Лако-красочные материалы — производство

При нанесенні фарби в машинах глибокого друку вона має за­повнювати растрові комірки ДФ. Системи подачі фарби сучасних машин глибокого друку обов’язково мають у своєму складі при­стрій для охолодження фарби, систему фільтрації, централізовані фар — боподавальні пристрої, регулятори температури і в’язкості фарби.

Схеми ФА. Існує два різних типи ФА, які різняться системою подачі фарби. Перший — простий і найстаріший спосіб нанесення фарби на ФЦ глибокого друку обертанням його в заповненій фар­бою скриньці 1 (рис. 3.1). Із пробільних ділянок ФЦ 3 фарба знімається ракелем 4, який щільно прилягає до нього по всій до­вжині твірної Для запобігання розбризкуванню фарби застосову­ються щитки 2 і 5. Знята з пробільних ділянок ФЦ фарба знову по­трапляє в скриньку, а залишена в растрових комірках форми пере­носиться на ЗМ в зоні друкарського контакту (ДК). При заміні циліндра та під час перерв у роботі ФС опускають. Такими ФА пе­реважно обладнано випущені раніше аркушеві й рулонні машини, які ще й сьогодні знаходять широке застосування.

Постійна тенденція до зростання робочої швидкості друкар­ських машин (саме глибокому друку належить зараз найвищий по­казник швидкості переміщення полотна паперу в друкарській ма­шині — до 17 м/с) робить використання фарбових систем описано­го вище типу практично неможливим, оскільки інтенсивне утворен­ня в цих умовах бульбашок і піни заважає нормальному нанесенню фарби на ФЦ. Тому в сучасних машинах глибокого друку застосо­вується інший спосіб подачі фарби на ДФ — безконтактна примусо­во-циркуляційна система (рис. 3.2). Тут фарба подається зі скринь­ки 1 через запірний вентиль 2 насосом 3 в коробку 5, обладнану розподільними перегородками та ребрами. Виходячи з неї під тис­ком або вільно, фарба набризкується на форму і заповнює всі ДЕф (растрові комірки). Надлишок фарби стікає в скриньку і через зливну трубку 10 та фільтр 11 знову потрапляє в скриньку 1. [з

Пробільних ділянок ФЦ 7 фарба знімається ракелем 8. Ефек­тивнішим є набризкування фарби під тиском. Для запобігання отру­єнню повітря у виробничих приміщеннях шкідливими випарами розчинника фарби скринька і зона розбризкування фарби огоро­джуються щитками 6 та 9. Положення коробки 5 відносно ФЦ 7 уста­новлюється поворотом її навколо осі О і більш тонко регулюється гвинтом 4. Весь фарборозбризкувальний пристрій розташовується ближче до зони ДК з метою недопускання підсихання фарби в рас­трових комірках ФЦ.

У деяких ФА, наприклад машин фірми «Р1ат৻ (Німеччина), фарба наноситься на поверхню ФЦ 4 (рис. 3.3) з фарборозпо — дільного жолоба (каскаду) 3, що розташовується безпосередньо біля зони ДК. Товщина шару фарби на ФЦ визначається зазором 0,1…0,15 мм між фарбою та фарбовим ножем І, який точно вста­новлюється відносно поверхні ФЦ гвинтами регулювання. Постій­на циркуляція фарби підтримується за допомогою насоса. Фарба розподіляється по довжині фарбоподавального жолоба 3, а її над­лишок через зливні канали 2 стікає в скриньку. Щоб фарба, яка за­лишилася в растрових комірках, не встигла висохнути, її наносять на ФЦ відразу після здобуття відбитка. Фарбовий пристрій має та­кож систему водяного охолодження для підтримання сталої темпе­ратури фарби.

У сучасних рулонних машинах глибокого друку фарба нано­ситься на ФЦ З НВ 1 (рис. 3.4). В деяких машинах НВ покривають синтетичним чохлом. Він монтується в підпружинених підшипни­ках і обертається у фарбі, що подається у скриньку 2.

Фарбові апарати машин глибокого друку, призначені для дру­кування з пластинчастих ДФ, виготовляють за схемою, показаною на рис. 3.5. Оскільки ФЦ у цих машинах має поверхневе заглиблен­ня, для запобігання ударам під час роботи по її виступах фарбовий

Валик 1 і ракель 2 синхронно відво­дяться від ФЦ 3 кулачковими ме­ханізмами.

