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

Подождите немного. Документ загружается.

ПЛОСКОДРУКАРСЬКІ І ТИГЕЛЬНІ МАШИНИ

441

Отже, при наявності в системі тигельного преса попереднього натягу

незалежно від характеру штанцювальної форми, крайнє робоче

положення тигля може змінюватись в межах деформації 0

< (менше

технологічне зусилля на той чи інший шатун компенсується відповідним

збільшенням зусилля з боку опорних планок). А оскільки деформація

стиснення опорних планок Х

(при натягу P

) може бути обмежена

величиною (1—2) 10~

мм, то це означає, що крайнє положення тигля

практично завжди залишатиметься незмінним (для порівняння, деформація

(0,3—0,5)

мм). Це запобігає зіткненню ріжучих крайок висічних

лінійок з тиглем. Для повного дорізання аркушів картону на поверхню тигля

потрібно наклеїти аркуш паперу і лінійки частково врізатимуться в цей

папір. Аркуш паперу знімають, коли здійснюється висікання етикеток, що

наклеєні на спеціальну паперову основу. Його функцію виконує сама

паперова основа. Запропонований метод налагодження випробуваний на

картонажному підприємстві «Графопак* у м.Золочеві (Львівська область).

Завершимо викладене оцінкою крутного моменту на кривошипному

валу, який необхідний, наприклад, для розрахунку муфти включення у

випадку переобладнання друкарської машини на висікальний прес.

Проведені дослідження [1] свідчать, що максимальний крутний момент

відповідає горизонтальному положенню кривошипів під час штанцювання

(або друкування) і визначається силами тертя в шарнірах механізму тигля,

що виконані у вигляді опор ковзання. Якщо прийняти в усіх опорах

однаковий коефіцієнт тертя (/), максимальне за цикл значення крутного

моменту визначиться за формулою:

де Р^ — максимальне зусилля, включаючи технологічне навантаження

і силу інерції; А=— — параметр кривошипно-повзунного механізму; г

лт

, г

і г

— відповідно радіуси втулки осі тигля, пальця кривошипа і цапф

кривошипного вала.

Порівняно з технологічним навантаженням сили інерції незначні і їх

можна не враховувати.

Глава 8

МАШИНИ СПЕЦІАЛЬНИХ ВИДІВ ДРУКУ

(ОСНОВНІ РІЗНОВИДИ)

8.1. МАШИНИ ТРАФАРЕТНОГО СПОСОБУ ДРУКУ

Суть процесу друкування полягає в продавлюванні спеціальним

ракелем фарби через відкриті отвори гнучкої сітчастої форми на поверхню,

що підлягає задруковуванню. Друкування може відбуватись на папері,

жерсті, склі, тканині, поліетилені, пластмасі, шкірі та інших листових чи

рулонних матеріалах або виробах з них, що мають правильну геометричну

форму. Діапазон сфер застосування цього виду друку надзвичайно широкий:

від оперативного друкування видавничо-поліграфічної продукції до

Друкування на скляній, пластмасовій, жерстяній тарі побутової хімії,

фармацевтичної, парфумерної, харчової та інших галузей промисловості,

від оздоблення тканинних виробів до друкування електричних плат, від

друкування кольорових етикеток до рекламних плакатів, особливо великих

(1,5 х 3,5 ж) розмірів (для щитів).

Різноманітне цільове призначення обумовило широкий спектр

конструктивного вирішення трафаретних машин, які часто своєю будовою

принципово відрізняються між собою, — від простих ручних верстатів до

напівавтоматів і повністю автоматизованих багатоколірних автоматів.

Будуються для друкування на аркушевих або рулонних матеріалах, з одного

або з двох боків. Залежно від руху основних органів — з рухомим ракелем

та нерухомою формою, або з нерухомим ракелем та рухомою формою.

Геометрія друкарської форми в цих машинах може бути плоскою,

циліндричною або у вигляді безконечної стрічки.

На рис. 8.1 представлено характерні схеми для пояснення принципу

дії друкарських пристроїв трафаретних машин. На сх. а зображено найбільш

характерну схему друкарського пристрою з нерухомою плоскою формою 1

і рухомим ракелем 2. При переміщенні вправо ракель здійснює робочий (s

)

МАШИНИ СПЕЦІАЛЬНИХ ВИДІВ ДРУКУ (ОСНОВНІ РІЗНОВИДИ) 443

хід і наносить фарбу на задруковуваний матеріал 3 шляхом продавлювання

її через відкриті чарунки форми. У крайньому положенні зачисний ракель 2

повертається в неробоче, а зрошувальний ракель 4 — в робоче положення,

який при русі вліво (холостий рух з

) переміщає порцію фарби у вихідне

положення. Далі рама з формою і каретка з ракелем піднімаються вверх,

створюючи доступ для знімання зі стола 5 відбитка 3, який звільняється від

утримання його на столі шляхом з'єднання вакуумних каналів з атмосферою.

