Чехман Я.І., Сенкусь В.Т. та ін. Друкарське устаткування

Подождите немного. Документ загружается.

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ

ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ

111

рівні в'язкості фарби

концентрації

в ній

пігменту

врахуванням зміни

температури фарби

при

тривалій роботі машини

поступового випарову-

вання

із неї

леткого розчинника. Застосування

цих

пристроїв забезпечує

постійність оптичної щільності всього тиражу, економію фарби,

також

полегшує експлуатацію машини.

З метою запобігання забрудненню атмосфери випарами розчинника

використовують рекупераційні камери,

які

дозволяють, окрім іншого,

повернути

до 80 %

дорогого розчинника.

Для відокремлення

фарби сталевих частин,

які

можуть попадати

з форми

ракеля, іноді

фарбових апаратах встановлюють додатково

магнітні фільтри.

2.2.2.

РАКЕЛЬНІ ПРИСТРОЇ

Ракельні пристрої призначені

для

знімання фарби

проміжкових

ділянок форми

складаються

механізмів

для

закріплення ракеля,

механізмів притискання ракелядо форми

механізму осьового переміщення

ракеля.

Сам ракель

1 (рис. 2.13, а)

представляє собою пружний сталевий

ніж

завтовшки

0,07—0,30

мм>

завширшки

50—80 мм і

завдовшки дещо більше

довжини твірної формного циліндра Ф. Разом

зі

штабою

завтовшки

0,5—

0,6 мм

його вставляють

ракелетримач

З і

затискають

корпусі

гвинтами

Паралельність леза до формного циліндра забезпечується гвинтами б.

Під

впливом тиску

при

ковзанні

по

формі відбувається зношування леза ножа.

Тому,

для

збереження нормальної роботи ракеля, його потрібно періодично

гострити. Загострюється лезо ножа

під

кутом

20—25*

поза машиною

на

спеціальному верстаті

або

вручну.

Збільшення кута загострення призводить

до

зниження еластичності

ножа

погіршення однорідності зняття надлишків фарби. Зменшення кута

призводить

до

зниження стійкості ножа проти

дії

твердих частин,

які

потрапляють

фарбу або привносяться папером.

результаті пошкоджень

леза ножа

на

проміжкових ділянках форми залишаються тонкі лінії фарби,

які перетискаються

на

папір.

Тривалість роботи ракеля між гострінням залежить від матеріалу ножа,

чистоти фарби, характеру

чистоти оброблення форми

становить

від 4

до

годин.

Притискання ракеля

до

форми може бути пружним

жорстким.

Пружне здійснюється вантажами

(сх.

0),

пружинами (сх.

д)

або пневмопри-

водом

(сх. г, е, є), а

жорстке

— за

допомогою черв'ячної

(сх. в, г, д) або

гвинтової пари. Пружна система притискання краща від жорсткої, оскільки

надійніше забезпечує постійний тиск ракеля

на

форму.

112

Глава 2

Рис.

2.13. Схеми ракельних пристроїв

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ 113

Системи з вантажним і пружним притискуванням прості за конструк-

цією,

зручні в експлуатації, але дуже чутливі до коливань, які є причиною

утворення смуг на відбитку («смугування»). Для його уникнення частотна

характеристика пружин 1 (сх. д) повинна виключати можливість появи

резонансних коливань. Тонке регулювання ракеля по відношенню до форми

здійснюється за допомогою черв'ячної передачі 2, 3, а підведення ракеля

до форми і відведення від неї виконується ручкою 4. Силу притискання

регулюють гвинтом 5. Ручкою 6 знімають тиск пружин 1 на ракель.

Пневматичні системи менше схильні до коливань. Для зменшення

зношування форми і ракеля бажано працювати з такою мінімальною

величиною притискання, при якій забезпечується надійне видалення

залишку фарби з форми.

При нормально гострому ракелю середнє погонне навантаження

становить

0,7—1,2

Н/см і розподіляється по довжині нерівномірно:

в середній частині воно має найменше значення, а по боках — в 2—4 рази

більше. Така нерівномірність викликає різне зношування ножа і форми по

твірній циліндра і зміну градацій відбитків у процесі друкування тиражу.

