CC BY
46
ПОЛИГРАФИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
УДК 655.326.1
Барташевич С. А., доцент (БГТУ); Гаврилюк М. А., аспирант (БГТУ)
НАСТРОЙКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ФЛЕКСОГРАФСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ
В ходе данной работы были определены оптимальные режимы изготовления фотополимерных печатных форм с использованием формных пластин Cyrel DPR, которые дают возможность воспроизводить на оттиске минимальную стабильную 3%-ную растровую точку. В результате исследования построена кривая печатного процесса, которая характеризует конкретную печатную машину Soloflex и используемые расходные материалы.
During the given work optimal technological conditions of the equipment at manufacturing of pho-topolymeric printing forms with use the forming plates Cyrel DPR have been defined. These optimal technological conditions gives the chance to reproduce on a print a raster point with 3% filling. Also, as a result of research the curve of the optimal printing process which characterizes the specific printing machine Soloflex and used consumables has been constructed.
Введение. Широкое распространение и быстрое развитие флексографской печати обусловливают постоянную тенденцию к повышению требований к качеству выпускаемой продукции. Поэтому необходимо контролировать и управлять качеством выпускаемой продукции на всех стадиях процесса репродуцирования [1].
Флексография - сложный, многопараметрический процесс, зависящий во многом от настройки и точности построения технологической цепочки, расходных материалов и оборудования.
Технологическая настройка флексографско-го процесса репродуцирования заключается в установлении таких значений регулируемых параметров, которые обеспечивают получение оттиска с заранее известными характеристиками, естественно, с допустимыми отклонениями, обусловленными технологическими возможностями используемого оборудования и качеством расходных материалов.
Следствием такой многофакторности флек-сографского способа печати является сложность поддержания качества печатной продукции, так как замена в технологии, оборудовании или их изменение, замена расходных материалов незамедлительно сказываются на качестве и требуют переналадки всей технологической цепочки [2].
Причем влияние расходных материалов (флексографских фотополимерных пластин (ФФП)) в этой многофакторности на качество печати занимает не последнее место.
Наиболее дорогостоящими расходными материалами, одновременно во многом определяющими качество печати, являются ФФП. Ка-
чество таких пластин может значительно разниться от партии к партии. Даже при полном соблюдении технологических параметров получения фотополимерных печатных форм (ФПФ) и всех рекомендаций фирм-производителей итогового результата не всегда получается достичь, и качество оттисков оставляет желать лучшего.
В связи с этим в рамках диссертационной темы «Управление качеством печати флексографской продукции методом контроля растровых структур изображения» на полиграфическом предприятии СП «Унифлекс» сотрудниками кафедры полиграфического оборудования и систем обработки информации БГТУ была проведена работа по технологической настройке и тестированию процесса изготовления цифровых фотополимерных печатных форм.
Основная часть. Изготовление цифровых ФПФ - сложный и многопараметрический процесс, требующий постоянного контроля технических характеристик как печатных форм, так и используемого печатного оборудования. Поэтому для обеспечения самого высокого качества печати необходимо максимально использовать технические и технологические возможности всего полиграфического оборудования.
Основные параметры анализа формного процесса:
• экспонирование оборотной стороны формной пластины;
• основное экспонирование формной пластины;
• время вымывания, температура и плотность вымывного раствора формной пластины;
• время и температура сушки формной пластины;
• время финишинговой засветки формной пластины;
• время дополнительного экспонирования формной пластины;
Применение ФФП и определение технологических параметров изготовления из них печатной формы взаимосвязаны и должны обеспечивать возможность получения необходимых печатно-эксплуатационных характеристик будущих форм [3].
В этой связи еще на этапе допечатной подготовки файлов, предназначенных для вывода на ФФП, должен быть заранее определен размер минимальной печатной точки. Это необходимо по нескольким причинам.
Во-первых, размер минимального печатного элемента в файле растрового изображения, полученного после растрирования с помощью RIP, существенно отличается от размера печатного элемента, полученного по цифровой технологии на печатной форме, а именно в связи с ингибирующим воздействием кислорода, влекущим за собой уменьшение размера печатающих элементов на форме. Это может вызывать в дальнейшем градационные искажения.
