Технологии изготоления форм глубокой печати

После получения маски проводят химическое или электролитическое травление, разработанное фирмой Acigraf (Италия), затем проводят удаление маски, промывку и обезжиривание формного цилиндра. Для повышения тиражестойкости дополнительно осуществляется хромирование формы. Масочные технологии позволяют значительно удешевить процесс изготовления форм глубокой печати.

ГЛАВА 2. Выбор формных пластин для конкретных условий

Выбор формных пластин осуществляется с учетом характера изображения, а также зависит от условий печатания, материала, состава краски, типа и состояния печатной машины.

Гравированный формный цилиндр -- один из сложнейших компонентов глубокой печати, от которого, ввиду ограниченного количества корректируемых при печати переменных, напрямую зависит качество продукции.

Учёт особенностей влияния структуры ячеек на результаты печати поможет добиться от формного цилиндра лучших результатов. Сделать это можно, лишь зная типы гравируемых ячеек, характеризующие их параметры, разновидности методик гравирования.

Узел глубокой печати довольно прост, ибо предусматривает регулировку лишь трёх составляющих: вязкости краски, угла наклона ракеля и давления натиска. Главные сложности -- в операциях допечатной подготовки и гравирования формных цилиндров, определяющих будущие значения краскопереноса, линиатуры растра и разрешения.

В 1879 г. Карл Клитч заложил основы современной глубокой печати, начав работу с квадратными ячейками переменной глубины, способными переносить различное количество краски. С тех пор технологии гравирования шагнули далеко вперёд -- в целях улучшения качества печати современные печатники учитывают гораздо больше параметров: глубину, диаметр и форму ячеек, оптимизируемых с точки зрения краскопереноса и качества печати.

Глубина. Чем глубже ячейка фиксированного диаметра, тем выше объём переносимой краски, толщина и оптическая плотность красочной плёнки. Слишком глубокие ячейки могут не заполняться до конца, чересчур мелкие чреваты засыханием краски, круговыми дефектами растровой печати («рыбий глаз»).

Диаметр. Увеличить диаметр ячейки можно, одновременно уменьшив её величину и объём. Достигаемая оптическая плотность останется той же за счёт большего процентного покрытия поверхности. Чем меньше диаметр, тем выше линиатура растра (слишком маленькая ячейка хуже заполняется и отдаёт краску). Соответственно, с понижением линиатуры диаметр ячейки растёт, но слишком крупная ячейка перестаёт удерживать краску, дестабилизируя краскоперенос.

Форма. Круглые, сферические ячейки характерны для лазерного гравирования, ромбовидные, пирамидальные -- для электромеханического (Рис. 12.19). У каждой формы есть плюсы и минусы: считается, что первые проще отдают краску, а пирамидальные точнее её дозируют. При гравировании лазером оптимальную, с точки зрения краскопередачи и поведения при печати, конфигурацию ячеек корректируют по трём координатам.

Типы ячеек и способы их получения.

Отличающиеся лишь глубиной традиционные ячейки использовались ещё во времена Клитча в процессе диффузионного химического травления, когда маскирующий слой цилиндра сначала подвергался экспонированию сквозь опорную растровую сетку и затем через высококонтрастный (для штриховых работ) или плавный полутоновый (для фотографий) диапозитив. Количество переносимой на материал краски контролируется единственной переменной -- глубиной ячейки. Традиционные ячейки достаточно объёмны и удерживают много краски, что удобно с точки зрения высокой оптической плотности. Но одновременно воспроизвести гравированным подобным образом формным цилиндром линейную графику и полутоновые цветные изображения проблематично.

Отличающиеся лишь диаметром автотипные ячейки могут быть получены химическим травлением, при прямом переносе изображения на цилиндр с помощью защитного копировального слоя и лазерным гравированием масочного слоя.

В первом случае, при экспонировании маскирующего цилиндр слоя, использовался единственный растровый диапозитив, величину точек которого определяли размеры гравируемых ячеек, чья глубина оставалась постоянной. Во втором случае, помимо точности лазера, гравирующего впоследствии вытравливаемый слой фоторезиста, результат также зависит от качества химически вытравленных ячеек.

При постоянной глубине автотипных ячеек, единственный влияющий на объём переносимой ими краски параметр -- их диаметр, следствием чего является вынужденное снижение линиатуры в целях сохранения аналогичного традиционным ячейкам краскопереноса. Преимущество технологии -- улучшенный контроль над воспроизведением высоких светов и мелких деталей.