При багатофарбовому друці зміна режиму роботи ракеля призводить до

спотворення фарбопередавання зображення.

Для ліквідації цього недоліку може застосовуватися пневматична

система, в якій тиск на лезо ножа створюється рядом штовхачів 1 (сх. є),

які знаходяться під дією стиснутого повітря в загальній трубі 2, і контро-

люється манометром 3. Замість окремих пневмоциліндрів може застосо-

вуватися суцільна еластична камера І зі стиснутим повітрям (сх. є).

Для запобігання підсихання фарби в комірках форми, особливо на її

світлих ділянках, ракель встановлюється таким чином, щоб лінія контакту

з циліндром розміщувалася якомога ближче до зони друкарського контакту.

Осьове переміщення ракеля здіснюється для надійнішого зняття з

поверхні форми надлишку фарби, волокон паперу, пилу та ін. Ракель одер-

жує зворотно-поступальний рух по напрямних вздовж твірної циліндра від

кривошипно-повзунних, кривошипно-кулісних, кулачкових та інших меха-

нізмів. Величина осьового переміщення ракеля безступінчасто регулюється

в межах від 0 до 50 мм. Одне повне переміщення ракель здійснює в середньому

затри-шість обертів формного циліндра. Збільшення частоти і величини ходу

ножа призводить до підвищеного зношування форми і леза ножа.

Дуже повільний рух ракеля спричиняє погіршення якості друку через

появу на відбитках смуг. Дещо покращує якість друку створення змінної

частоти переміщень ракеля. Це пояснюється тим, що лезо ножа, яке має

змінний цикл руху, практично не дотикається одними і тими ж точками

з однією і тією ж твірною формного циліндра, на якій розташовані певні

елементи форми, що виключає можливість появи повторних дефектів

друку.

114

Глава 2

На сх. ж показано двокривошипний механізм, який змінює цикл

переміщення ракеля внаслідок того, що числа зубців зубчастих коліс 1 і 2

відрізняються на одиницю.

Кут нахилу а (сх. б) ракеля по відношенню до форми в залежності від

характеру форми, властивостей фарби, кута гостроти ножа, його товщини

та інших чинників коливається в межах від 15* до 80*. При малому куті а

необхідно створити підвищений тиск притискання ракеля до форми для

забезпечення повного зняття надлишку фарби з поверхні циліндра; при

великому куті а ракель добре знімає фарбу, але швидко зношується сам

і зношує форму, пошкоджується твердими частинками, які знаходяться

в фарбі, й швидше виходить з ладу та вимагає чергового гостріння.

У деяких конструкціях ракель встановлюють під від'ємним кутом —

а (сх. в), що дозволяє приблизно в 10 разів зменшити необхідне зусилля

притискання ножа до циліндра і в результаті цього підвищити тиражо-

стійкість форми. Також виключається заклинювання фарби під ракелем

і зменшується вірогідність утворення подряпин на формі при потраплянні

на неї твердих частинок.

2.3. ФАРБОВІ АПАРАТИ ДЛЯ РІДКИХ ФАРБ

МАШИН ФЛЕКСОГРАФІЧНОГО І ОФСЕТНОГО ПЛОСКОГО ДРУКУ

Рідкі фарби застосовуються в машинах флексографічного друку,

а з початку 80-х років їх почали застосовувати і в офсетному плоскому друці

в зв'язку зі значними успіхами в розробці нових рецептур фарб.

При флексографічному друкуванні застосовують пігментовані

й напівпігментовані фарби на водяній або водно-спиртовій основі.

Структура і конструкція фарбових апаратів для рідких фарб набагато

простіші від фарбових апаратів для в'язких фарб: із-за відсутності

поздовжнього і осьового розкочування, а також позонного регулювання.

