Самый большой каталог шрифтов




Глубокая печать
Изготовление формных цилиндров

В отличие от листовых машин глубокой печати, имеющих весьма ограниченное применение (рис. 1.6-8), рулонные являются основным оборудованием типографий глубокой печати. Печатный аппарат рулонной машины включает цельный формный цилиндр, на медной поверхности которого методом гравирования или травления изготавливается печатная форма. Производство формных цилиндров представляет собой цепь сложных механических, химических и электрохимических операций.

Заготовка формного цилиндра представляет собой стальную толстостенную полую трубу, в торцы которой запрессовываются стальные цапфы. Для создания дополнительной жесткости к цапфам внутри цилиндра привариваются стальные диски. Затем, для создания правильной геометрической формы, стальная заготовка формного цилиндра протачивается по всей длине. Последующая балансировка обеспечивает устойчивость цилиндров к вибрациям в печатной машине при высоких скоростях печати (обычно около 15 м/с).

Наращивание на стальной поверхности цилиндра основного слоя меди, помимо других целей, позволяет получать цилиндры требуемого диаметра, который определяется технологическими параметрами печатной машины.

Различные методы получения медного покрытия на формном цилиндре глубокой печати: метод наращивания "тонкого слоя" (а); метод Балларда (б); метод наращивания "толстого слоя"

Рис. 2.2-4 - Различные методы получения медного покрытия на формном цилиндре глубокой печати: метод наращивания "тонкого слоя" (а); метод Балларда (б); метод наращивания "толстого слоя"

Рассмотрим методы получения (рис. 2.2-3 и 2.2-4) «съемного» покрытия - медной рубашки (слой для гравирования, обеспечивающий многократное повторное использование формных цилиндров). Следует отметить, что твердость медной рубашки - HV 200 по Викерсу - в два раза выше твердости основного слоя меди, что позволяет с успехом использовать электронно-механическое гравирование для получения печатных форм. Методы следующие:

• метод наращивания тонкого слоя (рис. 2.2-4,а): Толщина медной рубашки (приблизительно 80 мкм), осажденной гальваническим методом на основном слое меди, допускает только однократное ее гравирование (рис. 2.2-3). К преимуществам метода наращивания тонкого слоя меди, в сравнении со способом, позволяющим получать толстый медный слой (см. ниже), следует отнести получение покрытия заданной толщины и минимальную последующую механическую обработку. Повторное использование цилиндров сводится к удалению слоя (механическая обработка поверхности цилиндра) и гальваническому наращиванию нового слоя меди. На отдельных производствах медная рубашка удаляется с помощью обратного электролитического процесса растворения меди. Его осуществление возможно только при наличии тонкого разделительного слоя никеля между основным слоем меди и медной рубашкой толщиной 25 мкм. Удельный вес метода нанесения тонкого слоя составляет 35% в общем объеме применения, в том числе на электролитическое растворения приходится только 5%;

метод слоя Балларда (Ballard skin) (рис. 2.2-4,6): Этот метод представляет собой разновидность метода тонкого слоя (однократное использование медной рубашки). Однако здесь на основной слой меди наносится специальный разделительный слой, обеспечивающий отделение от цилиндра тонкой медной рубашки Балларда толщиной80-100 мкм. Метод применяется приблизительно в 45% случаев;

толстослойное меднение (метод толстого наращивания слоя; рис. 2.2-4,в): этот метод предполагает электролитическое осаждение на основном медном слое цилиндра медной рубашки толщиной примерно 320 мкм. Этой рубашки вполне достаточно для изготовления четырех различных печатных форм. По окончании печати каждого тиража поверхность цилиндра подвергается комплексной многоступенчатой механической обработке (шлифовка, полировка). В результате удаляется слой меди в 80 мкм вместе с выгравированным на нем изображением. Наращивание новой рубашки осуществляется после того, как полностью выработана предыдущая рубашка. Доля использования этого метода составляет 20%.

Вне зависимости от способа, которому отдано предпочтение, для повышения тиражестойкости печатной формы на ее поверхности осаждают тонкий слой хрома, который удаляется после печати тиража при помощи соляной кислоты перед отделением медной рубашки.