Полуавтотипные ячейки (сфера деятельности электромеханического гравирования) широко практикуются в современной глубокой печати. Резец создаёт на поверхности формного цилиндра ячейки переменных диаметра и глубины, соотношение между которыми определяется геометрией резца (см. таблицу во врезке). Похожие ячейки даёт диффузионное химическое травление с предварительным двойным экспонированием маскирующего слоя (не считая традиционного, сквозь опорную линейную сетку) через полутоновые растровый и безрастровый позитивы. Точный контроль соотношения глубины и диаметра полуавтотипных ячеек -- ключ к достижению оптимального краскопереноса.

Прямое лазерное гравирование позволяет сделать следующий шаг -- к суперполуавтотипным ячейкам переменной формы, глубины и диаметра за счёт динамического управления диаметром лазерного луча и мощностью его импульсов. Результат -- полный контроль над структурой ячейки, включая профиль её сечения: гауссов для печати высоких светов, цилиндрический для средних тонов.

Гравируемые лазером ячейки

Самые распространённые одиночные ячейки простой формы формируются одним лазерным импульсом, ячейки сложных комбинированных форм -- несколькими. Технология MDC Masterscreen для получения шестиугольной макроячейки предусматривает использование до 7-ми лазерных импульсов. Формирующие макроструктуру элементарные ячейки повторяют контуры текста и штрихов, обеспечивая чёткую печать с высоким разрешением, подобно отдельным ячейкам, но при большем объёме краскопереноса. Добиться чёткого воспроизведения краёв помогает контурная обводка (Рис. 12.20).

Ячейки электромеханического гравирования

Стандартные ячейки располагаются на формном цилиндре под углом 45?, для удлинённых он больше, для сжатых меньше (Рис. 12.21). Нужный угол поворота растра в электромеханическом гравировании достигается синхронизацией частоты вращения гравируемого цилиндра и частоты гравирования. В зависимости от нужного угла, форма ячейки меняется по вертикали и горизонтали согласно приводимой во врезке таблице масштабных коэффициентов (сжимаются или удлиняются).

Формирование растра

В глубокой печати, как и в других печатных процессах (офсете, флексографии), угол поворота растра варьируется во избежание нежелательных цветовых наложений и муара. Понятия «оптимального» растра не существует -- есть баланс между линиатурой и краскопереносом. Чем выше линиатура, тем меньше краски переносит формный цилиндр, быстрее изнашивается (зависит от толщины опорной стенки) и дольше гравируется (с понижением линиатуры всё происходит наоборот).

Любое значение линиатуры -- это фиксированное количество ячеек на каждый угол поворота растра. С технической точки зрения, с удлинением или сжатием ячеек чёткость оттиска увеличивается в горизонтальном или вертикальном направлении, но общее впечатление неизменно ввиду равного количества ячеек. Как правило, повышенные значения линиатуры используются с более качественными материалами, чья поверхность ровнее.

Влияние резца

В зависимости от угла заточки резца (110-130?) формируются ячейки разных глубины и площади (на самом деле, площадь их поверхности не меняется -- прим. ред.): чем больше угол, тем шире ячейки одинаковой глубины и мельче при сохранении ширины. Гравирование резцом с углами 110? и 120? может дать ячейку одинакового диаметра, но во втором случае её объём будет на 5% меньше (по оценкам экспертов, разница составит не менее 10-15% -- прим. ред.).

Резец с меньшим углом заточки создаёт высокие линиатуры с большим краскопереносом, но срок его службы резко уменьшается. При условии симметричности стенок увеличение диагоналей ячеек не создаёт дополнительного риска их разрушения. Резец с углом 120?, удлиняя диагональ на 5%, повышает объём ячейки на 10%.

Краскоперенос

Соотношение глубины и диаметра ячейки непосредственно влияет на взаимодействие краски, ячейки и материала.

Грубые поверхности не годятся для высоких линиатур -- для качественной печати необходимы глубокие ячейки. В мелких (AR < 0,1)4 силы поверхностного натяжения притягивают краску к краям -- отпечатанная точка приобретает форму кольца. Для воспроизведения высоких светов диаметр ячейки приходится резко сокращать.

Высококачественные носители и фольга более пригодны для печати на повышенных линиатурах, допуская меньшее отношение глубины к диаметру (мелкими считаются ячейки с AR < 0,05) при снижении краскопереноса. Оптимальная форма -- традиционная ячейка переменной глубины с незначительными отклонениями по диаметру.