€ Ж

Рис.

8.1. Принципові схеми будови трафаретних машин

444

Глава

В іншому варіанті цього принципу стіл

5 має

періодичний зворотно-

поступальний

рух. Під час

задруковування першої заготовки наступна

встановлюється

на

другу половину стола, який

під час

чергового циклу

пересуває

її під

друкарську форму. Віддруковану першу заготовку знімає

робітник

іншого боку машини.

Машини

плоскою формою будують

для

друкування

як на

листовому,

так

і на

рулонному матеріалах.

другому випадку відбувається циклічна

крокова подача матеріалу.

Ці

машини бувають однофарбовими

багато-

фарбовими (наприклад, машина *

ULTIMATE*

фірми «NISSA

Stenc

Art*,

що призначена

для

друкування

на

текстильних матеріалах

або

виробах

з них, може включати

від 1 до 26

фарб).

У багатофарбових машинах періодична подача заготовок

до

друкарсь-

ких форм може відбуватись

по

лінії,

або з

двох боків

допомогою гори-

зонтально розміщеного замкненого конвеєра,

або по

колу

за

допомогою

каруселі.

Як і

інші види машин, трафаретні будуються

за

модульним

принципом,

що

дозволяє постачальнику задовольнити потреби замовника

щодо кількості фарб, ступеня автоматизації, навіть

процесі експлуатації.

Приводи використовують електромеханічні, пневматичні, гідравлічні

або

комбіновані.

більш досконалих системах,

метою поліпшення динаміки

й умов роботи,

для

каретки ракеля

підйому форми застосовують індиві-

дуальні сервоприводи

електромагнітним гальмуванням.

для уникнення

змазування відбитка передбачено автоматичний підйом рами слідом

за

рухом ракеля.

На якість відбитка істотно впливають

ті

елементи

технологічні

параметри,

які

забезпечують власне процес отримання відбитка. Перш

за

все

це

сітка,

що

служить основою

для

виготовлення форми

визначає

графічну точність відтворення зображення

товщину шару фарби

на

відбитку. Сітка повинна зберігати стабільні механічні

фізико-хімічні

властивості

період друкування тиражу. Такими

сітки, виготовлені

із

синтетичних матеріалів - поліамідних

та

поліефірних ниток. Нерідко сітку

металізують,

що

зміцнює

її та

запобігає накопиченню

в ній

статичної

електрики, завдяки чому полегшується відрив відбитка

від

форми.

В окремих випадках

(в

радіо-

електронній промисловості, при друкуванні

термопластичними фарбами) застосовують металеві сітки, виготовлені

з хромонікелевої сталі, фосфористої бронзи

або

латуні.

Для

зменшення

витрачання фарби сітки

одного боку каландрують. Сітки характери-

зуються числом ниток

в 1 см

(для сіток

із

синтетичних волокон

це її

номер)

і діаметром нитки,

між

якими існує експонеціальна залежність

—

зі зменшенням діаметра

(~ 160—30 мкм)

збільшується число ниток

в 1 см

(ЗО—180). Зусилля

при

натягненні сітки залежить

від

багатьох факторів

(матеріалу сітки, формату тощо)

коливається

межах

8—ЗО

Н/см.

Рівномірного натягнення сітки досягають

допомогою спеціальних

МАШИНИ СПЕЦІАЛЬНИХ ВИДІВ ДРУКУ (ОСНОВНІ РІЗНОВИДИ)

445

пневматичних пристроїв. Важливим параметром

величина зазору

між

формою

задруковуваним матеріалом, який коливається

межах

2—6 мм.

Зменшення перепаду напружень

матеріалі сітки забезпечує наявність поля

між зображенням

та

формною рамою,

яке, в

залежності

від

формату

і технологічного зазору, змінюється

межах

150—300 мм.

Важливу роль

формуванні зображення відіграє ракель, який про-

давлює через мікроотвори фарбу

на

задруковуваний матеріал

зміщує

надлишок фарби

по

формі. Ракель складається

легкої,

але

достатньо

жорсткої основи (здебільшого

зі

сплавів алюмінію)

пружно-еластичної

пластини

(з

консоллю

15—ЗО

мм), яка

повинна бути стійкою

до

агресивних

компонентів фарби. Матеріалами

для

пластини служать гума, поліуретан

або натуральний

чи

синтетичний каучук, завтовшки

8—10 мм.