Во-вторых, определение минимального размера печатной точки необходимо также для предотвращения нарушения градационной передачи печатной краски на оттиске в светах изображения. Оно может возникнуть вследствие растаскивания печатного элемента или вследствие так называемого явления аномального краскопереноса, когда меньшие размеры печатающих элементов могут захватывать больше краски, попадая внутрь ячейки анилок-сового вала [4].
В-третьих, с целью исключения градационных искажений в программное или аппаратное обеспечение необходимо внести соответствующий компенсационный коэффициент, устраняющий удлинение или дисперсию печатных форм.
Компенсировать упомянутые градационные искажения можно путем проведения технологической настройки и тестирования формных и печатных процессов.
Исходя из вышеизложенного, целью данной работы является оптимизация технологических режимов оборудования при изготовлении ФПФ, определение минимальной стабильной растровой точки, воспроизводимой на оттиске, а также создание кривой печатного процесса для наиболее оптимальной настройки оборудования.
Организация параллельной схемы изготовления ФПФ невозможна без увеличения единиц оборудования. Процесс изготовления ФПФ проходит в несколько известных последовательных стадий. В данной работе процесс изготовления тестовых форм из формных пластин
Cyrel DPR проводился по известной цифровой технологии [4].
При изготовлении ФПФ использовалось следующие оборудованиие и материалы: растровый процессор Artwork Nexus S.6 rev 5, лазерная гравировальная установка Esco CDI Spark 4S35; вымывной процессор Dupont Cyrel 1GGGP; экспонирующее оборудование BASF Combi FIII, Cyrel 1GGG ECDLF; финишинг BASF Combi FIII, Cyrel 1GGG ECDLF; типы полимера: Cyrel DPR G45.
Печатное оборудование: печатная машина -Soloflex; монтажное оборудование - Dupont MicroFlex; запечатываемый материал - ОПП (ориентированный полипропилен) толщиной 2G мкм; подложка - Tesa 52G22.
Планетарная S-красочная флексографская печатная машина Soloflex фирмы Windmoeller & Hoelscher (Германия) с максимальной шириной печати S2G мм предназначена для печати на пленочных, бумажных и различных комбинированных материалах.
Достоинствами данной машины являются:
• гидравлический привод автоматического отвода формных цилиндров при остановке печати, что исключает засыхание краски как на цилиндре, так и на печатающих элементах формы и делает доступным их чистку;
• непрерывное вращение анилоксового вала при остановке машины, что предотвращает засыханиие краски в ячейках анилокса, ведущее к потере способности максимально и равномерно передавать краску на печатную форму;
• возможность производить продольную и поперечную приводку без остановки печати, что полностью обеспечивает максимальную приводку красок;
• возможность быстрой смены формных валов с различными длинами печати.
Измерительное оборудование: Mikro Lupe 3Gx; cneKTpofleHCHTOMeTp Techkon SpectroDens ASG2G25; электронный микроскоп FlexoCam (FlexoCam Print v.3.G.3).
В процессе был изготовлен адоптированный для флексографской печати тестовый файл в workflow Paragon-7.5 DotCenter 133Lpi без использования OptiRange (размер 2GG*32G мм). Тестовый файл включает в себя (рис. 1):
- градационные клинья с углами поворота растра 70, 670, S20, 370, 220, 520;
- плашки 1GG%, 96%;
- круговой градиент G-1GG% со шкалой шагом 5%;
- элементы с минимальными размерами текста и с вывороточными текстами;
- элементы с отдельно стоящими и вывороточными линиями;
- элементы с отдельно стоящими и вывороточными точками.
Рис. 1. Адоптированный для флексографской печати тестовый файл
Определив максимально возможное время предварительного экспонирования, провели подбор режимов времени основного и заключительного экспонирования. Время основного экспонирования изменялось от 10 до 22 мин.
Качество готовой ФПФ оценивалось по ряду показателей:
• характеристическая кривая;
• воспроизведение отдельно стоящих точек;
• воспроизведение штрихов и выворотки;
• воспроизведение кривых микролиний;
• глубина рельефа печатающих элементов.
