин слоев, начиная от формного цилиндра до печатного листа. В идеальном случае следует исходить из постоянного коэффициента расщепления a = 0,5 и постоянной толщины слоя S 4 на печатной форме.

Для совершенствования конструктивных решений красочных офсетных аппаратов имеется два пути:

- экспериментальный;
- теоретический или расчетный (раздел 13.1.3.2).

Экспериментальный путь предусматривает изготовление нескольких образцов офсетных красочных аппаратов или одного очень вариабельного прототипа. На них проводятся опыты по печати, причем следует иметь в виду, что печатные параметры должны оставаться постоянными для того, чтобы были получены поддающиеся анализу результаты.

Теоретический путь соответствует моделированию процессов переноса краски и увлажняющего раствора в красочном аппарате посредством описания физических процессов с последующим использованием программных средств, реализуемых на компьютере.

В красочном аппарате следует рассматривать два вида процессов.

Краска и увлажняющий раствор в печатном процессе переносятся на поверхность материала. В этом случае решающую роль играют поверхностные свойства (например, смачивание, пористость и шероховатость) запечатываемого материала.

Впервые процесс переноса краски с печатной формы на запечатываемый материал был подробно исследован Уолкером и Фецко [1.3.3]. Они обнаружили, что процесс передачи краски может быть выражен посредством приведенного в разделе 1.3.2 уравнения.

Второй случай имеет место тогда, когда передающая краску поверхность находится в контакте с другой, имеющей краску и влагу. В [2.1-4] была рассмотрена функциональная зависимость этого процесса.

Представленная на рис. 2.1-7 схема красочного аппарата построена на принципе переноса основного потока краски на печатную форму посредством первых накатных валиков А 1 и А 2 . Валики А 3 и А 4 переносят на печатную форму лишь небольшое количество краски и выполняют, главным образом, функцию «утюга». (Расчетная оценка процентных долей толщины слоя S 4 (рис. 2.1-8), которые передаются отдельными накатными валиками, составляет А 1 = 45%, А 2 = 38%, А 3 = 10%, А 4 = 7%.) Это означает, что имевшие место колебания толщины слоя на печатающих элементах формы уменьшаются. В идеальном случае все печатающие элементы должны иметь одинаковую толщину красочного слоя. В действительности же имеются его колебания. Чем они меньше, тем лучше качество переноса краски красочным аппаратом. Это определяется коэффициентом неравномерности n :

n = [( S max S min )/ S mittel ] . 100%,

S max максимальная толщина красочного слоя на печатающих элементах формы;
S min минимальная толщина красочного слоя на печатающих элементах формы;
S mittel среднее арифметическое толщин красочного слоя на печатающих элементах формы.

Теоретические и практические исследования [2.1-5] показали, что красочные аппараты, подающие основной поток краски на первые накатные валики, однозначно обеспечивают лучшие условия ее переноса, чем системы равномерной подачи. Поэтому современные красочные аппараты офсетных рулонных и листовых машин представляют краскоподающие системы с подачей основного потока краски на первые накатные валики.

Другая возможность повышения качества переноса краски состоит в том, что в красочном аппарате устанавливают дополнительно группу валиков, которые выравнивают красочный слой (рис. 2.1-7 и 2.1-9).

Красочный аппарат с системой выравнивание толщины красочного слоя на формном цилиндре

Рис. 2.1-9 Красочный аппарат с системой выравнивание толщины красочного слоя на формном цилиндре

На рис. 2.1-10 представлены различные схе­мы красочных аппаратов.

Схемы красочных аппаратов для офсетных печатных секций: Speedmaster 102 (Heidelberg), Roland 700 (MAN Roland), Rapida 104 (KBA)

Рис. 2.1-10 Схемы красочных аппаратов для офсетных печатных секций: Speedmaster 102 (Heidelberg), Roland 700 (MAN Roland), Rapida 104 (KBA)

Пример "короткого красочного аппарата" офсетной секции для офсетной печати

Рис. 2.1-11 Пример "короткого красочного аппарата" офсетной секции для офсетной печати

Красочный ящик с красочным ножом и зональными винтами

Рис. 2.1-12 Красочный ящик с красочным ножом и зональными винтами

Красочные аппараты состоят из нескольких попе­ременно расположенных жестких цилиндров и эластичных валиков. Цилиндры (с твердой поверхностью) имеют как вращательное движение, так и перемещение в осевом направлении (их называют раскатными цилиндрами), чтобы выравнивать красочный слой.