Одним із критеріїв технологіч­ності системи нанесення фарби в сучасних машинах глибокого друку з є тривалість простою при заміні фар­би, пов’язана з переходом на інші види продукції або ЗМ. Тому систе­ми нанесення фарби для багатокольо­рових (багатосекційних) машин гли­бокого друку часто виготовляються

Рис. 3.5. Схема Фа машин у вигляді вставних агрегатів, ЯКІ го-

З пластинчастими ДФ туються до роботи поза машиною і

Встановлюються в будь-яку друкар­ську секцію. Економічність застосування подібних конструкцій істот­но залежить від характеру використання друкарських машин.

Обладнання для автоматичного регулювання в’язкості фарби. Консистенція фарби значно впливає на процес друкування та якість відбитка. Тому в сучасних машинах є пристрої для автома­тичного регулювання в’язкості фарби. Як приклад розглянемо пристрій фірми «СгарЬісаП» (Швейцарія). Принцип його дії грун­тується на вимірюванні в’язкості фарби за частотою падіння кра­пель, яка змінюється залежно вщ в’язкості фарби (чим менша в’яз­кість, тим частіше падають краплі). Метод забезпечує високу то­чність вимірювання і враховує зміну температури в процесі друку­вання тиражу.

Контрольно-регулювальний пристрій фірми «ОгарЬісаЛ» є замк­неною системою, в якій відсутнє випаровування розчинника (рис. 3.6). Вимірювальний прилад 9 установлено незалежно від ФС 3 і спо­лучено з нею двома трубопроводами 6, 12. Фарба постійно циркулює

9

В пристрої за допомогою насоса 4, надходячи по трубопроводах 5, 12 у вимірювальний прилад 9 і повертаючись по трубопроводу 6 до скриньки 3 з певною кількістю розчинника залежно від виміряної в’язкості. У процесі вимірювання клапан 7 на вході пристрою на ко­роткий час закривається і відкривається після проведення вимірю­вання. Відхилення в’язкості від заданого значення визначає кількість розчинника, яку потрібно додати до фарби. Для його подачі зі скриньки 10 відкривається клапан 8, розчинник потрапляє до вимірювального приладу 9, промиває його від фарби і потрапляє по трубопроводу 6 у скриньку 3. Після перекриття клапана 8 знову від­кривається клапан 7 подачі фарби і вимірювання повторюється. Під час роботи фарба не підсихає, оскільки неперервний рух її або роз­чинника запобігає потраплянню повітря у пристрій.

Пристрій для підтримання рівня фарби. Рівень фарби у скриньці не повинен бути меншим від певного мінімального значення. По­кажчики рівня працюють переважно за принципом поплавка з верхнім і нижнім контактами, встановленими згідно з потрібним рівнем. Якщо рівень фарби нижчий від мінімального, то поплавок взаємодіє з нижнім контактом і, в разі неподачі фарби вмикається акустичний або оптичний сигнал для друкаря. При підмиканні ре­гулятора рівня до централізованої системи подачі фарби операція поповнення ФС здійснюється автоматично.

Фірмою «Ingenieuiburo Bernd E. Mьller» (Німеччина) розробле­но автоматичну систему MIG для регулювання рівня фарби у скриньці. До її складу входить подвійний чутливий елемент, одна частина якого призначена для вимірювання рівня фарби, а інша подає сигнал на вимикання насоса, коли досягається найвищий за­даний рівень фарби. Електронна система керування має модульну структуру. Робочий стан чутливих елементів постійно індикується світловодами.

Ракельні пристрої. Ці пристрої призначені для зняття фарби з ПЕф. До їх складу входять: ракель з ракелетримачем, механізми притиснення ракеля до форми та його зворотно-поступального пе­реміщення, механізм відведення ра­келя в неробоче положення.

Ракель 1 (рис. 3.7) є одним з тех­нологічно найважливіших елементів ФА машин глибокого друку, якість під­готовки і робота якого істотно впли­вають на результат друкарського про­цесу. Конструктивно це гнучка сталь­на пластина завширшки 60…80 мм і завтовшки 0,15…0,2 мм. Матеріал — інструментальна листова сталь У10, У12.

Ракель розташовується на спеціальній Рис 3 7 ракеЛьноп> опорі, яка в сучасних друкарських пристрою

Машинах має складну багатоелементну конструкцію, що забезпечує потрібну точність установлення ракеля відносно ДФ. Разом з план­кою 2 завтовшки 0,5…0,6 мм, яка необхідна для підвищення жорст­кості леза ножа, ракель 1 закріплено у спеціальному тримачі З, встановленому і зафіксованому гвинтами 4 в корпусі 5. Допоміжні гвинти 6 слугують для регулювання положення кромки леза ракеля паралельно твірній ФЦ 7.