Фарба на формний циліндр І (рис. 2.14) може наноситися сталевим

циліндром 2 (сх. а, в), коли флексографічна форма еластична, або гумованим

валиком З (сх. б), коли форма жорстка. Рідка фарба виводиться з ванни 4

валиком 3 (сх. а) або циліндром 2 (сх. б, в). Оскільки фарба не токсична, то,

на відміну від фарбових апаратів машин глибокого друку, герметизація

апаратів є зайвою. Надлишок фарби відтискується ракелем 5, який

встановлюється з додатним (сх. б) або від'ємним кутом а нахилу до поверхні

циліндра.

На сх. г зображено фарбовий апарат, який складається з камери б, куди

насосом подається фарба під тиском і зливається знову в бак, де філь-

трується. З циліндра надлишок фарби знімається ракелем 5. Ракель 7

призначений для попереднього очищення поверхні циліндра від залишків

фарби, паперового пилу тощо.

ФАРБОВІ,

ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ 115

Рис.

2,14. Схеми фарбових апаратів для рідких фарб машин флексографічного

(а—г) і офсетного плоского (д—є) друку

Для кращого передавання фарби сталеві циліндри виготовляють не

гладенькими, а растрованими, з комірками, і їх називають анілоксовими.

Комірки завглибшки

25—ЗО

мкм пірамідальної або напівсферичної форми

наносяться на сталеву поверхню анілоксового циліндра накатуванням,

електромеханічним або лазерним гравіруванням чи фотомеханічним

травленням. Частота комірок вимірюється в тих же одиницях, що і лініатура

растру (кількість ліній на см), і вибирається в

3—3,5

раза більшою, ніж

лініатура растрового зображення, яке буде друкуватися з використанням

даного фарбового апарата (лініатура може становити 200 ліній на

см).

Окремі

каплі фарби, які передають комірки на друкарську форму, зливаються між

собою. Для збільшення зносостійкості і твердості поверхню анілоксових

116

Глава

циліндрів зміцнюють.

Щоб

мінімізувати розміри комірок, застосовують

пористе, жорстке керамічне покриття циліндра, пори якого служать

комірками.

В анілоксових фарбових апаратах застосовують

два

способи дозування

нанесення фарби

на

форму: знімання надлишку фарби

допомогою ракеля

ібезракельним способом «витирання». Ефект «витирання» забезпечується

завдяки різним швидкостям обертання дукторного валика

З (сх. а) та

анілоксового циліндра

2 при

нещільному контакті

між

ними. Обертаючись

зі швидкістю формного циліндра, анілоксовий циліндр

обганяє дукторний

валик

З, що

обертається

постійною меншою швидкістю,

внаслідок цього

витирає

нього фарбу. При збільшенні швидкості друкування підвищується

гідродинамічний тиск фарби, що знаходиться

зоні контакту,

це додатково

деформує еластичну оболонку дукторного валика, сприяє протіканню через

смужку контакту більшої кількості фарби.

Використання ракеля забезпечує точніше дозування фарби. Ракель

може встановлюватися,

як і в

машинах глибокого друку,

додатним

—

в межах

25—80*

(рис.

2.14, б), або

від'ємним

— в

межах

140—150*

кутом

(сх. в).

Зі

збільшенням кута а зростає зусилля його притискання до поверхні

анілоксового циліндра.

На

відміну

від

фарбових апаратів машин глибокого

Друку,

флексографічних фарбових апаратах ракелю осьового переміщення

не надають.

З метою запобігання висихання фарби

на

поверхнях циліндрів

валиків

при короткочасних зупинках машини вони відводяться

від

форми,

але

про-

довжують обертатися, одержуючи привод від індивідуальних електродвигу-

нів.

В останній період

все

частіше анілоксові фарбові апарати стали

застосовувати

машинах офсетного плоского друку. Такі апарати називають

«короткими», оскільки

в них

відсутня або дуже мала розкочувальна група.

На

рис.

2.14, д

зображено фарбовий апарат офсетної газетної ротаційної

машини *MAN

Roland*,

який складається

камерного ракеля

І,

анілок-

сового циліндра

2 і

накочувального валика

З,

який наносить рідку фарбу

на

форму формного циліндра

Ф.

Крім того,

на

схемі позначено

О —

офсетний

циліндр,

Д —

друкарський циліндр,

ЗА —

накочувальний валик зволо-

жувального апарата.