Процесс изготовления печатной формы гравированием предусматривает следующие этапы:

• снятие отработанного формного цилиндра;
• пром!ывка цилиндра, удаление остатков краски;
• удаление слоя хрома;
• удаление медной рубашки химическим, электрохимическим или механическим способом;
• подготовка цилиндра к электролитическому процессу меднения (обезжиривание, удаление пленки оксида, для метода Балларда - нанесение разделительного слоя);
• проведение электролитического процесса наращивания медной рубашки;
• проточка поверхности цилиндра на токарном станке с алмазным резцом либо шлифование камнем или тонкой шкуркой;
• изготовление печатной формы травлением или гравированием;
• пробная печать;
• минус- или плюс-корректура цилиндра (увеличение или уменьшение объема ячеек);
• подготовка формного цилиндра к хромированию (обезжиривание, удаление пленки оксида, при необходимости предварительный нагрев и иногда полирование);
• проведение электролитического процесса наращивания слоя хрома;
• полирование поверхности;
• передача готового цилиндра на склад или его размещение в печатной машине глубокой печати.

В настоящее время практически все эти операции автоматизированы и осуществляются в единой производственной системе, включающей станки для механической обработки и гальванолинии с программным управлением. Цилиндры передаются от операции к операции при помощи тельферов или автоматизированных беспилотных транспортных тележек FTS (Fahrerlose Transport-Systeme).

 
Изготовление печатных форм

Поверхность формного цилиндра глубокой печати служит не только для переноса краски на запечатываемый материал, но и для создания опоры ракелю в процессе печати. Каждый раз, непосредственно перед получением оттиска, ракель удаляет краску с поверхности пробельных элементов, которые представляют собой перемычки между растровыми ячейками (печатающими элементами). При классическом способе изготовления печатных форм методом травления плавность тоновых переходов обеспечивается различной глубиной растровых ячеек.

В другом способе изготовления форм тональность изображения на оттисках передается одновременно за счет различной глубины ячеек и за счет различной площади печатающих элементов.

Способ переноса изображения на формный цилиндр, в котором печатающие элементы имеют разную величину при одинаковой глубине, по аналогии с высокой и плоской офсетной печатью, не нашел широкого признания (рис. 1.3-11).

На сегодняшний день основным формным процессом в технологии глубокой печати считается метод электронно-механического гравирования (различная площадь и глубина печатающих элементов). В современных типографиях травление форм глубокой печати, несмотря на высокое качество воспроизведения тоновых изображений, которое дает этот метод, применяется крайне редко. Однако в целях полноты нашего обзора рассмотрим кратко основные аспекты этого процесса.

Пигментный способ изготовления печатных форм (травление)

В традиционном способе глубокой печати изображение на формном цилиндре получают путем травления меди через задубленный слой, образованный с помощью промежуточного светокопировального материала- пигментной бумаги. Обычно непосредственно перед экспонированием пигментную бумагу очувствляют в растворе бихромата калия. Сначала в копировальных рамах на пигментную бумагу копируется растровая сетка, а далее - информация с диапозитивов. Затем в специальном пигментно-переводном станке экспонированную копию пигментно-желатиновым слоем «прикатывают» к поверхности формного цилиндра. Безусадочная бумажная основа, которая отделяется при дальнейшей обработке, обеспечивает точность приводки. Наряду с бумагой для перевода копии используется так называемая пленка «аутофильм», которая состоит из лавсановой подложки, разделительного и светочувствительного слоев.

При дальнейшей обработке (цилиндр вращается в емкости с водой 40 _С) от пигментного слоя отделяется бумажная основа, незадубленный пигментно-желатиновый слой набухает и все незадубленные участки растворяются и удаляются с поверхности цилиндра. Этот процесс можно назвать «проявлением» копии. После высушивания на медной поверхности цилиндра остается рельеф задубленных желатиновых слоев переменной толщины. Эти слои находятся внутри сформированных стенок (наиболее задубленных и толстых слоев) печатных элементов. Все операции осуществляются в автоматизированных проявочных машинах с программным управлением.

Перед травлением пробельные элементы покрываются кислотоупорным асфальтовым лаком. Тем самым корректируются отдельные дефекты задубленного рельефа. Процедуру травления проводят в специализированных аппаратах с программным управлением.

Травление цилиндров осуществляется растворами хлорного железа при их окунании или обрызгивании. По мере диффузии травящего раствора через желатиновый слой на медной поверхности формируется изображение. Под тонкими участками желатинового слоя травление начинается раньше, следовательно, и глубина печатающих элементов, полученных в слое меди, будет больше, чем под более толстыми участками. В итоге, после окончания процесса на поверхности цилиндра получается печатная форма с постоянной площадью и переменной глубиной печатающих элементов.