Залежно

від необхідної товщини шару фарби

шорсткості поверхні задруковуваного

матеріалу твердість ракеля коливається

межах

60—80

од. Шора. Він може

мати різну форму заточки

встановлюється

до

форми

під

кутом 60—90°.

Для рівномірності притиску ракелем форми

до

задруковуваного матеріалу

його конструкція передбачає можливість повороту відносно опори

посередині його закріплення. Робоча кромка ракеля повинна не виходити

допуску ±0,05

мм.

Розглянемо

інші характерні схеми трафаретних пристроїв.

На

сх.

(рис.

8.1)

ракель

нерухомий,

форма

переміщається синхронно

з поворотом циліндра

захоплювачі якого утримують

на

поверхні

задруковуваний матеріал

9. До

початку другого оберту циліндра відбиток

виводиться,

форма повертається

вихідне ліве положення.

На сх. в

зображено схему ротаційного пристрою. Тут

друкарська форма

10, і

опорна

поверхня

11 є

циліндричними. Всередині формного циліндра розміщено не-

рухомий ракель

12,

який, однак, повинен дещо зміщатись для притиснення

форми

до

задруковуваного матеріалу. Зате

сх. г

характерна

тим, що

фарба

по трубопроводу подається до нерухомого наконечника

13, а

задруковуваний

матеріал

притискується до форми пневмоподушкою

15.

Насх. д сталевий

стрижень

притягується електромагнітом

17,

внаслідок чого своєю

пружно-еластичною оболонкою продавлює фарбу через отвори форми.

На

ex. е

зображено схему друкарського апарата

для

двобічного друкування

на

паперовій стрічці

(наприклад, газет)

безконечних трафаретних форм

19 і 20. На сх. є

показано принципи двобічного друкування електричних

плат

на

заготовці

21 з

друкарських форм

22 і 23. Для

друкування

на

жорсткій заготовці

24 (сх. ж)

використовують циліндричну трафаретну

форму

25, яка

прокочується

по ній при

переміщенні каретки

26. На сх. з

показано принцип друкування

плоскої форми

27 на

заготовці

конусної

форми. Тут форма

повертається відносно вертикальної осі

29, а

заготовка

28 —

відносно нерухомої

осі ЗО

(ракель нерухомий).

При

цьому лінійні

швидкості точок форми

заготовки

на

різних радіусах однакові.

446

Глава

Загальним недоліком трафаретних машин

є їх

порівняно низька

циклічність

(в

більшості

— не

вище

ц/хв), значні витрати фарби

і необхідність потужних сушильних засобів.

Тривалий процес удосконалення трафаретного способу для оперативного

Друкування

на

папері завершився створенням

80-их роках минулого

століття машини,

якій увесь технологічний процес виконується автома-

тично

оперативно. Такі машини, названі різографами, випускаються

для

друкування різноманітної тексто-графічної продукції однією

або

кількома

фарбами (шляхом повторних прогонів) тиражом від

до

4000

екземплярів

форматом

до A3.

Машини забезпечують високу якість зображення,

рентабельність, надійність

екологічну чистоту. Вони мають малі габарити,

незначну енергоємність

і в

більшості випадків можуть змінювати масштаб

зображення (порівняно

оригіналом).

їх

створення стало можливим завдяки

цифровим електронним технологіям. Принципова схема різографа представ-

лена на рис.

8.2.

Планшетний сканер

інформацію

оригінала

в цифровому

вигляді передає

на

термоголовку

3, яка

пропалює мікроотвори

спеціальній

багатошаровій плівці,

що

подається

рулону

Цієї плівки

касеті вистачає

на

35—230

форм. Утворена таким чином

(в

межах

20 с)

трафаретна форма

закріпляється

на

барабані

5, в

середину якого раніше закладено циліндричну

ємність

(туб) 6 з

фарбою (об'ємом

1 л). Ця

ємність зручно

швидко

замінюється. Фарбу виготовляють на основі гліцерину. Подавальний пристрій

подає верхній аркуш 7 у зону друкування — під циліндричну форму барабана

5 на

опорний циліндр

Одержавши зображення, аркуш виводиться

і укладається на стапель

приймального лотка. Після закінчення друкування

тиражу відпрацьована форма автоматично виводиться

гніздо

10 і

потім

утилізується. Роздільна здатність

— 16

крапок

на 1 мм,

швидкість

— 45—

120

копій

за

хвилину.

