расходные материалы оборудование флексография полиграфия цифровая печать новости полиграфии - производство печатной продукции

Архив номеров

2008, N3

Короткие красочные аппараты для жидких красок

В.И. Штоляков, к.т.н., доцент МГУП

Красочный аппарат входит в состав печатной секции и предназначен для обслуживания печатного аппарата. Он располагается вплотную к форме и должен обеспечивать стабильное и равномерное нанесение контактным способом краски на форму с возможностью бесступенчатой регулировки ее подачи и быстрым выходом на рабочий режим.

В разных способах печати процессы нанесения краски на печатную форму имеют принципиальное различие. В аппаратах высокой и офсетной плоской печати требуется нанести равномерный слой вязкой краски на печатающие элементы формы путем отделения тонкого слоя краски от ее общей массы. К вязким краскам относятся краски, динамический коэффициент вязкости которых при печатании лежит в широком диапазоне от 2,5 до 46 Па·с. Следует различать вязкость красок для газетной офсетной печати (2,5-5Па·с), для офсетной листовой и высокой печати (11-18 Па·с), а также вязкость красок для трафаретной печати, которая больше 30 Па·с.

В машинах высокой и плоской печати традиционно используются красочные аппараты для вязких красок, практика эксплуатации которых выявила некоторые их недостатки. Эти недостатки связаны с большими их габаритными размерами, их энерго- и металлоемкостью, высокими затратами при изготовлении, неудобством обслуживания. Значительно возросла стоимость их изготовления в связи с автоматизацией местной зональной регулировки подачи краски. Трудность устранения шаблонирования заставляет предъявлять все новые требования к переналадкам, вводить автоматизацию регулирования все более усложняющихся механизмов осевого раската.

Все эти недостатки связаны с особенностями физической природы вязких красок. Поэтому в течение последних лет разработчики и производители печатного оборудования направляют усилия на проектирование красочных аппаратов нового типа для машин высокой и плоской печати с учетом достижений в технологии флексографской печати.

Конструкция и построение красочных аппаратов для жидких красок значительно проще красочных аппаратов для вязких красок. Жидкие краски, вязкость которых в рабочем состоянии составляет 0,07-0,4 Па·с, начали применятся с начала 80-х годов прошлого столетия в газетных рулонных машинах флексографской, а затем и в офсетной плоской печати. Красочные аппараты для них построены по упрощенной схеме подачи краски, состоят из небольшого количества рабочих элементов, не требуют регулировки местной зональной подачи краски, а также продольного и поперечного раската краски. Отсюда их название - короткие красочные аппараты. Флексографский способ печати, появившейся в начале XX в., продолжает активно развиваться, а флексографские печатные и красочные аппараты - совершенствоваться. Основное отличие их от аппаратов офсетной печати заключается в наличии эластичной флексографской формы, на которую краска наносится жестким растрированным цилиндром, внешняя поверхность которого выполнена в виде равномерно расположенных мелких ячеек, заполненных жидкой краской.

На начальных этапах освоения технологии флексографской печати красочный аппарат состоял из красочного корыта и погруженного в него растрированного цилиндра, с которого избыток краски снимался открытым ракельным ножом. Со временем ракельный нож трансформировался в закрытую красочную систему в виде камерного ракеля, которая успешно применяется в современных флексографских аппаратах высокой и плоской офсетной печати, а также в лакировальных аппаратах. В камерный ракель краска подается на растрированный валик через трубопровод под давлением 0,5-1,0 бар, избыток краски поступает в резервуар и после очистки снова подается насосом в камерный ракель. Отдельные капли краски, передаваемые каждой ячейкой на печатающие элементы флексографской формы или на поверхность накатного красочного валика, сливаются между собой. Для того, чтобы повысить прочность и износостойкость поверхности растрированного цилиндра, на нее напыляется тонкий керамический слой.

Количество подаваемой краски определяется объемом ячеек растрированного валика по отношению к площади его внешней поверхности. В настоящее время используются растрированные валики с хромированной и керамической поверхностью. Хромированная поверхность выдерживает до 5 млн м пробега, керамическая - до 20. Ячейки глубиной 20-30 мкм пирамидальной или полусферической формы формируются на его цилиндрической поверхности электромеханическим или лазерным гравированием. Частота расположения ячеек измеряется в тех же единицах, что и линиатура растрового изображения. Рабочий диапазон линиатуры растрированных цилиндров составляет 150-300 лин./см, при среднем объеме ячеек 10 см3/м2. Линиатура цилиндров обычно выбирается с превышением, примерно, втрое по отношению к линиатуре флексографской формы. При нарушении этого соотношения возможно непропечатывание сюжета формы или образование на оттиске муара.

В настоящее время ведущие фирмыпроизводители печатного оборудования активно внедряют короткие красочные аппараты в офсетные печатные машины. Впервые они были представлены в цифровой листовой печатной машине 74 Karat и в машине <Рапида 74 G> (КБА), где используется короткий красочный аппарат Gravuflow, который имеет компактное построение без винтов зональной регулировки подачи краски. Для организации стабильной подачи краски растрированным цилиндром красочный аппарат снабжен системой стабилизации температурного режима краски, что обеспечивает ему быстрый выход на оптимальные условия печати, т.к. краска наносится без предварительного увлажнения формы. Благодаря этому существенно сокращается время на подготовку машины к печати с минимальным расходом макулатурных листов (около 10), что является идеальным случаем для печатания малыми тиражами. Этому также способствует оперативная смена краски, что делает удобным обслуживание красочного аппарата и сокращает отходы краски.