Робоча кромка ножа загострюється під кутом 20…25° (зовні ма­шини) з утворенням опорної фаски d завширшки 0,08…0.12 мм (рис. 3.8, а). Збільшення кута загострювання (рис. 3.8, б) може при­звести до зменшення еластичності кромки леза ракеля і погіршен­ня зняття надлишків фарби з поверхні ФЦ, а його зменшення (рис.

3.8, в) спричинює зниження стійкості загостреного леза ракеля до дії твердих частинок, які потрапляють у фарбу або знаходяться на поверхні ЗМ. Внаслідок пошкоджень кромки ракеля на ПЕф зали­шаються тонкі лінії фарби, які перетискуються на папір. Під впли­вом тертя при ковзанні по формі кромка леза ракеля спрацьову­ється. Тому для відновлення нормального стану ракеля його необ­хідно періодично перешліфовувати. Тривалість роботи ракеля між перешліфовуваннями залежить від властивостей матеріалу ракеля, дисперсності фарби, характеру та чистоти поверхні ФЦ і коли­вається в межах 4 ..8 год.

Сучасні високопродуктивні машини глибокого друку, напри­клад машини фірми «УУіі’ае* (Швейцарія), постачаються з ракель­ними ножами одноразового використання, які витримують тираж до 500 тис. відбитків. Цікавим е ракель ЬШС системи «Яіп^іег» з постійною площею контакту (фаскою), розроблений фірмою «МахБаіуу1ег & Со» (Швейцарія). Його фаска І (рис. 3.9, а) знач­но більша, ніж у звичайного ракеля (рис. 3.9, б). Під час друкуван­ня вона спрацьовується і ракель скорочується, але ширина робочої зони 4, що контактує з фарбою, не змінюється. Завдяки цьому града­ція тонів 6 на відбитках залишається незмінною для всього тиражу 5.

Рис. 3.9 Ракель МОС з постійною шіо — Рис 3 10. Схеми притиснення ракеля шсю контакту (а) та звичайний ракелі до ДФ

Із загостреною фаскою (6)

Зусилля притиснення ракеля до ДФ невелике і, крім того, регу­люється, шо підвищує тиражостійкість форми. Застосування раке­ля МОС дає змогу виготовляти пробні відбитки, ідентичні за якістю з тиражем. Строк служби цього ракеля (за даними фірми — виробника) в 6 разів перевищує строк служби звичайного ракеля.

Притиснення ракеля до ДФ може бути жорстким або пружним. У першому випадку це реалізується за допомогою черв’ячної або гвинтової пари (рис. 3.10, а), а в другому — за допомогою пружин

1 (рис. 3.10, б) або пневмо — чи гідроприводу 1 (рис. 3.10, в). Пруж­на система забезпечує постійне притиснення ракеля 1 до форми 2, але має підвищену чутливість до коливань, що зумовлює утворен­ня смуг на відбитку. Для запобігання такому дефектові параметри пружини мають бути підібрані так, шоб виключити появу резонанс­них коливань. Вмикання і вимикання ракеля І здійснюються руч­кою 7, а прецизійне притиснення до ДФ 4 — черв’ячною передачею

5, 6 (див. рис. 3.10, б). Сила притиснення ракеля до форми регу­люється гвинтом 2. Пневмо — та гідросистеми менше схильні до ко­ливань і тому застосовуються частіше.

Внаслідок конструктивної гнучкості ракеля тиск його на фор­му по довжині ДК нерівномірний, тому можливе нерівномірне спрацювання кромки ракеля та ДФ вздовж твірної ФЦ. Це призво­дить до зміни градацій відбитків під час друкування тиражу. При багатофарбовому друці зміна режиму роботи ракеля спричинює спотворення кольоропередачі зображення. Для усунення цього не­доліку використовують пристрої керування прогином рахеля. На рис. 3 11, а зображено схему пневматичного пристрою, в якому тиск на робочий край ракеля 4 для його притиснення до ДФ 5 ство­рюється системою штоків 3. На поршні цих штоків діє стиснене повітря, яке подається із загальної для всіх циліндрів труби 1 і кон­тролюється за допомогою манометра 2.

В іншому пристрої (рис. 3.11, б) ракельний ніж 7 навантажується

І дістає переміщення від пневмоцилінлрів 1, які рівномірно розташо­вані по довжині ракельного ножа та сполучені між собою за допомо­гою золотникової коробки 6 з мережами високого 5 і низького 5 тисків. Високий тиск призначений для підіймання ракельного ножа, а низький — для його притиснення до’ДФ 8. Значення тиску регу­люється зміною робочих отворів клапанів 4 та 4′. Для переміщення золотника слугують електромагніти Зі У, керовані від кнопок 2та 2.