Уже при 40 і

більше копіях друкування

на

різографі

вигідніше

ніж

копіювання

на

ксероксі.

Рис.

8.2.

Схема різографа

МАШИНИ СПЕЦІАЛЬНИХ ВИДІВ ДРУКУ (ОСНОВНІ РІЗНОВИДИ)

8.2. ТАМПОДРУКАРСЬКІ МАШИНИ

447

Відносяться до друкарських машин з передаванням зображення

через проміжкову ланку. На відміну від машин офсетного друку тут

проміжкова ланка — тампон, який характеризується більшим об'ємом і

може піддаватися великим деформаціям, внаслідок чого він здатний

контактувати з рельєфними поверхнями предметів складної форми.

Виготовляють тампони на основі силіконової суміші. Опорна поверхня

тампона може бути плоскою або циліндричною, залежно від конфігурації

виробу, що задруковується. Від останнього залежить і форма самого

тампона.

На рис. 8.3, а зображено принцип дії тамподрукарської машини

з формою глибокого друку І. Перед початком опускання на форму І тампона

З ракель 2, рухаючись вліво, знімає надлишок фарби, залишаючи її тільки

в заглибленнях форми. Далі, піднявшись, тампон 3 переміщається гори-

зонтально і опускається на виріб 4, передаючи йому фарбове зображення.

Первинне зображення може бути представлено формою високого, глибокого

або трафаретного способів друку. Викладений спосіб є багатоходовим

процесом, що реалізується цикловими механізмами, внаслідок чого цикліч-

ність таких тамподрукарських машин є невисокою

(20—60

ц/хв).

У ротаційній тамподрукарській машині (рис. 8.3, б) форма глибокого

друку 5, а також тампон 6 і опорний циліндр 7, між якими проходить за-

друковуваний матеріал 8, є круглими, завдяки чому такі машини є набагато

продуктивнішими. Друкування з допомогою тампона можна застосовувати

на заготовках складної форми, виготовлених з різних матеріалів: паперу,

дерева, пластмаси, скла, кераміки, жерсті тощо.

Функцію тампона — проміжної ланки при передаванні зображення,

може виконувати спеціальна пружно-еластична мембрана, яка за

допомогою стисненого повітря, вакууму або власне тампона прилягає до

задруковуваної поверхні. На сх. в (рис. 8.3) ракель 9 видавлює фарбу через

трафаретну форму 10 на мембрану 1І. Далі ця мембрана 11 встановлюється

в пневмопристрій 12 (сх. д), в якому під впливом створеного вакууму вона

притискується до фасонної заготовки ІЗ. В іншому варіанті зображення з

цієї мембрани (сх. г) сприймає тампон 14, який переносить його на

заготовку 15 (сх. е). В ще іншому випадку мембрана І І (сх. в), отримавши

зображення з трафаретної (сх. в) або форми глибокого друку (сх. ж), може

притискуватись безпосередньо до заготовки 16 (сх. є) тампоном І 7. На сх. з

(рис.

8.3) показано підпружинену мембрану 18, що приймає фарбове

зображення з форми високого друку 19. Далі мембранний пристрій займає

положення над заготовкою 20 (сх. і), де за допомогою поданого стисненого

повітря мембрана притискується до внутрішньої поверхні заготовки

і передає їй зображення.

448

Глава 8

Рис.

8.3. Принципові схеми будови тамподрукарських машин

МАШИНИ СПЕЦІАЛЬНИХ ВИДІВ ДРУКУ (ОСНОВНІ РІЗНОВИДИ)

449

Тамподрукарські машини випускаються

вигляді ручних верстатів,

напівавтоматів

автоматів. Вони можуть бути універсальними

спеціаль-

ного призначення (наприклад, для друкування інформації

на

циліндричних

заготовках

для

фломастерів, друкування

на

корках тощо). Вони бувають

однофарбовими,

дво- і

багатофарбовими

(до

6-ти). Найчастіше

для їх

побудови використовуються схеми

а і б

(рис.

8.3), з

електромеханічним

або

пневматичним приводом. Подача заготовки

зону нанесення зображення

тампонами може відбуватися

за

допомогою крокового повороту карусель-

ного стола (сх.

к), або

крокового транспортера, розміщеного

горизонталь-

ній (сх.

л) чи

вертикальній площині. Напрями подавання

виведення задру-

кованих заготовок позначено стрілками

на

зображених схемах двофарбової

карусельного типу

(сх. к) і

чотирифарбової лінійного типу

(сх. л)

тампо-

машинах. Друкування

на них

відбувається одночасно всіма тампонами

(на

різних заготовках), тому

за

кожний крок подавання виводиться заготовка,

віддрукована всіма передбаченими фарбами.