Схема

відрізняється

від ex. д тим, що

замість одного великого

накочувального валика використано

два

малих накочувальних валики

На схемі

зображено камеру фарбового апарата «Сіиііох» (Великобри-

танія). Фарба, емульгована

воді (містить лише

25—ЗО

фарби), подається

на анілоксовий циліндр 1 через отвір

2, а її

надлишок витікає

камери через

отвір

Між порожнинами

4 і 5

камери є звуження, де стінка камери близько

підходить

до

поверхні циліндра; вважається,

що в

цьому місці фарба

відокремлюється

емульсії

втискується

комірки анілоксового циліндра

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ 117

З поверхні анілоксового циліндра фарбу знімає ракель б. Замість

допоміжного ракеля використовується заточений край корпуса камери.

Основні ракелі виготовляють із пружинної сталі або жорсткого

синтетичного матеріалу, наприклад, тефлону, а допоміжні — із поліаміду.

Фарбові камери з одним або двома ракелями часто називають

«камерними ракелями», вони встановлюються на поворотних осях і при

налагоджуванні відводяться від циліндра.

2.4. ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ АПАРАТИ

2.4.1.

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ ЗВОЛОЖУВАННЯ

Зволожувальні апарати призначені для нанесення на друкарську форму

вологої плівки для запобігання закочуванню фарбою проміжкових ділянок.

Зволожувальний розчин виконує також додаткові функції: очищення

друкарської форми, охолодження її через випаровування, запобігання

накопиченню паперового пилу на формі і гумо-тканинній пластині.

Фізико-хімічні характеристики поверхні металу, на якому створюють-

ся проміжкові ділянки, потребують певних властивостей води: кислотності,

жорсткості, здатності добре розтікатися і втримуватися на поверхні форми.

Підтримування кислотності необхідне для збереження і відновлення

гідрофільності проміжкових ділянок на поверхні друкарської форми,

оскільки стійкість гідрофільних плівок падає протягом друкування тиражу.

Процес відновлення відбувається при значеннях рН = 4—8. Водопровідна

вода в різні пори року і в різних місцевостях має кислотність рН від 6,2 до

7,8. Необхідної кислотності можна досягти добавлянням, наприклад,

ортофосфорної кислоти або інших домішок. У зволожувальний розчин

вводять також домішки, які знижують поверхневий натяг води, її

жорсткість і які перешкоджають розмножуванню бактерій і водоростей.

Зволожувальні апарати повинні наносити мінімально необхідну кіль-

кість зволожувального розчину на форму, що забезпечується пристроями

регулювання. Зміну подавання розчину викликають: зміна форми; зміна

швидкості машини, зміна атмосферних умов у цеху. Необхідність підтриму-

вання балансу * фарба-вода» є важливою умовою високоякісного друку.

Нестача вологи викликає змочування фарбою проміжкових ділянок, що

призводить до появи фону або вуалі на відбитках, а надлишок — порушує

властивості фарб, що виражається в одержанні слабких, розмитих зображень,

поганому передаванню тонких елементів форми. Теоретично, для зволоження

форми, товщина розчину може складати декілька молекул. Але подавання

такого тонкого шару розчину на форму сучасними засобами неможливе.

Практично на форму наноситься значно більше розчину, причому корисно

використовується близько 1 %. Решта випаровується і всмоктується в папір.

118

Глава

Накочувальні валики фарбового апарата, наносячи фарбу

на

форму,

знімають частину вологи

передають

її в

фарбовий апарат,

де

утворюється

емульсія

фарби

води. Коли утворюється емульсія типу «вода

фарбі»,

це не

порушує вибіркового змочування, оскільки безпосередньо з формою стикається

гідрофобна масляна зв'язка фарби. Кількість вологи

фарбі може становити

до

25—ЗО

Але коли кількість вологи в фарбі більша, то утворюється емульсія

типу «фарба

воді»,

де

зовнішньою фазою

вода,

яка

добре сприймається

проміжковими ділянками форми,

фарба,

яка є в

емульсії, переходить

на

проміжкові ділянки і звідти — на відбиток. Порушується принцип вибіркового

змочування. Крім того, така емульсія

не

сприймається розкочувальними

циліндрами фарбового апарата

вони оголюються. Добавлення етилового або,

частіше, ізопропилового спирту

до

15—20

знижує поверхневий натяг

розчину, дозволяє подавати

на

форму тонший його

шар,

завдяки чому

зменшується деформація паперу;