Для газетных печатных комплексов, к которым предъявляют меньшие требования в отношении качества оттиска, чем к машинам для иллюстрационной печати, используются так называемые «беззональные короткие красочные аппараты», или «анилоксовые красочные аппараты» (рис. 2.1-11; раздел 2.1.3.5). Они имеют значительно более простое построение. Их достоинством является то, что из-за небольшой аккумулирующей способности краски красочный аппарат переходит в состояние устойчивого равновесия уже через несколько оборотов.

Главный недостаток этой системы необходимость использования красок более низкой вязкости, чем в обычных красочных аппаратах. Из-за этого при печати происходит большее растискивание.

Анилоксовый валик имеет ячейки, подобные ячейкам формного цилиндра глубокой печати. Так как избыток краски снимается ракелем, следует считаться с износом валика. Для уменьшения этого явления они изготавливаются с керамическим покрытием, а ракель из высоколегированного материала, что обеспечивает достаточно долгое время их использования.

У коротких красочных аппаратов имеется недостаток, заключающийся в том, что с поверхности печатной формы часть увлажняющего раствора по короткому пути попадает, не испарившись, в красочный ящик (или красочную камеру) и поэтому собирается в нем. Главное достоинство коротких красочных аппаратов отсутствие зональной регулировки подачи краски.

Обычные красочные аппараты с валиками требуют подачи краски с возможностью дозирования ее по зонам печати при системе дукторный цилиндр красочный нож и передаточный валик.

Посредством зональных винтов эластичный красочный нож может устанавливаться на различных расстояниях от дукторного цилиндра (рис. 2.1-12), благодаря чему регулируется подаваемое количество краски. Система дукторный цилиндр красочный нож имеет свои недостатки. Красочный нож можно представить как упругую балку на п опорах ( п количество зональных винтов).

Так как изменение положения одного винта оказывает непосредственное влияние не только на соседние зоны, а на всю систему, изготовителями были созданы разные решения для регулировки красочных зон без оказания влияния на соседние.

Красочный ящик СРС с зональной, свободной отпобочного действия регулировки подачи краски: красочный ящик (а), регулируемый эксцентрик и дукторный целиндр (б), красочный ящик в красочной секции (в), схема зональной подачи краски (Heidelberg) (г)

Рис. 2.1-13 Красочный ящик СРС с зональной, свободной отпобочного действия регулировки подачи краски: красочный ящик (а), регулируемый эксцентрик и дукторный целиндр (б), красочный ящик в красочной секции (в), схема зональной подачи краски (Heidelberg) (г)

В красочной зональной системе фирмы Heidel berger Druckmaschinen AG (рис. 2.1-13) определенный по толщине красочный слой на дукторном ци­линдре образуется путем его взаимодействия с набором регулируемых цилиндров с внутренней эксцентричной поверхностью. Цилиндры имеют по краям кольца, служащие опорой на дукторном цилиндре. Как можно видеть на рис. 2.1-13,б, на дукторном цилиндре, благодаря тому что он опирается на кольца, в результате образуются свободные от краски области. Качающиеся аксиальнораскатные цилиндры в красочном аппарате выравнивают краску. В целом образуется равномерный красочный слой. Между дукторным цилиндром и эксцентричными ци­линдрами помещается пленочное покрытие, которое облегчает чистку красочного ящика. Эта систе­ма благодаря своему построению автоматически компенсирует неравномерности кругового вращения дукторного цилиндра и температурные изменения, так что можно говорить об устойчивой и на­дежной конструкции.

Созданы и другие системы без побочного краевого действия, такие, как красочные шиберы, консольно надрезанный красочный нож (рис. 2.1.14,а, б, в).

Системы красочных ящиков с зональным управлением: система дозирующего рычага (а), система красочного шибера (б), система консольного красочного ножа (в)

Рис. 2.1-14 Системы красочных ящиков с зональным управлением: система дозирующего рычага (а), система красочного шибера (б), система консольного красочного ножа (в)

В классических красочных аппаратах (рис. 2.1-7) требуются регулировочные системы подачи краски, поскольку расход краски изменяется по ширине ее подачи в соответствии с изображением. Соответственно для этого должны устанавливаться зональные красочные элементы или красочный нож (рис. 2.1-13).