В процессе эксперимента использовались
следующие технологические режимы изготовления тестовых ФПФ:
Тестовая форма 1 (ТФ1) — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 9; устройство для экспонирования Cyrel 1000 EC/LF: предварительное экспонирование 42 с, основное экспонирование 10 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; процессор для вымывания Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, вымывной раствор на основе органического спирта Gravosolv, используется при температуре 24°C;
Тестовая форма 2 (ТФ2) — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 9; экспонирующее оборудование Cyrel 1000 EC/LF: предварительное экспонирование 42 с, основное экспонирование 11 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; процессор для вымывания Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, вымывной раствор Gravosolv 24°C;
Тестовая форма 3 (ТФ3) — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 9; экспонирующее оборудование Cyrel 1000 EC/LF: предварительное экспонирование 42 с, основное экспонирование 12 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; вымывной процессор Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, раствор Gravosolv 24°C;
Тестовая форма 4 (ТФ4) — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 10; экспонирующее оборудование Cyrel 1000 EC/LF: предварительное экспонированиие 42 с, основное экспонирование 11 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; процессор для вымывания Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, вымывной раствор Gravosolv 24°C;
Тестовая форма 5 (ТФ5) — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 10; экспонирующее оборудование Cyrel 1000 EC/LF: предварительное экспонирование 42 с, основное экспонирование 22 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; вымывной процессор Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, вымывной раствор Gravosolv 24°C.
Cyrel 1000 EC/LF представляет собой комбинированное устройство экспонирования, постэкспонирования и финишинга, разработанное для засветки любых фотополимерных пластин Cyrel. Экспонирующий стол позволяет обрабатывать пластины размером 900 мм на 1200 мм. Конструкция рамы дает возможность выходить на максимум производительности и обеспечивать оптимальный вакуум.
Экспонирующая секция состоит из 24 флуоресцентных ламп, излучающих УФ диапазона А и имеющих встроенные рефлекторы.
Секции пост-экспонирования и светового финишинга находятся под секцией основного экспонирования и содержат 19 УФ ламп диапазона С и 12 УФ ламп диапазона А. Компьютерное управление позволяет оператору выбрать последовательность операций или проводить их одновременно. Для помощи оператору в поддержании высочайшего уровня производительности в систему управления включены 3 специальных счетчика, контролирующих количество рабочих часов УФ-А и УФ-С ламп.
Процессор для вымывания Dupont Cyrel 1000P это сольвентовымывное устройство, работающее с растворителями на основе органических спиртов. В системе применяется оригинальная система вымывания, состоящая из шести плоских щеток, расположенных параллельно, и круглых щеток, вращающихся в направлении, противоположном движению, которые смывают неполимеризованные (неэкспонированные) участки формы. Растворитель подается на пластину непосредственно через щетки. Эта полностью обновленная система вымывания гарантирует высшее качество формы. Dupont Cyrel 1000P -последнее поколение систем обработки пластин с максимальным форматом 900 мм на1200 мм.
Процесс печати тестовых ФППФ проводился с использованием краски Black, скорость печати 150 м/мин, равномерный натиск достигнут.
Визуальная оценка тестовых оттисков представлена в табл. 1.
В результате визуальной оценки оптимальный оттиск дает форма, изготовленная по технологическому режиму тестовой формы 4: слабый муар на круговом градиенте, хорошее воспроизведение минимальных элементов (начиная с 2%-ной растровой точки), однокрасочный муар на 82° (обычно желтая краска) и на 37° в глубоких тенях на небольшом диапазоне.
Оценка оттисков при помощи специализированного оборудования представлена в табл. 2.
Полученные при помощи специального флексографского электронного микроскопа Flexo Cam результаты, а также результаты визуальной оценки, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о том, что кривая растаскивания (рис. 2), связывающая относительную площадь растровых элементов на оттиске с относительной площадью растровых элементов в цифровом массиве, воспроизводит 3%-ную стабильную минимальную точку и имеет минимальные отклонения от прямолинейности.
Отдельно стоящие точки очень близки к заданному размеру. Градационный переход плавный, без резких скачков или видимых полос.