Электромеханическое гравирование печатных форм

Процесс электромеханического гравирования в корне отличается от пигментного способа получении печатных форм. На современном производстве управление процессом осуществляется из массива данных допечатных процессов, что исключает необходимость монтажа сканируемого оригинала на вращающемся синхронно с гравируемым цилиндром в барабане (рис. 1.3-14). Гравировальный автомат последнего поколения сконструирован по типу токарного станка и состоит из шпинделя (патрона), в котором закреплен формный цилиндр, и гравировальной головки. Формный цилиндр вращается при гравировании с постоянной окружной скоростью (приблизительно 1 м/с - в зависимости от линиатуры гравирования). Одновременно движется алмазный резец гравировальной головки, работающий с высокой частотой (4-8 кГц), причем алмаз проникает в медную рубашку на различную глубину. Результат этого процесса представлен в качестве примера на рис. 2.2-5 и 2.2-6. Постоянная скорость и непрерывность вращения цилиндра, а также постоянная частота гравирования обеспечивают равноудаленность печатающих элементов друг от друга по радиусу цилиндра (в направлении гравирования).

Печатающие элементы, полученные на поверхности цилиндра способом электромеханического гравирования. Формирование градации осуществляется за счет различного объема печатающих элементов, т. е. за счет изменения их глубины и площади

Рис. 2.2-5 - Печатающие элементы, полученные на поверхности цилиндра способом электромеханического гравирования. Формирование градации осуществляется за счет различного объема печатающих элементов, т. е. за счет изменения их глубины и площади

Ячейки располагаются в шахматном порядке (рис. 2.2-5 и 2.2-6). Шаг гравирования в поперечном направлении определяется перемещением гравировальной головки за один оборот цилиндра параллельно его оси.

Ячейки, выгровированные электромеханическим способом (максимальная глубина гравирования)

Рис. 2.2-6 - Ячейки, выгровированные электромеханическим способом (максимальная глубина гравирования)

 Гравировальная машина для электромеханического гравирования с 16 гравировальными головками (HelioKlischograph K 406-Sprint, HELL Gravure System)

Рис. 2.2-7 - Гравировальная машина для электромеханического гравирования с 16 гравировальными головками (HelioKlischograph K 406-Sprint, HELL Gravure System)

В зависимости от ширины запечатываемого рулона число гравировальных головок, работающих одновременно, может увеличиваться с 8 (стандарт) до 16 (рис. 2.2-7, см. также раздел 4.3.4). Медные заусенцы удаляются прямо в процессе гравирования скребком (шабером), закрепленным на гравировальной головке. Перед получением пробного оттиска цилиндр полируют, а затем по результатам пробной печати осуществляют незначительную ручную корректировку. В качестве заключительного этапа наносят слой хрома, который позволяет значительно повысить тиражестойкость печатной формы.

Лазерное гравирование печатных форм

На протяжении многих лет специалисты стремятся найти способ увеличения скорости и снижения стоимости процесса гравирования. В результате в качестве альтернативы электронно-механическому методу были предложены способы изготовления печатных форм - лазерное и электронное гравирование. Лазерное гравирование печатных форм уже используется на ряде предприятий. В 1995 г. компания Мах Datwyler A6 выпустила первый промышленный образец лазерного устройства прямого гравирования форм, использующего твердотельный лазер, позволяющего получать печатающие элементы на цинковом слое формного цилиндра (он получил название «Laserstar»). Форма печатающих элементов в этом способе гравирования сходна с формой элементов, получаемых травлением (частота гравирования составляет 70 кГц).

После гравирования цилиндр полируется, очищается, и в заключение его покрывают слоем хрома. Процесс подготовки цилиндров к гравированию после печати включает применение аналогичных механических, химических и электрохимических операций, что и подготовка медных цилиндров. Следует отметить, что тенденция постепенной замены меди цинком в качестве материала для «формного» слоя приобретает все большую популярность.

С развитием лазерного гравирования технология глубокой печати получила новые возможности: значительно сократились отрицательные явления, которые отличали традиционную глубокую печать: плохо читаемый мелкий текст с неровностями (зазубрина ми) штриховых деталей; появилась возможность применения частотно-модулированного растрирования (раздел 1.4.3).

Сущность технологий непрямого (косвенного) гравирования заключается в использовании черного светочувствительного слоя, нанесенного на медную поверхность формного цилиндра. Лазер удаляет этот слой в соответствии с ранее оцифрованным оригиналом (из цифрового массива данных), после чего проводится операция травления (например, «DIGILAS» фирмы Schepers-Ohio).