Оборудование и технологии

Основные игроки на рынке гравировального оборудования -- Max Daetwyler и Hell Gravure Systems. Среди методов обработки лидируют электромеханическая и лазерная технологии, хотя валы для нанесения клея и конгревного тиснения иногда всё ещё вытравливают химическим способом. Избежать зубчатости линий на изображениях помогает наличие растровых ячеек меньшего размера на их границе. Альтернативный способ чёткой печати линий и текста -- технологии TranScribe от MDC Max Daetwyler и Xtreme Engraving от Hell Gravure Systems. Ячейки состоят из нескольких выгравированных линий (бороздок), подстраиваемых под контуры краёв: при качестве высоких линиатур обеспечивается повышенный краскоперенос. Для оптимальной печати границ возможна контурная обводка.

Хромирование

Слой хрома защищает гравированный цилиндр от истирания ракельным ножом. Без него даже на небольшом тираже изнашивались бы стенки ячеек, менялась их форма и результаты печати. Одновременно защитное покрытие должно как можно меньше влиять на исходную форму ячейки -- достаточной для защиты цилиндра толщиной считается слой в 6 мкм. Если же этой толщины мало (например, при работе с абразивными красками), форму ячеек корректируют при гравировании для сохранения достаточного объёма.

Практические аспекты

Форма и линиатура ячеек меняются в зависимости от «специализации» формного цилиндра. Для печати жёлтой краской рекомендуются стандартные ячейки меньшей линиатуры (54 лин./см, 140 lpi), гравированные под углом 45-48?. Итог -- укрупнённых ячеек на единицу площади меньше, по сравнению с другими цветами. Для нормального восприятия жёлтого цвета краски должно быть намного больше, а точность контуров для неё не столь важна -- допустимо снижение линиатуры.

Характерная особенность формного цилиндра для пурпурной краски -- удлинённые ячейки со средней линиатурой (в нашем случае 70 лин./см, 175 lpi) и углом гравирования 58-60?. Формные цилиндры для печати голубым должны иметь сжатые ячейки с той же линиатурой и углом гравирования 37?. Специфика печати чёрным цветом: сжатые ячейки с увеличенной линиатурой (90 лин./см, 225 lpi), угол гравирования 37-40?. Повышение линиатуры обеспечивает большее число ячеек на единицу площади: чёрная краска плотная, в большинстве сюжетов на неё приходится основная масса мелких деталей.

Зачастую тонких линий и высокого разрешения стараются избегать -- из-за небольшого объёма ячеек краскоперенос уменьшается, края выглядят зазубренными. С этим можно бороться, меняя углы наклона растра и методы воспроизведения безрастровых плашек.

Целесообразность инвестиций в технологии TranScribe или Xtreme Engraving зависит от специфики заказов, возможности компенсировать затраты получаемой прибылью или разделить между партнёрами (например, печатным и гравировальным производствами). Подобные методики оказались актуальными при печати почтовых марок, где, наряду с печатью тонких линий, требуется высокий краскоперенос.

Увеличение угла заточки гравировального резца экономит краску при работе с гибкими полимерными плёнками и реверсной печати, когда снижение краскопереноса допустимо при сохранении оптической плотности.

Выводы

Результаты гравирования зависят от многих переменных, потенциально влияющих на качество печатной продукции. Главные -- глубина, диаметр и форма ячейки, которые необходимо корректировать с учётом специфики заказа и системы гравирования.

Для получения высоких оптических плотностей, печати детализированной графики и мелкого текста (например, на сигаретной упаковке) оптимально лазерное гравирование. Добиться аналогичного результата на электромеханических системах помогут технологии MDC TranScribe и Hell Xtreme Engraving.

Разумеется, единственно верного способа гравирования нет. Для наилучшего качества печати необходимы индивидуальные методы, учитывающие способ гравирования и специфику заказов. Задача решаема при одном условии -- чётком понимании особенностей структуры гравируемых ячеек.

Фотополимерные пластины nyloprint® Flint Group для глубокой печати идеальный тип пластин для больших тиражей. Они обеспечивают максимально высокое разрешение. Используемый полимер обладает отличной износоустойчивостью, и, следовательно, хорошо подходит для больших тиражей, для которых обычно используются стальные пластины. Кроме того, при экспонировании МН-лампами элементы растров изменяются не только по площади, но и по глубине. Это дает Вам возможность подобрать краску, оптимально подходящую для запечатывания соответствующего материала - и получить широкий тональный диапазон.

Сопоставляемые формные пластины схожи по всем параметрам и могут быть использованы для производства упаковки. Однако пластины nyloprint® ST-K имеют меньшую температуру вымывания, поэтому я выбираю их.

ГЛАВА 3. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор гравировального оборудования.

Hell Cellaxy: система прямого лазерного гравирования омеднённых формных цилиндров. Макс. разрешение 2540 dpi, ширина рабочей зоны обрабатываемых цилиндров 200-2200 мм. Автоматическая линия по производству цилиндров глубокой печати в составе гравировальной машины Hell, гальванических установок K.Walter, складского оборудования Bauer.