Таблица 1
Визуальная оценка тестовых оттисков
Критерии оценки ТФ1 ТФ2 ТФ3 ТФ4 ТФ5
Читаемость текста 1.5 pt 1.5 pt 1.5 pt 1.5 pt 1.5 pt
Читаемость текста в выворотке 1.5 pt 1.5 pt 1.5 pt 1.5 pt 2 pt
Минимальная линия 25 мкм 25 мкм 25 мкм 25 мкм 25 мкм
Минимальная линия в выворотке 45 мкм 45 мкм 45 мкм 45 мкм 50 мкм
Минимальная отдельно стоящая точка 100 мкм 100 мкм 100 мкм 100 мкм 100 мкм
Минимальная отдельно стоящая точка в выворотке 100 мкм 100 мкм 100 мкм 100 мкм 100 мкм
Равномерность воспроизведения кругового гра- 45-75% 55-70% 55-70% Слабый 80- 50-70%,
диента (однокрасочный муар) 90% 85-95%
Равномерность воспроизведения растра на 30-96% 20-90% 20-90% 40-80% при 40-90%
клиньях (однокрасочный муар) при 7°; при 7°; при 7°; 82°; при 82°;
30-80% 30-80% 30-80% 80-96% при 40-96%
при 82°; при 82°; при 82°; 37° при 37°;
70% при 70% при 70% при 40-96%
37°; 37°; 37°; при 52°
60-70% 60% при 60-70%
при 52° 22°; при 22°;
60-70% 60-70%
при 52° при 52°
Таблица 2
Данные для расчета дисперсионного анализа
в файле 2 3 4 5 7 8 10 20 30 40 50 60 80 90 96 100
ТФ1 0 4,5 4,5 5 5,5 6 10,5 26 39 50 59,5 68,5 85,5 92,5 95 98,5
ТФ2 0 4,3 4,9 6 6 7 10,5 26,5 39 50,5 61,5 70,5 88 93 95 98
ТФ3 0 4,5 4,3 5,5 5,5 6 10,5 26,5 38 50,5 60 69,5 87,5 94,5 95 97,5
ТФ4 3 3,5 4,2 5 7 8 12,5 28 40 48 60,5 70,5 89 94 95 99,5
ТФ5 0 7 6 4,8 4,1 6 8,5 23,5 37 49,5 60 69 89 94,5 96 96,5
120 -л 100 -80 - л а н 8 60 -а 0х 40 -20
/
/
✓
/ -% в файле -% на оттиске
/
/
/
/
/
/
0 20 40 60 80 100 120 % растра
Рис. 2. Кривая печатного процесса
Заключение. Анализ результатов проведенных экспериментов (табл. 1 и 2) показал, что технологический режим изготовления тестовой формы 4 — лазерная гравировальная установка Esco CDI с фокусом 10; экспонирующее оборудование Cyrel 1000 ECDLF: предварительное экспонирование 42 с, основное экспонирование 11 мин, финишинг 6 мин, заключительное экспонирование 8 мин; вымывной процессор Dupont Cyrel 1000P: 350 мм/мин на 0,4 мм, вымывной раствор Gravosolv 24°C является наиболее оптимальным.
Данный режим принят на СП «Унифлекс» как рабочий.
Необходимо учесть, что кривая характеризует конкретную печатную машину Soloflex, секцию и запечатываемый материал; для другой печатной машины и секции, а также используемого материала кривая может быть отличной от представленной на рис. 2.
Таким образом, предложенные настройки допечатного оборудования подходят только для оборудования и материалов, используемых при проведении данного эксперимента.
Литература
1. Сорокин, Б. А. Флексографическая печать / Б. А. Сорокин, О.В. Здан. — М.: МГУП, 1996. — 40 с.
2. Сорокин, Б. А. Влияние технологических факторов на величину искажений во флексо-графической печати / Б. А. Сорокин // Флексо-Плюс. — 2001. — № 6. — С. 24-27.
3. Дреер, М. Допечатные процессы. Начала электронных допечатных технологий во флексо-графии / М. Дреер. — М.: МГУП, 2000. — 72 с.
4. Надирова, Е.Б. Цифровые технологии в формных процессах глубокой и флексограф-ской печати. -- М.: МГУП, 2006. -- 70 с.
Поступила 02.03.2010