Увлажняющие аппараты

В традиционной офсетной печати необходим увлажняющий аппарат, который бы покрывал про­бельные элементы печатной формы очень тонким (около 2 мкм) слоем увлажняющего раствора. Так как часть его переходит совместно с краской на офсетное полотно, а другая испаряется, он должен постоянно пополняться. На рис. 2.1.-7 и 2.1-10 показаны аппараты пленочного типа, а на рис. 2.1-11 -увлажняющий аппарат щеточного типа. Другие схемы исполнения представлены на рис. 2.1-15.

Приципы построения увлажняющих аппаратов: увлажняющий аппарат с передаточным валиком (а), пленочный увлажняющий аппарат (б), косвенное нанесение увлажняющего раствора посредством красочного валика (в), щеточный увлажняющий аппарат (г), центробежный увлажняющий аппарат (д)

Рис. 2.1-15 Приципы построения увлажняющих аппаратов: увлажняющий аппарат с передаточным валиком (а), пленочный увлажняющий аппарат (б), косвенное нанесение увлажняющего раствора посредством красочного валика (в), щеточный увлажняющий аппарат (г), центробежный увлажняющий аппарат (д)

Аналогом увлажняющих аппаратов являются «вишерные валики», применявшиеся для увлажнения литографского камня. Увлажняющие аппараты с передаточным валиком и пленочные увлажняющие аппараты представляют собой контактные устройства. В них прослеживается связь емкости с увлажняющим раствором через передаточные валики с печатной формы. Недостатком данных конструкций является то, что различные субстанции (например, частицы краски и бумажная пыль) с печатной формы попадают в емкость с увлажняющим раствором и могут привести к его загрязнению. При бесконтактной подаче увлажняющего раствора, т.е. где прямая связь емкости для раствора с формой и краской отсутствует, этой проблемы не возникает. Их называют щеточными, или центробежными, увлажняющими аппаратами (рис. 2.1-15,г,д). Поступление увлажняющего раствора должно быть очень дозированным, так как избыточный его объем с печатной формы не может вернуться в увлажняющий аппарат.

Увлажняющие аппараты с передаточным валиком (рис. 2.1-15,а) имеют накатные увлажняющие валики, которые покрыты впитывающими материалами (например, такими, как мольтон, плюш). Для этих систем характерна высокая инерционность изменения

подачи количества увлажняющего раствора, так как покрытие валиков обладает возможностью его нако­пления в больших объемах. Подобные аппараты име­ют ряд технологических недостатков:

- высокие затраты на обслуживание;
- большой выход макулатуры из-за медленного дос­тижения баланса краска увлажняющий раствор;
- частые неполадки из-за образования ворсинок на форме (преимущественно у новых покрытий);
- неравномерное распределение увлажняющего раствора по ширине формата;
- опасность переноса слишком большого количества увлажняющего раствора.

Пленочные увлажняющие аппараты (рис. 2.1-15,б) работают без передаточного валика и впитывающих покрытий, однако с добавлением в увлажняющий раствор спирта или специальных веществ. Системы, действующие непосредственно на печатную форму, увлажняют ее через собственный увлажняющий накатной валик.

В системах непрямого действия увлажняющий раствор подается одним накатным валиком, который переносит печатную краску и увлажняющий раствор на печатную форму в виде воднокрасочной эмуль­сии (рис. 2.1-15,б).

К бесконтактным увлажняющим аппаратам отно­сятся центробежные, турбоили щеточные устройства (рис. 2.1-15,г и д), в которых увлажняющий раствор подается на валик в виде мелко разбрызганных капелек. Величина поверхностного натяжения должна при этом обеспечивать их быстрое растекание по поверхности. Однако эти аппараты имеют существенные недостатки. Они не обеспечивают стабильность работы и сложны по конструкции. Главное же достоинство центробежных увлажняющих аппаратов состоит в управлении количеством подаваемого увлажняющего раствора в осевом направлении (в таких аппаратах обеспечивается зональная регулировка по ширине формы). Так как капельное нанесение по сравнению с пленочным имеет существенные недостатки, в акцидентной печати применяются преимущественно пленочные увлажняющие аппараты. Это принципиально важно, так как в зависимости от величины зональной подачи краски для обеспечения равномерной эмульсии необходимы и различные количества увлажняющего раствора.

Печатные краски взаимодействуют с увлажняющим раствором. Печатники говорят об образовании «эмульсии». По физико-химической классификации при офсетной печати образуется дисперсия «краска-увлажняющий раствор», где он находится в краске в форме капель и частично на красочном слое в свободном состоянии.

