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

Подождите немного. Документ загружается.

ВСТУП

Фарбове зображення із формного циліндра 1 (може використовуватись

форма високого, плоского або глибокого друку) передається через

проміжковий — офсетний циліндр 2 на папір 4, що прилягає до поверхні

друкарського циліндра 3.

Аналогічно побудований ротаційний тамподрукарський апарат (сх. б)»

в якому фарбове зображення з циліндричної форми і глибокого друку

передається через циліндричний тампон 2 (має товсте суцільне силіконове

покриття) на задруковуваний матеріал 4. Знятий залишок фарби з форми 1

ракелем 5 повертається назад у корито 6\

На сх. в зображено принцип дії тамподрукарської машини з плоскою

формою / глибокого друку, з якої (після зачищення ракелем 5) фарбове

зображення приймає тампон 2 і передає на предмет 4, що підлягає задруко-

вуванню.

У там подрукарській машині за сх. г фарбове зображення з трафаретної

форми 2 приймає гнучка мембрана 2, яка після цього встановлюється

задрукованим боком до предмета 3, на який це зображення переноситься

під дією тампона 4.

За цільовим призначенням друкарські машини поділяють на газетні,

журнальні, книжкові, книжково-журнальні і спеціального призначення —

для друкування відривних календарів, цінних паперів, шпалер, білових

товарів тощо.

Залежно від формату друкарські машини будують для міні (настільні),

малого, середнього і великого форматів; від тиражу — для багатотиражної,

малотиражної (інколи одиничної) продукції та для пробних відбитків.

Глава 1

ОСНОВИ МЕХАНІКИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

1.1. УМОВИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВІДБИТКА

Із трьох можливих варіантів будови друкарських апаратів найбільш

типовим € ротаційний, а плоскодрукарський і тигельний з точки зору

механіки друкарського контакту можна розглядати як похідні, в яких, відпо-

відно, один або два циліндри мають радіуси, що прямують до нескінченності.

а б

Рис.

1.1. Взаємодія елементів друкарського процесу при передачі зображення:

а — при однобічному; б

—

при двобічному друкуванні

ОСНОВИ МЕХАНІКИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

Процес переходу фарби

між

циліндрами

1 і 2

(рис.

1.1, а) з

однієї

поверхні

на

іншу здійснюється

прн

участі пружно-еластичної прокладки —

декеля

З,

який кріпиться

на

одному

циліндрів.

наведеній схемі перехід

фарби

відбувається

поверхні офсетного гумо-тканинного полотнища

(ОГТП)

(декеля)

на

папір

5 при

наявності щільного контакту

між

ними,

що досягається внаслідок необхідної деформації,

яка

забезпечується певною

величиною тиску

(р). У

результаті більша частина фарби

(70—90%)

переходить

на

папір. Відділення паперу від поверхні ОГТП супроводжується

силами розривання шару фарби (когезії),

що

змінюються пропорційно

швидкості

утвореного

між

ними вакууму.

При

розриві шару фарби деякі

її мікрочастинки вириваються, утворюючи

так

званий фарбовий

пил

у повітрі. Сили відривання паперу можуть призвести

до

висмикування його

із захоплювачів

5. Для

запобігання цього явища зусилля

на

захоплювачі

повинно становити

—

40—60 Н.

Внаслідок деформації декеля контакт між циліндрами відбувається

по

площині шириною

Ь.

Зміна радіусів одного

циліндрів

до

точок контакту

по ширині

викличе відносне ковзання,

що

негативно впливає

на

якість

друку.

Крім того, метричні відхилення

від

номінальних розмірів складових

елементів друкарського контакту викликатимуть зміну деформації декеля

і тиску

при

друкуванні. Зрозуміло,

що і

відносне ковзання,

коливання

тиску необхідно мінімізувати.

У машинах високого друку декель знаходиться під тиражним папером,

а при застосуванні флексографічних пружно-еластичних форм він

зайвим,

оскільки його функцію виконує сама форма.