Таким чином, на роботу ракеля впливають два основних фак­тори: гідродинамічний тиск фарби, що виникає в клиновому зазорі між ракелем та поверхнею ДФ, і зусилля притиснення його до неї. На значення гідродинамічного тиску впливають швидкість друку та кут а встановлення ракеля, утворений робочою площиною останнь­ого і дотичною до поверхні ФЦ в напрямку його обертання (див. рис. 3.10, а). Виявлено, що підвищення швидкості друку в два рази (від 4,5 до 9 м/с) збільшує гідродинамічне навантаження на ракель у три-чотири рази, а збільшення кута а від 45 до 85′ зменшує гідро­динамічний тиск у 5…6,5 разів. Отже, існує реальна можливість підтримувати значення гідродинамічного тиску на заданому рівні, якщо підвищення швидкості друку компенсувати відповідним збільшенням кута встановлення ракеля.

Зусилля притиснення — це зусилля, з яким ракель має прити­скуватися до поверхні ФЦ, щоб компенсувати, по-перше, вплив

Гідродинамічного тиску і, по-друге, неточності геометричної форми та биття ФЦ при обертанні. Головним фактором, що впливає на зу­силля притиснення, є кут установлену ракеля, збільшення якого призводить до підвищення прогину ракеля і, відповідно, зростання зусилля притиснення його до Дф.

Оптимальним кутом установлення ракеля слід уважати такий кут, який забезпечує достатнє зусилля притиснення при відносно невеликому гідродинамічному тиску. Для швидкохідних машин гли­бокого друку, що працюють із швидкістю порядку ЗО тис. об/год, * таким оптимумом є варіант з використанням «крутого» ракеля, кут установлення якого а = 70…80° у точці ДК (див. рис. 3.10, а). В да­ному разі «крутий» ракель 1 працює сумісно з опорним ракелем З, встановленим під кутом 45.,.55°, «Крутий» ракель повинен мати підвищену пружність, тому товщина його має бути меншою від

0, 07.-0,16 мм. Відомо конструкції, які дають змогу відмовитися від опорного ракеля (наприклад, самозагострюваний ракель Берінга характеризується підвищеною стійкістю до спрацювання — 8… 10 млн циклів).

Важливим фактором, що впливає як на якість друку, так і на стабільність роботи ракеля, є характер зворотно-поступального пе­реміщення ракелетримача під час роботи машини. Необхідність та­кого переміщення зумовлена тим, щоб запобігти можливості пошко­дження робочої поверхні ДФ при потраплянні під загострену кром­ку ракеля дрібних твердих частинок. Ідеальним можна вважати та­ке переміщення ракеля, коли кожна його точка неперервно і зі сталою швидкістю проходить усю поверхню ФЦ. Конструктивно наблизитися до ідеального переміщення ракеля можна: за допомо­гою великого кроку і невеликої швидкості зворотно-поступального руху ракелетримача; короткочасним реверсуванням; постійним зміщенням місцезнаходження точки; зміною напрямку руху ракеля вздовж твірної ФЦ. Розглянемо ці можливості докладніше.

Для забезпечення зворотно-поступального переміщення раке­летримача вздовж твірної ФЦ використовуються кривошипно-ша — тунний (рис. 3.12, а), кулачковий (рис. 3.12, Є) або кривошипно — кулісний (рис. 3.12, в) механізми. Найпростіший у виконанні та зручний в обслуговуванні — кривошипно-шатунний механізм. Ось­ове переміщення ракеля регулюється, як правило, безступінчасто в межах 0…50 мм.

Для поліпшення якості друку ракелю надають переміщення із змінною частотою. На рис. 3.12, г показано один з таких механіз­мів, який забезпечує непроходження точки ракельного ножа одни­ми і тими самими місцями ДФ певну кількість циклів.

На сучасних високошвидкісних машинах глибокого друку з ме­тою запобігання синхронності між зворотно-поступальним перемі­щенням ракеля і обертанням ФЦ ракельний механізм має незалеж­ний привід від електродвигуна із спеціальним редуктором частоти

Обертання. Це забезпечує повільне зворотно-поступальне перемі­щення ракеля та плавний миттєвий реверс. Реверс руху ракеля, яким керує мікровимикач, здійснюється в довільних точках віднос­но поверхні ФЦ. В цих машинах передбачено автоблокування на випадок, коли переміщення ракеля відхиляється від заданого про­грамою режиму роботи, а також у разі зупину ФЦ або малої часто­ти його обертання.