при

цьому скоріше встановлюється

правильний баланс

між

водою

фарбою

та

підвищується стабільність

друкарського процесу. Разом

з тим

спирт забруднює повітря шкідливими

парами, підвищує вартість розчину, може розчиняти деякі пігменти, змінювати

колір,

а це

вимагає застосування спеціальних фарб.

Тип розчину впливає на деякі конструктивні властивості зволожуваль-

них апаратів. Спиртові розчини можуть передаватися гумовими поверхнями

еластичних валиків,

водяні розчини вимагають наявності тканинних

оболонок

на

валиках. Жорсткі сталеві циліндри

для

надання

їм

гідрофіль-

них властивостей хромують.

2.4.2.

ВИМОГИ

ДО

ЗВОЛОЖУВАЛЬНИХ АПАРАТІВ

Зволожувальні апарати повинні:

забезпечити подавання

на

форму

тонкого рівномірного шару зволожувального розчину завтовшки

0,2—

0,3 мкм

з допуском

+0,1 мкм; 2)

підтримувати стабільність складу

сталість

температури зволожувального розчину;

мати малу інерційність

допускати безступінчасте регулювання кількості вологи незалежно

від

швидкості машини;

4) не

впливати негативно

на

зношування форми. Окрім

цих специфічних вимог,

до

зволожувальних апаратів ставлять загальні

вимоги: 1) простота при налагоджуванні

регулюванні;

мінімальна потре-

ба

технічному обслуговуванні протягом довготривалого періоду експлуа-

тації;

мінімальні витрати

на

виготовлення

експлуатацію;

забезпечення

безпеки обслуговуючого персоналу

відсутність шкідливого впливу

на

навколишнє середовище.

Подавання тонкого рівномірного шару розчину

сучасних швидкісних

машинах

не

дозволяє обмежитися простими регулювальними пристроями

і змушує розробляти

застосовувати складні системи автоматичного

контролю і регулювання зволожувальних апаратів. При малій товщині шару

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ 119

на кількість вологи, що подається суттєво впливає процес її випаровування,

інтенсивність якого залежить від атмосферних умов у цеху і по-різному

проявляється при різних швидкостях роботи машини; при збільшенні

швидкості роботи час руху розчину в апараті скорочується, і відповідно

зменшується частка вологи, яка випаровується, і тому подавання розчину

потрібно не збільшувати, а навпаки, скорочувати.

Підтримування стабільності складу зволожувального розчину

утруднюється наступним: 1) в найбільш простих і дешевих за виконанням

зволожувальних апаратах розчин забруднюється фарбою; 2) в одній і тій

же машині іноді в зв'язку зі зміною характеру продукції і марки друкарської

фарби необхідно змінювати рецептуру зволожувального розчину.

2.4,3.

ТИПОВІ СХЕМИ ЗВОЛОЖУВАЛЬНИХ АПАРАТІВ

Зволожувальні апарати класифікують за такими ознаками:

—

за способом нанесення розчину на форму — контактні і безконтактні;

—

за циклічністю подавання — періодичної і безперервної дії

(плівкового типу);

—

за видом зволожувального розчину — на водяні і спиртові;

—

від способу передавання вологи на форму — апарати прямого зволо-

жування, коли волога наноситься накочувальними валиками зволожуваль-

ного апарата, і апарати непрямого зволоження, коли волога наноситься

накочувальними валиками фарбового апарата.

Зволожувальні апарати контактного типу для прямого нанесення

вологи на форму. Ці апарати застосовують в аркушевих і рулонних

ротаційних машинах. Вони є водяні і спиртові.

Водяніїй зволожувальний апарат періодичної дії найбільш поширений

(рис.