При одночасному двобічному друкуванні (рис.

1.1,6)

тиражний папір

контактує

двома ОГТП.

метою звуження зони контакту

(Ь)

товщина

декеля

на

кожному

циліндрів приблизно вдвоє менша від товщини декеля

при однобічному друкуванні.

1.2.

ПРИНЦИПОВА БУДОВА ДРУКАРСЬКИХ АПАРАТІВ

І ПРОБЛЕМИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

На рис.

1.2

зображено .основні схеми друкарських апаратів найбільш

поширених сьогодні ротаційних машин,

що

охоплюють різні способи друку

для однобічного (сх.

а, о\ в, г, д

в,

є, ж

з)

і двобічного (сх.

і, к,

л) друкування

на аркушевому

або

рулонному тиражному матеріалі. Формні циліндри

тут

заштриховані,

декельні (відповідно, друкарські

машинах високого

й офсетні —

машинах плоского друку) виділені товстими лініями. Трикут-

ничками позначено кількість отримуваних відбитків.

Схеми

а і б

характерні

для

машин високого друку, схеми

в і г —

відповідно,

для

аркушевих

рулонних машин глибокого друку,

а всі

інші —

Глава

ОСНОВИ МЕХАНІКИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

для машин офсетних плоского друку. Для збільшення фарбовості і об'єму

одиниці продукції кількість тих чи інших друкарських апаратів збільшують

до необхідної, розташовуючи їх вертикально один над одним, послідовно-

горизонтально або поряд в паралельних площинах. Розташування циліндрів

можливе під різними кутами.

Поряд із зубчастими передачами приводу між циліндрами в процесі

друкування встановлюється фрикційний зв'язок. Виняток становлять

тільки рулонні машини глибокого друку (сх. г), в яких зубчаста передача

між циліндрами відсутня, що обумовлюється неперервністю контакту їх

поверхонь через відсутність виїмок. У всіх інших машинах виїмки є. У них

розташовуються механізми для закріплення друкарської форми, механізми

для закріплення та натягування декеля, механізми захоплювачів аркуша.

12^

із.

з-

Рис.

1.3. Принципова схема друкарського апарата офсетної машини

На рнс. 1.3 представлено характерну схему трициліндрового апарата

офсетної машини. На циліндрах формному 1, офсетному 2, друкарському З,

відповідно, розміщені форма £, гумо-тканинне полотнище 9 і папір 10.3 двох

боків робочої частини циліндри мають кільця, які можуть контактувати між

собою (контактні кільця 1/, 12) або утворювати зазор, за яким контролюють

Глава 1

міжцентрову відстань (контрольні кільця 1 2, 13) при регулюванні величини

тиску в зоні контакту. Регулювання виконується повертанням ексцентричної

втулки. Іншими ексцентричними втулками здійснюється включення і виклю-

чення натиску. У трициліндровому апараті цю функцію виконують втулки

14*

повертання яких розводить або зводить циліндри. Циліндри пов*язані між

собою косозубчастими колесами 4, 5, в і з'єднані з загальним приводом через

зубчасте колесо 7. Таким чином, у процесі друкування між циліндрами

встановлюється подвійний зв'язок (зубчастою передачею і фрикційний), а при

наявності попереднього натягу між контактними кільцями — навіть потрій-

ний. Високі вимоги до точності відтворення зображення вимагають чіткої

синхронізації цих зв'язків, які визначаються жорсткістю, правильністю

налагодження і точністю виготовлення. Від параметрів налагодження

безпосередньо залежить і величина відносного ковзання в зоні контакту, яка,

в свою чергу, негативно впливає на якість відбитка, зміну його розмірів та

інтенсивність зношування формної пластини й офсетного полотнища.

На рис. 1.4 структурною схемою показано вплив основних характе-

ристик друкарського апарата на типові явища, що більшою чи меншою

мірою проявляються в роботі, і їх кінцеві результати. Вони впливають на

якість друку, обмежують швидкохідність машини, збільшують навантажен-

ня і рівень шуму.