Если размеры капель увлажняющего раствора превышают определенную величину, то офсетный процесс прерывается. В этом случае нет равномерной передачи краски на запечатываемую поверхность. Маленькие же капли увлажняющего раствора приводят к тому, что не обеспечивается разделение печатающих и пробельных элементов печатной формы.

Как для красочных, так и для увлажняющих аппаратов имеются разные концепции, которые позволяют осуществить комбинированное или раздельное нанесение увлажняющего раствора, например, посредством подводимых к красочному аппарату или отводимых от него промежуточных валиков (рис. 2.1-15,б). Изменяя схему привода увлажняющих валиков (проскальзывание), можно варьировать количество подаваемого увлажняющего раствора и обеспечить очистку печатной формы.

Печатный аппарат

Рассмотрим построение и принципы действия офсетного печатного аппарата на примере типичной секции листовой машины (рис. 2.1-16). Представим упрощенно, что печатная машина состоит из уже описанных выше красочного и увлажняющего аппаратов, формного цилиндра с печатной формой, офсетного цилиндра с закреплённым на нём резиновым полотном и печатного цилиндра. Формный цилиндр с печатной формой, на которую нанесен слой краски, вращается синхронно с офсетным цилиндром. Офсетный цилиндр, в свою очередь, вращается синхронно с печатным цилиндром, на котором с помощью захватов фиксируются и проводятся листы запечатываемой бумаги. Линия контакта между офсетным и печатным цилиндрами называется полосой контакта ( nip ).

Печатная форма изготавливается на металлической основе, толщиной до 0,3 мм, или на фольге со слоем, на котором формируются элементы соответствующего цветоделенного изображения. Резиновое полотно офсетного цилиндра (вязкоупругий материал на тканевой основе) представляет собой сменное покрытие толщиной около 2 мм.

Как видно из схемы (рис. 2.1-16,а), поверхность формного цилиндра по окружности не является непрерывной. Она имеет нерабочую зону (выемку) для закрепления печатной формы. В выемке размещается устройство для натяжения формы. Офсетный цилиндр имеет выемку для размещения устройства натяжения резинового полотна, а печатный цилиндр выемку для размещения системы захватов.

Печатный аппарат листовой офсетной машины: расположение цилиндров (а), контрольные колбца, шестереночный механизм привода и управление захватами на листовой офсетной машине (Heidelberg) (б)

Рис. 2.1-16 Печатный аппарат листовой офсетной машины: расположение цилиндров (а), контрольные колбца, шестереночный механизм привода и управление захватами на листовой офсетной машине (Heidelberg) (б)

Для обеспечения безупречного переноса изображения с печатной формы на бумагу необходимо, что­бы все три цилиндра вращались с идеально одинаковыми окружными скоростями без проскальзывания. Поскольку по окружностям цилиндров имеются технологические выемки, невозможно, чтобы в течение печати всего тиража выдерживалось требуемое относительное вращение только за счёт сил трения между контактирующими поверхностями. По этой причине все цилиндры имеют шестерёнчатый привод, связанный с приводом машины. Кроме того, через печатный аппарат осуществляется также привод красочного аппарата.

Проблемы печати, вытекающие из конструкции шестерёнчатого привода (в особенности появление «полошения» дефекта, связанного с неточным из­готовлением шестерен), можно разрешить за счёт оптимального допуска на боковой зазор шестерён привода, а также путем совершенствования и повышения качества сборки узлов.

Кроме того, при сборке необходимо уделять внимание тому, чтобы межосевое расстояние между цилиндрами печатного аппарата изменялось таким образом, чтобы обеспечить отключение и включение натиска. При этом следует принимать во внимание межосевое расстояние между офсетным и печатным цилиндрами при разной толщине бумаги и изменения межосевого расстояния при перемещении офсетного цилиндра. Межосевое расстояние регулируется при применении эвольвентного зацепления с соответствующей коррекцией профилей зубьев.