В Україні створено

ряд

тамподрукарських машин

Українському

науково-дослідному інституті спеціальних видів друку

(м.

Київ).

8.3.

МАШИНИ ЕЛЕКТРОФОТОГРАФІЧНОГО ДРУКУ

Пристрої електрофотографічного друку використовуються давно

(перший патент

на

цей спосіб видано ще

30-х роках

ст.), проте повністю

автоматизовані електрофотографічні машини цифрового друку

для

опера-

тивного випуску

як

однофарбових,

так і

багатофарбових видань малих

тиражів (до

3000

екз.) з'явились

на

ринку тільки

90-х

р. В

основу процесу

закладено метод електрофотографії

—

візуалізації прихованого електрон-

ного зображення

допомогою сухого (тонера)

або

рідинного (фарби)

барвника. Незаперечним достоїнством таких машин

цифровим управлін-

ням

можливість друкування відразу всього об'єму

(з

першої

до

останньої

сторінки) повноколірного видання

із

забезпеченням високої якості

уже

з першого відбитка. Це обумовлює відсутність браку

підготовчих операцій,

що забезпечує високу ефективність

при

малих тиражах.

Розглянемо принцип влаштування машин цього виду друку на прикла-

ді найбільш досконалих різновидів устаткування.

Яскравим прикладом може служити машина кольорового друку

•

DCP-І» бельгійської фірми «Хеікоп». Друкування відбувається

на

рулонному папері шириною

320 мм з

двох боків, по чотири фарби

кожного

боку.

пам'яті комп'ютера може зберігатись інформація для задруковуван-

ня

1000

повноколірних сторінок, тобто

для

випуску заданого обсягу книги.

Алюмінієві циліндри

1 (рис. 8.4)

покриті тонким шаром органічного

світлочутливого матеріалу, що

темряві є діелектриком. Зарядження цього

шару здійснюється тонким металевим дротом

під

напругою

30000 В

450

Глава

у позиції

2. При

обертанні

ци-

ліндра

на

заряджений шар

по-

зиції

проектується растрове

світлове зображення

за

допо-

могою матриці, що складається

7424

світлодіодів,

управ-

ляється комп'ютером. Яскра-

вість світлодіодів змінюється

дискретно

і має 16

градацій.

Засвітлені ділянки циліндра

набувають провідності

втра-

чають фіксовану частину

по-

чаткового заряду відповідно

до

яскравості світлодіодів. Внаслі-

док цього розподіл зарядів

на

циліндрі утворює приховану

копію вихідного цифрового

зображення. Проявляється

це

зображення

при

нанесенні

сухого барвника

позиції

Рис.

8.4.

Схема

електрографічної машини DCP-1

Барвник складається

полімерної зв'язки

пігменту відповідного кольору,

до яких додається тонкий феромагнітний порошок (середній розмір

частинок

7,5 мкм).

Останній компонент

забезпечує прилипання частинок

до заряджених ділянок циліндра,

повній відповідності до величини заряду.

У позиції

барвникове зображення передається

циліндра

на

паперову

стрічку

закріпляються

на

ньому.

позиції

відбувається повна розрядка

світлочутливого шару,

а в

позиції

— зчищаються можливі залишки барв-

ника. Діаметр циліндра визначається тільки зручним розміщенням техно-

логічних пристроїв. Для кожного кольору передбачені свій циліндр. Система

забезпечує надзвичайно точне розміщення світлодіодів

та

параметри

випромінюваного ними світла.

Довжина задрукованої одним змістом стрічки обмежена пам'яттю

комп'ютера

і в цій

машині становить

2,7 ж. У

машині кожен піксел зобра-

ження,

як

згадано вище, несе

градацій тональності. Тому,

порівнянні

з лазерним принтером, роздільна здатність «Хеікоп»

у 600 dpi (що

також

характерно для тонового принтера) еквівалентна

2400

dpi. Діапазон паперів

за масою

— 60—200 г/м

Продуктивність «DCP-І»

— 4200

повноколірних

сторінок формату

А4 (21x30 см) за

годину.

Інший приклад

—

електрофотографічний цифровий друк,

що

застосо-

вується

аркушевих

рулонних машинах,

що

випускаються компанією

4Indigo*.

Принциповим

є те, що в них

використано традиційну схему три-

циліндрового офсетного друкарського апарата

(без

зволоження)

рідку