Цим та іншим явищам та шляхам їх мінімізації присвячені викладки

цієї глави. Зауважимо, що розглянута вище будова друкарського апарата не

стосується конструктивних особливостей циліндрів, які забезпечують

нормальне функціонування технологічного процесу. Зокрема, вони повинні

передбачати можливість регулювати осьове, поздовжнє і діагональне

положення формного циліндра для суміщення фарбовідбитків, забезпечувати

необхідну жорсткість конструкції і плавність роботи підшипникових вузлів.

1.3. ПАПІР, КАРТОН

1.3.1.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Папір і картон виготовляють у вигляді пластин із волокнистих

матеріалів рослинного, тваринного або синтетичного походження (деревини,

целюлози, бавовни, шерсті тощо).

До складу паперу, крім волокнистих матеріалів-деревини і целюлози,

входить наповнювач (мілкоподрібнені мінеральні речовини) та клеючі

матеріали (крахмальний клейстер, розчин желатину). Того чи іншого

кольору або відтінку досягають шляхом введення органічних барвників.

У залежності від природи волокна, технології його переробки, кількості

наповнювача, клеїльних і барвникових речовин отримують папір або картон

з різними властивостями.

ОСНОВИ МЕХАНІКИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

св

Глава

Папір,

як і

картон, відносять

до

анізотропних матеріалів, властивості

яких

різних напрямах неоднакові.

При

машинному відливанні паперу

волокна розташовуються

напрямку руху сітки (напрямок відливання).

Будова паперу

напрямку * відливання»

«впоперек» відливання різна.

Цим

пояснюється

те, що в

повздовжньому напрямку

її

міцність значно

вища,

деформація менша;

при

зволоженні

висиханні

—

навпаки:

деформація змінюється більш інтенсивно «впоперек» відливанню.

Папір відрізняється

від

картону перш

за все

масою

1 м

Переважно

маса паперу становить

до 250 г/м

Маса картону вища

може становити

2700

г/м

, а

іноді

більше.

Різновиди паперу

картону

та їх

характеристики

Папір,

як і

картон, розрізняють за призначенням. У залежності від цього,

він повинен відповідати певним вимогам,

які

відображають

ті чи

інші

характеристики (папір для поліграфії, промислових потреб, офісний тощо).

Картон

за

цільовим призначенням поділяється

на:

палітурний,

крейдований коробковий хромерзац, пачковий,

для

пакування рідких

продуктів,

для

виготовлення одноразової посуди, гофро-

мікрогофро-

картон, ламінований, матричний.

Крім механічних особливостей,

які

розглянемо нижче, папір

для

поліграфії характеризують такі показники: блискучість

(або

глянець),

що описується кількістю відбитого світла; нерівність поверхні паперу,

нерівність товщини; гладкість (машинна гладкість

(10—15

с), глянцована

додатковим каландруванням

(60—250

с)

і (400—1000

с) — для крейдованої

поверхні); проклейка; всмоктувальна здатність; білизна, забарвлення

та

фарбування; світломіцність; опір паперу згинанню

міцність

на

переги-

нання; опір паперу продавлюванню; опір паперу роздиранню; світло-

проникливість; засміченість; міцність

на

розривання; міцність поверхні

на вищіпування; непилимість паперу; однорідність; пористість

(0,.6 —1,0);

дірчастість; старіння (вплив умов зберігання); вологостійкість

та деякі інші.

До суто механічних характеристик паперу відносять: товщину, 6(мм);

густину, у(кг/м

); масу

1 м

;

розривну довжину (ж); деформаційні характе-

ристики:

п, Е

уУ

пр

(%), є

еА

(%) і е

(%)

(див. далі).

На механічні характеристики істотно впливають температура

та

ступінь вологості. Тому

для

отримання високої якості друку необхідний

стабільний мікроклімат

(20—24

°С

та

відносна вологість

50—60%). На

рис.