Получение пробных оттисков

Для снижения нагрузки на производственные печатные машины пробная печать на предприятиях осуществляется на специальных пробопечатных устройствах (рис. 2.2-8 и 2.2-9). Они состоят из простого механизма для размотки бумажного полотна (обычно рассчитанного на использование рулонов различной ширины), четырех печатных секций и листовой приемки. Линия сушки между печатными секциями из-за низкой скорости печати (приблизительно 15% от номинальной производственной скорости тиражной печати) значительно короче, чем в печатной машине. Сушильное устройство имеет преимущественно одностороннее исполнение. Механизм смены печатного цилиндра оснащен поворотным устройством с тремя или четырьмя магазинами, применяемым для установки печатных цилиндров различной ширины(рис. 2.2-8). Для получения оттисков, идентичных тиражным, пробная печать выполняется красками с подобранными реологическими свойствами.

 Конструктивное построениепробопечатного станка глубокой печати (КВА)

Рис. 2.2-8 - Конструктивное построениепробопечатного станка глубокой печати (КВА)

Имеются также более простые пробопечатные станки глубокой печати, в которых на лист бумаги, закрепленный на большом барабане, последовательно с четырех формных цилиндров наносятся печатные краски. Условия, приближенные к условиям печати тиража издания, обеспечиваются применением специального устройства.

Схема четырехсекционной пробопечатной машины глубокой печати (рис. 2.2-8), оснашенной устройством для размотки рулона и листовыводным устройством

Рис. 2.2-9 - Схема четырехсекционной пробопечатной машины глубокой печати (рис. 2.2-8), оснашенной устройством для размотки рулона и листовыводным устройством

 
Пресс-цилиндр

Как в любом способе печати, в машине глубокой печати имеется печатный цилиндр. Помимо стандартного требования к стабильности конструкции печатный цилиндр должен иметь по возможности небольшой диаметр, что позволяет получать узкую зону печатного контакта, обеспечивающую более высокое качество (резкость) оттисков. Однако такая система не позволяет поддерживать оптимальное давление печати, поэтому до 1960-х годов машины глубокой печати выпускались как трехцилиндровые системы: между печатным и формным цилиндрами устанавливался промежуточный резиновый валик. Поскольку в этом случае промежуточный валик нагружается с двух сторон равномерно, опасность значительного его прогиба отсутствовала, следовательно, он мог иметь небольшой диаметр.

Тенденция к повышению производительности печатных машин способствовала росту популяр ности двухцилиндровых машин, а появление в 60-70-х годах XX века компенсирующего прессцилиндра, практически вытеснило трехцилиндровые системы. За основу при их создании была взята конструкция печатного цилиндра с расположенным внутри него неподвижным пресс-цилиндром. А для сверхшироких машин были предложены варианты «плавающего валика» Кюстерса и « IMIPCO -валика» (рис. 2.2-12). На рисунке изображен печатный цилиндр с расположенными в его полости гидростатическими элементами. Они действуют как гидравлическая «подушка», прижимают вращающийся печатный цилиндр к формному цилиндру. Жидкость, проникающая на поверхность «подушки», служит одновременно для смазки и охлаждения пресс-цилиндра.

Принцип компенсации прогиба печатного цилиндра.

Рис. 2.2-12 - Принцип компенсации прогиба печатного цилиндра. Установленные внутри цилиндра опорные гидравлические элементы компенсируют прогиб цилиндра таким образом, что прижимное усилие поддерживается приблизительно постоянным по всей ширине запечатываемого полотна (бумаги).Между неподвижными и опорными элементами и вращающейся оболочкой печатного цилиндра размещается гидростатический подшипник (NIPCO, Voith-Sulzer)

Исследования производителей печатных машин привели к созданию пресс-цилиндров, в основу конструкции которых был положен принцип «выравнивающей нагрузки». Оболочка (гильза) печатного цилиндра нагружается по краям с помощью гидравлики давлением P 0, а удлиненный вал прессцилиндра аналогично нагружается по краям давлением Р 2 (рис. 2.2-13). Если при включении натиска подбирается оптимальное соотношение этих величин, то в зоне контакта печатного и формного цилиндров создается равномерное давление.

Пресс-цилиндр, компенсирующий прогиб в зоне печатного контакта (К2, КВА)

Рис. 2.2-13 - Пресс-цилиндр, компенсирующий прогиб в зоне печатного контакта (К2, КВА)

Во избежание перегрева поверхности пресс-цилиндры оснащаются внутренними системами водяного охлаждения.