При минимальном межосевом расстоянии необходимо гарантировать наличие зазора между зубьями, а при увеличении межосевого расстояния обеспечение надёжного контакта. Поэтому в печатных машинах применяются зубья увеличенной высоты. Синхрон­ность вращения цилиндров достигается за счёт косозубой передачи, так как она увеличивает коэффициент перекрытия зацепления. Кроме одинаковой угловой скорости, для переноса печатной краски необхо­димо, чтобы между формным и офсетным цилиндрами, а также между офсетным цилиндром и бумагой было обеспечено достаточно высокое давление. Между формным и офсетным цилиндрами, которые вращаются с жёстко установленным межосевым расстоянием, давление устанавливается за счёт поддекельной покрышки на офсетном цилиндре, которая обеспечивает радиальную деформацию офсетной резины в ди­апазоне 0,05-0,15 мм. Между офсетным и печатным цилиндрами устанавливают давление, зависящее от свойств запечатываемых материалов.

При вращении цилиндров с шестеренчатой передачей возникает явление проскальзывания. Оно приводит к тому, что к радиальной деформации офсетной резины в зоне контакта цилиндров добавляется еще тангенциальная составляющая. Силовое нагружение цилиндров печатного аппарата соответствует периоду взаимодействия их рабочих поверхностей, после чего в момент прохождения выемок происходит их разгрузка. Подобное циклическое нарушение силового контакта приводит к возникновению вибраций в печатном аппарате, влияющих на качество печати.

Чтобы свести к минимуму последствия вибрации, на торцевые стороны формного и офсетного цилиндров устанавливают контактные кольца из закалённой стали с высокой поверхностной прочностью. Диаметры этих колец равны диаметрам начальной окружности шестерён, и они обкатываются друг относительно друга с натягом. На машинах формата печати 70 x 100 см усилие натяга составляет около 15 000 Н. Контактные кольца препятствуют крутильным колебаниям, которые могут возникнуть в механической системе (цилиндр зубчатое колесо). Кроме того, контактные кольца увеличивают жёсткость на изгиб пары цилиндров. Это сдвигает резонансную частоту системы в некритическую область и уменьшает вибрацию, вызываемую прохождением выемок на цилиндрах.

Для обеспечения необходимого взаимодействия формного, офсетного и печатного цилиндров в процессе печати необходимо, чтобы не возникали их относительные перемещения в окружном и радиальном направлениях. Существенными являются конструктивные особенности установки цилиндров в печатном аппарате. Для всех трёх цилиндров опоры должны быть выбраны с учетом больших нагрузок. К тому же, исходя из требований точного переноса необходимого количества краски, должны быть обеспечены вы­сокая жесткость конструкций и отсутствие люфтов.

К формному цилиндру предъявляется дополни­тельное требование, связанное с его юстировкой (необходимость его поворота при диагональной приводке (раздел 2.1.2.3) на определенный угол). При установке офсетного цилиндра необходимо учесть работу механизма натиска. Вследствие учета этих разносторонних требований в качестве опор валов цилиндров применяются беззазорные игольчатые или конические роликовые подшипники, которые по­ставляются изготовителями с уже гарантированным предварительным натягом.

Цилиндры с их опорами монтируются между двумя вертикальными боковыми стенками (рис. 2.1-16,б). Они изготавливаются преимущественно из высококачественного литья. Учитывая высокие требования к параллельности цилиндров, установочные отверстия должны выполняться совместно в обеих стенках. Печатный аппарат сохраняет требуемую жесткость к вибрациям и кручениям благодаря тому, что вертикальные стойки привинчиваются в нижней части к жесткой станине. В некоторых конструкциях станина выполняет функцию фундамента. Кроме станины для повышения жёсткости печатного аппарата используют поперечные связи.

Монтаж машины требует не только установки цилиндров, но также соблюдения определённых условий и правил сборки других узлов. Например, при установке системы захватов на печатном цилиндре и механизма управления открытием и закрытием захватов.

Для обеспечения длительного функционирования и долговечной службы печатного аппарата и вращающихся деталей необходимо достаточное количество качественной смазки. Подшипники и зубчатые передачи предъявляют особенно высокие требования к качеству смазочных веществ. Смазка машин большей частью осуществляется с помощью специальных приспособлений. В узлах возможна утечка масла. Поэтому для машин малого и среднего формата применяют пастообразные смазки. При выборе масел обращают внимание на возможное их взаимодействие с различными растворителями, с окрашенными металлическими и полимерными поверхностями, цветными металлами, резиновыми и другими материалами. Учитывают также воздействие смазочных материалов на процесс старения отдельных деталей печатных машин.

 
<< В начало < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая > В конец >>

Всего 46 - 54 из 148


Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Купить в Сходне известняковый щебень для ремонта дорожного полотна. по этой ссылке