1.5

подано графіки зміни фізичних властивостей паперу відносно

вологості.

По осі

ординат відкладені

в %

відхилення характеристик,

які

властиві паперу при відносній вологості 65%. Вологість паперу пов'язана

температурою —

пониженням температури відносна вологість його істотно

зменшується, зменшується його розривна міцність.

)СНОВИ МЕХАНІКИ ДРУКАРСЬКОГО КОНТАКТУ

«о

ЗО

її

•ч

ч ч ч

t /

/У

15 25 35 45 55 65 75 85 G3,%

Рис.

1.5. Вплив вологості на фізичні властивості паперу:

1—

опір розтягуванню впоперек волокон;

— опір розтягуванню впоздовж волокон;

— опір прн роздиранні;

3 —

видовження впоперек волокон; 3*

—

видовження впоздовж

волокон;

— опір ломанню впоперек волокон;

— опір ломанню впоздовж волокон

Глава 1

При зменшенні вологості краї паперу загинаються, вона втрачає

площинність, що ускладнює роботу самонакладів і аркушепровідної системи.

В рулонних машинах при розмотуванні папір починає інтенсивно сохнути

(з паперових фабрик він поступає з рівноважною відносною вологістю - 45%),

деформуючись від секції до секції, що призводить до несуміщення

фарбовідбитків. З пониженням вологості у повітрі підвищується концентра-

ція паперового пилу і електростатичного заряду (його потенціал коливається

від 20 до 50 кВ), що негативно впливає на технологічний процес друкування

і самопочуття обслуговуючого персоналу. Тому для отримання високої якості

кольорового друку обов'язково необхідна акліматизація паперу безпосередньо

в друкарському цеху. Отже, забезпечивши стабільність температури та

вологості паперу, можна виключити їх вплив, як змінного фактора, на

механічні характеристики паперу (картону).

Проте чинник часу дії навантаження на механічні характеристики

виключити неможливо. Перш за все це пов'язано з геометричними пара-

метрами машин, їх швидкодією тощо.

1.3.2.

ДЕФОРМАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ПАПЕРУ І ДЕКЕЛІВ.

РЕОЛОГІЧНА МОДЕЛЬ ТА її АНАЛІЗ

Високополімерним матеріалам, до яких відносять папір, каучук

і т.д., властиві три види деформації: пружна

(є^,),

еластична (є

ел

) і залишко-

ва або пластична (є^)* Деформаційні властивості таких матеріалів можна

зрозуміти на підставі математичного аналізу спрощеної механічної моделі

матеріалу. Модель повинна включати елементи, що математично

описуються, і відображати пружну, еластичну й залишкову деформації. На

рис.

1.6, а, б

, в, г зображено такі моделі при дії сталої сили.

Перша модель (рис. 1.6, а) представляє пружну деформацію, що

випливає із закону Гука, друга (рис. 1.6, б) — в'язку (для ідеальної рідини),

що описується формулою Ньютона, третя (рис. 1.6, в) — послідовне

з'єднання двох попередніх, і четверта (рис. 1.6, г) — еластичну деформацію,

що представляє паралельне з'єднання пружного і в'язкого елементів.

Беручи до уваги сказане вище, модель в'язко-пружних властивостей

матеріалу набуде вигляду (рис. 1.7, а). Поряд (рис. 1.7, б) зображено графік

кінетики деформації. У момент прикладення навантаження створюється

пружна (є

пр

) та миттєва залишкова (£

ж jaj

) деформації внаслідок руйнування

волокон (стискання або розтягування), ущільнення і витиснення повітря

при стисканні (є = є + є ).

* о пр

м.

зал

Пластична або залишкова деформація утворюється внаслідок:

— витиснення повітря при ущільненні (стисненні);

— руйнування окремих волокон;

— незворотного зміщення одних відносно інших молекул з подолан-