Поддержание оптимального температурного режима красочного аппарата - это одно из важнейших условий получения оттиска высокого качества. Известно, что к основными параметрами печатных красок относится вязкость и текучесть, от которых зависит их оптическая плотность и надежность работы красочного аппарата. Эти параметры чрезвычайно чувствительны к изменению температуры краски, т.к. ее повышение всего на 10 С уменьшает ее вязкость в среднем на 8%, что вызывает необходимость поддержания с высокой точностью требуемого рабочего температурного режима исполнительных узлов красочного аппарата.

На рис. 1 показаны основные конструктивные элементы красочного аппарата, расположенного над печатной секцией. Он содержит картридж 1 для подачи краски в камерный ракель 2, растрированного цилиндра 3 с керамическим покрытием и накатной валик 4, диаметр которого равен диаметру формного цилиндра 5. На формном цилиндре установлена алюминевая форма с красковоспринимающим слоем, защищенным тонким слоем кремнеорганических соединений, например, силиконом, выполняющему функцию пробельных элементов. Изготовление формы осуществляется методом лазерного выжигания по технологии Cо-tо-Plate, что позволяет ее использовать при печати офсетным способом без увлажнения с разрешением до 120 лин./см.

В красочном аппарате машины <Рапидa 74 G> автоматически поддерживается стабильная температура растрированного и формного цилиндров для уменьшения вязкости краски. В результате краска становится жидкой и способной выводиться ячейками растрированного валика из камерного ракеля. Его ячейки при вращении растрированного цилиндра 3 заполняются краской, а на выходе из камерного ракеля 2 избыток краски снимается ракельным ножом, размещенным в камерном ракеле. Вращающийся растрированный цилиндр непрерывно подает определенное количество краски на форму 5 независимо от ее топологии через накатной валик 4, что обеспечивает стабильное высокое качество печати без шаблонирования. Рабочая поверхность накатного валика покрыта эластичной покрышкой, а по его краям расположены контактные кольца, которые замыкаются на контактные кольца формного цилиндра.

Накатной валик по конструктивному исполнению выполнен по аналогии с офсетным цилиндром.

Концерн Heidelberg предлагает оригинальный короткий красочный аппарат Anikolor , установленный на листовой офсетной машине Speedmaster SM-52.

Он состоит из растрированного цилиндра 1 с индивидуальной системой регулирования температуры, двух накатных эластичных валиков 2 и раскатного цилиндра 3, камерного ракеля 4, в который краска подается из картуша, размещенного наверху печатной секции, накатного цилиндра 5 и системы 6 традиционного увлажнения Alcolor, размещенной на формном цилиндре 7 (рис. 2).

Накатной цилиндр имеет эластичное покрытие, его диаметр равен диаметру формного цилиндра.

В красочном аппарате Anikolor осуществляется автоматическое регулирование и поддержание температурного режима с учетом цвета офсетных красок, оптическую плотность которых можно регулировать путем изменения температуры, в результате чего меняется толщина наносимого на оттиск слоя краски. В четырехкрасочной офсетной листовой печатной машине Speedmaster SM-52 накатные цилиндры всех печатных секций нагреваются до 300 С благодаря тому, что они объединены в единую тепловую сеть, по которой подается термостатирующий раствор. Температура растрированных цилиндров каждой печатной секции регулируется индивидуально с учетом свойств используемой для печатания краски. При традиционном порядке наложения красок, начиная с черной, температура растрированного цилиндра первой печатной секции поддерживается на уровне 200 С, а в последней секции (желтая краска) - около 450 С. Температурный режим каждой секции имеет возможность настраиваться в зависимости от топологии печатной формы, от свойства краски и условий проведения печатного процесса. К достоинствам красочного аппарата Anikolor следует отнести его небольшую инерционность при работе с офсетными красками, что позволяет снизить до 20 количество макулатурных листов при выходе машины на стационарный процесс печатания, а также высокое качество печатания и удобство обслуживания.

Короткие красочные аппараты уже давно активно применяются в газетном производстве, что позволяет обеспечить быстрый выход машины на рабочий режим с минимальным количеством макулаторных листов. На рис. 3 показана печатная секция офсетной газетной печатной машины KBA CORTINA, где 1 и 2 формный и офсетный цилиндры с системой автоматической установки формных металлических пластин 3, два накатных валика 4, два раскатных цилиндра 5, а также эластичные валики 6, контактирующие с растрированным цилиндром 7. Краска поступает под давлением в камерный ракель 8 по трубопроводу 9, при этом избыток краски через слив 10 возвращается после очистки в красочную емкость 11. Существенное значение для надежности работы красочного аппарата имеет точное позиционирование камеры 8 относительно растрированного цилиндра 7, которое осуществляется пневмоцилиндрами 12.

Благодаря термостатированию формных и растрированных цилиндров удалось получить многокрасочные газетные оттиски высокого качества, с высокой оптической плотностью и линиатурой растра до 60 лин./см при производительности машины до 50 тыс. об./ч. печатной пары.

Однако отсутствие увлажнения вызывает определенные трудности, связанные с увеличением пыления бумаги, усилением влияниям электростатического электричества, а также возможное тенение формы из-за попадания жидкой краски на ее пробельные элементы.

Практика освоения коротких красочных аппаратов в офсетной печати показала перспективность их применения, с учетом существенного преимущества по сравнению с красочными аппаратами для вязких красок.