Исследование процессов нарушения приводки красок на флексографских печатных машинах различных типов Влияние свойств запечатываемых материалов, конструкции печатных машин и режимов печати на совмещение красок

Диссертация на тему «Исследования приводки красок при печати на различных субстратах для различных типов флексографских машин» написана Хендриком Тепе при поддержке Технологического центра Флексографской технической ассоциации Германии (DFTA-TZ). Целью исследования было изучение влияния конструкции печатной машины, режимов печати и запечатываемых материалов (субстратов) на основные параметры приводки в тираже. Хотя офсет продолжает доминировать в сфере печати на упаковке, флексография твердо занимает второе место.

Таким образом, основная задача флексографии — укрепить позиции на рынке при постоянном повышении качества. Важным элементом повышения качества среди прочих параметров является точная приводка красок. При проведении работы в DFTA-TZ и в различных типографиях было отпечатано при различных режимах и затем проанализировано большое число пробных оттисков на различных материалах.

Цель исследования

В каждом тесте исследовались процессы нарушения и восстановления приводки при различных режимах и на различных по свойствам запечатываемых материалах — субстратах: полиэтиленовой (ПЭ) пленке толщиной 70 мкм, полипропиленовой (ПП) пленке 50 мкм и мелованной бумаге 80 г/м². Результаты оценивались по принципу стабильности приводки при изменении режимов печати и свойств материала.

Во время проведения тестов менялись следующие параметры:

• входное натяжение полотна на ходу и при сматывании ленты в рулон;
• скорость печатания;
• температура сушки;
• давление печати;
• продольная приводка;
• отклонение приводки;
• скорость регулировки;
• число оборотов цилиндра на одно сканирование.

Исследования проводились на трех различных по конструкции флексографских печатных машинах:

• с общим печатным цилиндром (обычная планетарная конструкция),
• секционного линейного построения с автоматическим управлением продольной приводкой,
• секционного линейного построения без автоматических устройств регулирования приводки.

Рамки исследования

1. Создание тест-формы.

2. Выбор печатных машин.

3. Выбор формы и метода ее изготовления (с помощью DFTA-TZ).

4. Испытания субстратов.

5. Печать цветоделенных изображений на различных субстратах и при различных режимах работы машины.

6. Оценка оттисков с помощью системы анализа изображений.

7. Сопоставление результатов.

Тест-форма была разработана так, чтобы отклонения приводки проявлялись как можно нагляднее. Для этого в нее были включены следующие элементы:

• линейка-нониус,
• элементы для измерения микроточек,
• штриховые и растровые полоски,
• растровое изображение,
• серые клинья,
• тестовый элемент для контроля скольжения/двоения,
• номер серии тестов.

Особую важность представляли элементы для измерения микроточек. Они представляют собой отдельные точки, отпечатанные красками триады (размер элемента 4,66x4,66 мм). При тестировании каждая микроточка печаталась соответствующей краской и индивидуально оценивалась с помощью системы анализа изображений.

Выбранные печатные машины имели различную конструкцию и разные типы приводов, что позволило продемонстрировать отличие процессов нарушения приводки для каждой конструкции. Следует отметить, что результаты, полученные на одной печатной машине, нельзя сравнивать с другими, так как основные регулировки, требуемые для оптимального качества печати, всегда отличались друг от друга.

Для облегчения анализа изображений микроточек было важно напечатать их как можно дальше друг от друга так, чтобы края оставались четкими, а поверхность равномерной. Система крепления формы, включающая саму форму толщиной 1,14 мм и мягкую основу, отвечала этим задачам. Относительно твердая — 78° А по Шору — поверхность формы малочувствительна к деформациям, а качество поверхности позволяло переносить достаточное количество краски на субстрат. Комплект цветоделенных фотоформ был рассчитан в DFTA-TZ в стандартных условиях, так что все параметры изготовления форм были идентичны.

Для прояснения степени влияния свойств запечатываемого материала и конструкции машины на приводку для каждого субстрата измерялись шероховатость поверхности и сопротивление растяжению в соответствии со стандартом DIN 53 112, а также скольжение и адгезия/трение по стандарту DIN 53 375.

В каждом тесте технологические параметры, влияющие на приводку, менялись. Режимы печати были выбраны таким образом, чтобы, с одной стороны, определить минимальное значение неприводки, а с другой — выявить ограничения каждой печатной секции.

Основные параметры — давление, натяжение полотна, температура сушки и скорость печати — были выбраны с таким расчетом, чтобы достичь оптимального воспроизведения микроточек. На каждой печатной машине пришлось отказаться от некоторых регулировок. Например, невозможно было выполнить воспроизводимую регулировку на секционной машине с устройством управления продольной приводкой. А на двух других машинах просто не было такого или аналогичного устройства.

Ниже приводим режимы печати на каждой из машин.

1. Машина с общим печатным цилиндром:

• натяжение полотна при подаче от 10 до 20 Н,
• натяжение полотна при намотке от 10 до 20 Н,
• скорость печатания от 100 до 300 м/мин,
• температура в сушильном устройстве от 40 до 70°С,
• давление при печати от 80 до 150 мкм.

2. Секционная линейная печатная машина с автоматическим управлением продольной приводкой:

• натяжение полотна при подаче от 20 до 70 Н,
• натяжение полотна при намотке от
• 1 до 5 Н,
• скорость печатания от 40 до 130 м/мин,
• температура охлаждающего барабана от 25 до 35°С,
• допуск на приводку от 0,05 до 0,20 мм,
• число оборотов на одно сканирование — от 1 до 6.

3. Секционная линейная машина:

• натяжение полотна при размотке от 20 до 60 Н,
• натяжение полотна при намотке от 20 до 60 Н,
• скорость печатания от 70 до 150 м/мин,
• температура сушки от 90 до 115°С,
• давление при печати от 90 до 160 мкм.

Оттиски с микроточками были проанализированы в технической лаборатории DFTA-TZ, где изображения были увеличены с помощью микроскопа и введены в компьютер через видеокамеру. Полученные данные были обработаны с помощью системы анализа изображений Quantimet 500 C, которая может оценивать абсолютные значения координат для отдельных точек и сравнивать их с ожидаемыми. Различия в этих значениях показывают отклонения приводки на различных оттисках. На каждом оттиске было выполнено 20 различных измерений для установления статистической достоверности и облегчения вычисления как средних величин, так и стандартных отклонений.