2.15, а) і складається із ванни 1, дукторного циліндра 2

передавального

хитного валика 3, розкочувального циліндра 4 і двох накочувальних валиків

5. Дукторний і розкочувальний циліндри — сталеві, з метою гідрофілізації

їх поверхні покриті шаром міді та нікеля або хрому. До того ж, дукторний

циліндр може бути обтягнутий тканинним матеріалом (полотном, сукном).

Розкочувальний циліндр обертається примусово і одержує осьове перемі-

щення на

ЗО—40

мм, аби розрівнювати зворотний рельєф, який утворюється

на накочувальних валиках від вибіркового нанесення вологи на проміжкові

ділянки форми.

Передавальний та накочувальні валики гумовані і мають суконно-

тканинні обшивки або спеціальні безшовні рукави з плюшу й інших матеріалів.

Наявність технологічного шва призводить до нерівномірного нанесення

зволожувального розчину і створює передумови для інтенсивного механічного

руйнування елементів друкарської форми. Термін служби таких обшивок не

перевищує 4—5 діб. Застосування безшовних рукавів знижує трудомісткість

120

Глава 2

підготовленая зволожувальних валиків і забезпечує стабілізацію процесу

зволожування. Термін служби рукавів становить один місяць.

У цьому зволожувальному апараті у ванну 1 подається циркуляційно-

зволожувальний розчин. Дукторний циліндр 2 знаходиться безпосередньо

у ванні зі зволожувальним розчином і при обертанні набирає його на себе.

Передавальний валик З періодично хитається і передає розчин з дукторного

2 розкочувальному 4 циліндру, з якого накочувальні валики 5 передають

його на друкарську форму Ф.

Загальну кількість вологи тут можна регулювати різними методами:

1) дукторний циліндр повертається на кут, який можна регулювати, в ре-

зультаті чого змінюється кількість вологи, яка передається передавальним

валиком розкочувальному циліндру; 2) дукторний циліндр одержує привод

від автономно регульованого електродвигуна. При сталій циклічності роботи

передавального валика зміна швидкості обертання дукторного циліндра

викликає зміну кількості вологи, яка передається розкочувальному

циліндру; 3) дукторний циліндр обертається з постійною швидкістю.

Регулювання кількості вологи здійснюється за рахунок зміни часу

простоювання передавального валика біля дукторного циліндра.

Зональне регулювання кількостіподавання вологи здійснюється або

притиском переставних погумованих роликів 6 (або еластичних пластин)

до дукторного циліндра, або соплами б

, з яких подаються струмені

стиснутого повітря, що здувають розчин з поверхні дукторного циліндра.

Недоліками цієї системи є: 1) ненадійне і повільне встановлення

стабільної рівноваги «фарба-вода»; 2) повільна реакція при зміні регулю-

вання через значне накопичення вологи в матеріалах обшивки; 3) нерівно-

мірне зволоження через циклічну роботу передавального валика; 4) трудо-

містке очищення обшивки при зміні фарби; 5) забруднення обшивки.

Спиртовий зволожувальний апарат періодичної діі

схеми якого пока-

зано на рис. 2.15, б, близький за будовою до водяного, тільки замість двох

тут є один накочу вальний валик 5, а знизу додатково до розкочувального

циліндра встановлений спеціальний накопичувальний валик 7. Дукторний

циліндр 2 і розкочувальний циліндр 4 тут також з хромовим покриттям.

Але дукторний циліндр і накочувальний валик не мають обшивки з тканин-

ного матеріалу. Тканинну обшивку мають тільки передавальний 3 і накопи-

чувальний 7 валики. Такий зволожувальний апарат працює так само, як

і водяний, та має такі ж регулювання, але є і ряд переваг. Добавляння

ізопропилового спирту не впливає майже на рН зволожувального розчину,

але знижує його поверхневий натяг і тому можна зменшити товщину водяної

плівки й нанести її на форму навіть одним накочу вальним валиком. Спирт

випаровується швидше від води. Завдяки цьому, а також мінімальному

подаванню зволожувального розчину потрапляє назадруковуючий матеріал

менше вологи. Одночасно охолодження, викликане випаровунням,

запобігає нагріванню деталей.