Daetwyler Digilas: система непрямого лазерного гравирования формных цилиндров глубокой печати, макс. разрешение 5080 dpi, позиционирование лазерной головки с шагом 1 мкм, скорость вращения барабана -- до 2000 об./мин.

Hell HelioKlischograph K-500: система электромеханического гравирования формных цилиндров глубокой печати, максимальное разрешение записи -- 5080 dpi, гравирование производится с разрешением 200 лин/см (508 lpi), аппарат может воспроизводить шрифт размером до 2 пт, использует 120-градусный резец. XtremeEngraving поставляется как опция для HelioKlischograph K-500. Опция включает в себя систему Helio-XtremeEngraving, модернизированное программное обеспечение с генератором растров.

Среди рассмотренного оборудования я выбрала машину Hell HelioKlischograph K-500. Выше рассмотренные характеристики оборудования более чем удовлетворительны. Выбор оборудования Hell HelioKlischograph K-500 обусловлен хорошим разрешением (5080 dpi), а также хорошей воспроизводимотью мелких деталей и шрифта (до 2 пт), что очень важно для производства выбранного изделия.

Также была выбрана автоматическая компактная гальваническая линия Daetwyler P RS в составе ванн: хромирования Chromestar, нанесения цинкового слоя Zincstar, меднения Copperstar, дехромирования Dechrostar, обезжиривания Degreasestar, удаления хрома и цинка Deplatestar.

Глава 4. Эскиз содержания печатной формы

Формат изделия составляет 140?170, формат печатной формы 600?900. Таким образом, на печатной форме можно разместить 12 изображений упаковки.

Рис. 12.22 Эскиз содержания печатной формы

ГЛАВА 5. Технологический расчет

5.1 Расчет объема работ по изготовлению тиражных форм

1) Расчет количества печатных форм для заданного формата:

Фпф=nиk/nфф,

где nи - число полос в издании; k - красочность издания; nфф - число полос на печатной форме;

nи=12; nфф=12; Ффф=12•4/12=4.

2) Расчет количества тиражных печатных форм:

Пф=Мфф•N

где N - число комплектов одинаковых печатных форм;

N=T/Tст;

где T - тираж издания, тыс.экз., Tст - тиражестойкость печатной формы, тыс.экз.;

N=500/650=1; Пф=4•1=4.

5.2 Расчет трудоемкости операций

Т - трудоемкость, в машино-часах;

Q - количество учетных единиц;

NB - норма времени на одну учетную единицу, ч;

Nл.з - норма времени лазерной записи на одну учетную единицу, ч.

(NB и Nл.з - взяты из справочника полиграфического предприятия).

Т=4*0,125)=0,5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глубокая печать находится в непрерывном развитии. Появляются новые технологии, разрабатываются новые, в первую очередь лазерные, способы гравирования формных цилиндров глубокой печати, совершенствуются и создаются новые печатные машины. Глубокая печать остается одним из высококачественных и производительных способов, который обеспечивает весьма высокое качество оттисков любых, в том числе и очень больших, форматов. И, несмотря на не менее бурное развитие конкурирующих способов печати, глубокая печать представляет полиграфистам более новые разработки, которые делают ее привлекательной для различных видов печатных изделий, будь то акцидентная, издательская печать, производство упаковки или что-то другое, но обязательно высококачественное, часто оставляющие позади другие способы печати.

В данной работе была рассмотрена технология изготовления форм глубокой печати для производства упаковок и обоснован ее выбор для реализации процесса. Проведен выбор оборудования и материалов для проведения формного процесса:

· формная пластина nyloprint® ST-K

· устройство электромеханического гравирования Hell HelioKlischograph K-500

· компактная гальваническая линия Daetwyler P RS в составе ванн: хромирования Chromestar, нанесения цинкового слоя Zincstar, меднения Copperstar, дехромирования Dechrostar, обезжиривания Degreasestar, удаления хрома и цинка Deplatestar.

Рассчитано количество форм, необходимое для печатания тиража и определена трудоемкость операций изготовления печатных форм. Таким образом, в данном курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления форм глубокой печати для производства упаковок.

Список использованных источников

1) Кипхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства. -- М: МГУП, 2003. -- 1280с.

2) Полянский Н.Н., Карташева О. А., Надирова Е.Б. Технология формных процессов. -- М: МГУП, 2007. -- 366с.

3) Толивер-Нигро Х. Технологии печати: учеб. пособие для вузов. -- М: ПРИНТ-МЕДИА центр, 2006. - 232 с.

Размещено на Allbest.ru