Их покрытие представляет собой специальную резиновую бесшовную гильзу, имеющую твердость приблизительно 95 А по Шору. Печатный цилиндр приводится в действие при включении натиска от формного цилиндра (фрикционный привод). Для улучшения качества переноса краски из растровых ячеек печатной формы на бумагу непосредственно перед печатью пресс-цилиндр или бумажное полотно обрабатывают в электростатическом поле. Эта процедура увеличивает кривизну мениска краски в ячейке (форма поверхности жидкости) и повышает степень передачи ее бумаге.

Электростатическая обработка осуществляется при помощи устройства ESA ( Electro Static Assist ), работаю­ щего от специального генератора напряжения. При этом пресс-цилиндр должен быть электрически изолирован.

 
Красочный аппарат и ракельное устройство

В отличие от высокой печати, в которой печатающие элементы формы приподняты относительно пробельных, и плоской печати, в которой печатающие и пробельные элементы расположены практически в одной плоскости, но обладают избирательным восприятием печатной краски, в способе глубокой печа ти краска переносится на запечатываемую поверхность из углубленных по отношению к пробельным печатающих элементов (ячеек, полученных гравированием поверхности цилиндра).

В глубокой печати применяются краски пониженной вязкости (раздел 1.5.2.3), приблизительно 1 Па-с. В их состав входят летучий растворитель (в большинстве случаев толуол) и связующие вещества с пигментами (раздел 1,5.2.3).


Простейшим способом заполнения краской растровых ячеек печатной формы глубокой печати является погружение формного цилиндра в заполненную краской емкость (рис. 2.2-14,а). Краска также может наноситься при помощи специального заборного ва-лика, благодаря чему при высоких скоростях печати она не пенится и не разбрызгивается. Более низкая по сравнению с формным цилиндром скорость вращения погруженного в краску валика обеспечивает нанесение равномерного слоя краски. Специальные боковые диски предотвращают разбрызгивание краски у краев формного цилиндра, а стекающая с цилиндра краска собирается в кювету, расположенную под красочной емкостью (она регулируется по высоте). Из кюветы краска поступает в красочный бак, размещаемый перед печатной секцией. Здесь она перемешивается со свежей краской, фильтруется, при необходимости разбавляется растворителем и подается в красочную емкость.Обязательным элементом каждой печатной секции машин глубокой печати является ракельное устройство. Ракель служит для удаления краски с поверхности пробельных элементов печатной формы и, поскольку от его конструкции и работы существенно зависит качество оттиска, его часто называют «душой» глубокой печати. Ракель представляет собой тонкий нож из упругой стальной ленты, слегка изогнутый и закрепленный в держателе (рис. 2.2-14,6). Чуть ранее в красочных системах машин глубокой печати применялась конструкция, состоящая из более толстого опорного ракеля и «обычного» ракеля. Применяемые в настоящее время ракельные устройства позволяют отказаться от опорного ракеля и использовать ракель с более толстым и коротким полотном и скошенным лезвием (рис. 2.2-14,6), который крепится не в держателе ракеля, а в зажиме.

Красочная секция глубокой печати

Рис. 2.2-14 - Красочная секция глубокой печати

Включается и выключается ракельное устройство (пневматический или гидравлический привод) при помощи двух взаимосвязанных рычажных систем (рис. 2.2-14,а): поворот осей которых обеспечивает подъем, опускание и прижим ракеля, позволяя адаптироваться к формным цилиндрам любых размеров. Кроме того, поворотом нижней опоры ракельное устройство отводится при замене формного цилиндра.

Для того чтобы предотвратить изнашивание лезвия и «полошение», ракель должен совершать медленное возвратно-поступательное движение. Осевое перемещение ракеля осуществляется либо от вала привода через кривошипно-шатунный механизм, либо при помощи реверсивной червячной передачи от отдельного двигателя. Следует отметить, однако, что пока не найдено оптимального соотношения числа ходов ракеля (по отношению к оборотам формного цилиндра) и его траектории движения с тем, чтобы препятствовать «пробиванию» заточенной кромки ракеля инородными частицами.

Ракель относится к быстро изнашивающимся элементам печатной машины и требует регулярной замены (желательно перед каждым новым тиражом). При установке ракеля он выравнивается параллельно поверхности формного цилиндра. В современных системах это обеспечивается гидравлическим прижимным механизмом с системой выбора давления и функцией самовыравнивания. Уголустановки ракеля, который во многом определяет качество печати, является контролируемым параметром при воспроизведении сложных оригиналов ([2.2-1] и [2.2-2]).

 
<< В начало < Предыдущая 1 2 3 Следующая > В конец >>

Всего 1 - 4 из 12


Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru