Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Курсовая «Анализ применяемого формного оборудования» по Технологии формных процессов (Иванов П. Г.)

Министерство Образования Российской Федерации

Северо-Западный Институт Печати

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Технологии и Дизайна

Факультет: Полиграфическая технология и оборудования

Специальность: 281400

Форма обучения: интегрированная

Кафедра: Технология полиграфического производства

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Технология формных процессов»

«Анализ применяемого формного оборудования во флексографской печати»

Санкт-Петербург

2007 г.

Содержание Введение 3

1. Краткая характеристика этикетки 4

2. Общая технологическая схема изготовления этикеточной продукции флексографским способом. 5

3. Формное оборудование. Технологии изготовления флексографских печатных форм. 6

3.1. Анализ технологий изготовления флексографских печатных форм 6

3.2. Классическое формное производство. 12

3.3. Технология изготовления цифровых флексографских форм. 17

3.3.1. Лазерные экспонирующие устройства 23

3.3.2. Цифровые пластины 26

3.4. «Круговая обработка» флексографских форм. 28

4. Выбор оптимальных технологий, оборудования, материалов. 35

4.1. Выбор фотополимерного материала и способа изготовления формы. 35

4.1.1. Ассортимент фотополимерных пластин 36

4.2. Печатное оборудование. 40

4.2.1. Виды печатного оборудования 40

4.2.2. Выбор печатного оборудования 43

5. Расчет используемых материалов 45

5.1. Расчет количества требуемых печатных форм Cyrel. Расчет количества этикеток, печатаемых на одной форме. 45

5.2. Расчет фотоформ (негативов) 46

Заключение 47

Список литературы 48

Приложение 1 49

Введение В последние годы в нашей стране наблюдается значительный рост интереса к высококачественной упаковке. Российские производители товаров и продуктов питания, попав в условия жесткой конкуренции, как между собой, так и с зарубежными производителями, осознали, что товар мало изготовить, надо его еще правильно преподнести потенциальным покупателям. Красивая, грамотно сделанная этикетка и упаковка способна сама по себе заинтересовать клиентов, что положительно отразится на объемах продаж и конкурентной борьбе.

Сейчас все-таки при одинаковых потребительских свойствах всегда выигрывают товары, лучше упакованные. Предприятия легкой и пищевой промышленности - заказчики упаковочной продукции - стали предъявлять полиграфическим фирмам более высокие требования к качеству продукции.

Традиционно применявшаяся для получения высококачественной упаковки глубокая печать становится не выгодной для малых тиражей. Многие материалы принципиально нельзя напечатать на офсетных машинах, да и офсетные краски изначально не удовлетворяют пищевую промышленность по санитарным и экологическим причинам. Современные рулонные машины высокой печати пока еще совсем не популярны в России, а рулонных машин трафаретной печати вообще практически нет, да и они не могут обеспечить сколько-нибудь заметный объем, вследствие малой производительности. Таким образом, остается рулонная флексографская печать. Однако флексографская печать ранее имела репутацию печати низкого качества. Тем не менее, флексография - это наиболее быстро распространяющийся вид печати и имеет наибольшие перспективы. В последние годы достигнут впечатляющий рост качества продукции, печатаемой флексографским способом.

По сравнению с высокой печатью, флексография более оперативная, так как формы для флексогравской печати делаются быстрее и имеют значительно меньшую стоимость.

1. Краткая характеристика этикетки

В качестве образца используется самоклеящаяся этикетка для бутылки с питьевой водой «Питерская».

Технические характеристики представлены в таблице 1

Табл.1 Техническая характеристика образца

Наименование

Характеристика

Формат изделия, мм 80х120

Ширина, мм 185

Красочность 5-х красочная:

1) cyan 2) magenta

3) yellow 4) panton

5) black Гарнитура

Кегль, п. Newton

6 Характер иллюстраций Растровые

(линиатура 60 линий/см)

Способ печати Флексографская печать

Материалы для печати Лицевая сторона:

Машино-обработанная, суперкаландрированная, белая печатная бумага

Плотность: 80г/м2

Толщина: 0,069 мм

Подложка:

Плотность 60г/м2

Толщина: 0,055 Прозрачность: 45%

Общая толщина: 0,139мм+/-10%

Тип печатной краски УФ- закрепления

Способ обрезки Высечка неподвижным инструментом

Тираж 2 млн. шт.

2. Общая технологическая схема изготовления этикеточной продукции флексографским способом.

Создание оригинала

Сканирование оригинала

Цветоделение

Цифровой монтаж

Вывод фотоформ

Монтаж фотоформ на фотополимерной пластине

Изготовление фотополимерных печатных форм

Монтаж фотополимерных форм на формном цилиндре

Печать тиража

Высечка Упаковка

3. Формное оборудование. Технологии изготовления флексографских печатных форм.

На современных флексографских предприятиях перед покупкой формного оборудования часто встают следующие вопросы:

1. Как правильно подобрать оборудование для формного участка на предприятии флексографской печати?

2. Какие производственные параметры и эксплуатационные свойства следует учесть?

Далее рассматриваются различные способы формного производства.

3.1. Анализ технологий изготовления флексографских печатных форм

Анализ технологий изготовления флексографских печатных форм представлен в таблице 2

Таблица 2 Технология Достоинства Недостатки

Монтируемые на гильзе или цилиндре фотополимерные печатные формы, изготовленные экспонированием  Невысокая стоимость

 Относительно высокое время сохранности

 Быстрое изготовление на предприятии

 Нет никаких ограничений относительно формы растровой точки, линиатуры растра, его размещения

 Относительно хорошее воспроизведение градационных ступеней до тонов ¾

 Большой выбор материалов для клише и подложки, обеспечивающих требуемую сжимаемость

 Большой выбор материалов для обеспечения обратного возврата в исходное положение после сжатия  Ограниченная размеростойкость материала из-за климатической нестабильности негатива, основы и формного материала

 Разница в диаметрах цилиндра из-за высоких допусков формной системы (цилиндр-носитель + адаптер + гильза)

 Ограниченная точность приводки из-за ошибок монтажа

 Нестабильность градационной передачи выше сверх тонов 3/4

Фотополимери-зующиеся пластины с цифровой записью изображения(CtP)  Лучшая размеростойкость по сравнению с формами, полученными экспонированием

 Очень хорошее и воспроизводимое цветовое пространство

 Никаких ограничений в отношении линиатур растров

 Очень хороший градационный охват плоть до полных тонов

 Большой выбор материалов с наиболее подходящей сжимаемостью  Ограниченная размеростойкость из-за нестабильной (гигроскопически и термически) основы

 Меньшее время использования по сравнению с плоскостным экспонированием

 Небольшое ограничение положения растра и геометрии формы точки

 Разницы диаметра цилиндра из-за высоких допусков системы (цилиндр-основа + адаптер + гильзы)

 Точность совмещения ограничена ошибками монтажа

 Большое время доступа

 Согласование с цветовой системой

Фотополимери-зующиеся пластины с записью, устанавливаемые на гильзу  Наивысшая размеростойкость по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием и по сравнению с системами “Из компьютера на форму” (CtP), так как благодаря приклеиванию отпадает гигроскопическое и термическое воздействие на формную основу

 Большее воспроизводимое цветовое пространство смесевых цветов

 Нет ограничений относительно линиатур растров

 Очень хорошо воспроизводимый градационный охват вплоть до полных тонов

 Точность совмещения  Заметно более высокая стоимость по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием и по сравнению с системами “Из компьютера на форму” (CtP)

 Меньшее время доступа по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием и по сравнению с системами” Из компьютера на форму” (CtP)

 Меньшее время доступа по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием

 Небольшое ограничение положения растра и геометрии формы точки

 Разницы диаметра цилиндра из-за допусков, а также различной толщины вспенивающихся лент

 Заметно увеличенное время доступа

Бесконечные и бесшовные фотополимерные формы с цифровой записью  Наивысшая размеростойкость всех фотополимеризующихся пластин

 Относительно хорошее цветовое пространство смесевых цветов

 Нет ограничений относительно линиатур растров

 Хороший градационный охват вплоть до полных тонов

 Хорошие свойства вращения без радиального биения

 Отсутствуют термические проблемы  Очень высокая стоимость

 Меньшее время доступа по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием, но заметно большее по сравнению с системами “Из компьютера на форму” CtP (развертка без помех)

 Небольшое ограничение положения растра и геометрии формы точки

 Высокое время доступа

 Ограниченная подгонка сжимаемости, возврата в исходное положение и цветовых профилей

Гравированные эластомерные формные пластины  Никаких специфических ограничений по отношению к цвету

 Более быстрый доступ по сравнению с бесконечными бесшовными формами, если используются пластины со сжимаемым слоем под носителем изображения

 Более благоприятное использование по сравнению с формами, полученными плоскостным экспонированием, растров с линиатурами до 42 лин./см

 Относительно высокая стоимость по сравнению с полимерными пластинами

 Зависящие от материала ограничения линиатуры растра 42 лин./см (с ограничениями возможно применение линиатур от 54 до 60 лин./см)  Ограничение положения растра и геометрии точки

 Более высокое время доступа

 Небольшие дефекты развертки, как и в полимерных пластинах, из-за не компенсируемых допусков печатной формы

Бесконечные бесшовные гравированные формные пластины  Невысокая стоимость (при соответствующей мощности лазера и уменьшенном до 0,450 мм рельефе)

 Наилучшая размеростойкость всех форм (как и фотополимерных бесконечных бесшовных форм)

 Относительно хорошее цветовое пространство смесевых цветов при уменьшенной линиатуре

 Хороший градационный охват вплоть до полных тонов (при приправке)

 Наилучшие свойства вращения без радиального биения благодаря шлифовке

 Никаких специфических ограничений по отношению к цвету, зависящих от материала  Еще имеются зависящие от материала ограничения линиатуры растра до 42 лин./см (возможно применение линиатур от 54 до 60 лин./см)

 Ограничение положения растра и геометрии формы точки

 Более высокое время доступа

 Ограниченная подгонка сжимаемости

 Более высокая стоимость по сравнению с технологией Из компьютера на форму

Приведенные в таблице данные, а также результаты исследований, дали основание для некоторых определенных выводов относительно использования различных технологий изготовления флексографских печатных форм, которые могут быть использованы на практике:

а) Использование аналоговой печатной формы обеспечивает возможность получения только ограниченного цветового пространства смесевых цветов.

б) При линиатуре растра 48 лин./см и использовании технологии CtP можно достичь увеличенного на 18,2% цветового пространства смесевых цветов по сравнению с цветовым пространством, обеспечиваемым формами, полученными плоскостным экспонированием.

в) При линиатуре растра 48 лин./см технология Platte-on-Sleeve (“С пластины на гильзу”) обеспечивает на 27,3% увеличенное цветовое пространство смесевых цветов по сравнению с формой, полученной плоскостным экспонированием, и на 7,7% увеличенное цветовое пространство по сравнению с технологией CtP.

г) При линиатуре растра 48 лин./см технология бесконечной бесшовной формы обеспечивает на 16,6% увеличенное цветовое пространство смесевых цветов по сравнению с формой, полученной плоскостным экспонированием, и почти одинаковое цветовое пространство смесевых цветов, полученное с технологией CtP.

д) При линиатуре растра 48 лин./см гравированная пластина (со сжимаемой подложкой и электронной приправкой) обеспечивает на 7,6% увеличенное цветовое пространство смесевых цветов по сравнению с формой, полученной плоскостным экспонированием и на 9,8% уменьшенное цветовое пространство по сравнению с технологией CtP.

е) При линиатуре растра 48 лин./см технология бесконечной бесшовной формы обеспечивает на 16,6% увеличенное цветовое пространство смесевых цветов по сравнению с фотополимерной формой, полученной плоскостным экспонированием и почти одинаковое цветовое пространство смесевых цветов, полученное с технологией CtP.

3.2. Классическое формное производство.

Как правило, предприятия, эксплуатирующие флексографское оборудование, заказывают печатные формы в специализированных фирмах. Это позволяет без дополнительных затрат на формное оборудование получить качественную продукцию и сосредоточить свои усилия собственно на печатном процессе. Однако если предприятие развивается, наступает момент, когда объемы производства продукции, ее номенклатура, оперативность запуска новых заказов показывают экономическую целесообразность организации собственного формного производства со всей необходимой инфраструктурой по дизайну, выводу пленок, изготовлению форм и регенерации обработанных растворов, хранению и раскрою фотополимерных пластин.

С этого момента перед техническим руководством предприятия встает главный вопрос: каковы должны быть технико-эксплуатационные показатели формного оборудования? На этот вопрос можно ответить, если известны следующие производственные параметры:

• максимальный формат печатных форм;

• максимальное число красок (необходимость полноцветной печати);

• количество комплектов форм, изготавливаемое в смену;

• возможность организации постоянного рабочего места для оператора формного производства;

• наличие производственных помещений с интенсивной вентиляцией и очисткой воздуха;

• финансовые возможности фирмы.

Фотополимерные пластины, выпускаемые различными фирмами для изготовления флексографских форм, требуют выполнения следующих операций:

• экспонирование обратной стороны пластины;

• экспонирование изображения (основное);

• вымывание;

• сушка; • финишинг (устранение липкости);

• заключительное экспонирование.

Различные типы формного оборудования реализуют данный технологический процесс с некоторыми отличиями — исходя из своих конструктивных особенностей. Экспонирование пластин во всех типах формного оборудования осуществляется люминесцентными лампами со спектром УФ-излучения в диапазоне А, а конструктивные отличия имеют только рабочие столы с металлическим или пластиковым покрытием и специальными каналами для вакуумного прижима фотоформы к пластине. В процессе работы лампы охлаждают с помощью встроенных вентиляторов. Специальная пленка рассеивает свет под определенным углом, что обеспечивает требуемый профиль печатающего элемента и осуществляет надежный прижим фотоформы к пластине.

Комплект Curvoflex для экспонирования и сушки пластин

Вымывание мономера из незасвеченных участков пластины осуществляется с помощью растворителя (сольвента) и полимерных щеток. Эта операция выполняется процессорами различной конструкции:

• плоскостными;

• барабанными; • конвейерными.

В плоскостных процессорах пластину закрепляют с помощью механических зажимов или двусторонней липкой ленты на плите, которая в рабочем положении опирается на плоские щетки, находящиеся в ванне с растворителем. При движении плиты воздействие щеток и растворителя образует профиль печатающих элементов.

Барабанные процессоры включают полый вращающийся барабан, опирающийся на несколько сегментов плоских щеток, движущихся возвратно-поступательно и расположенных в ванне с растворителем.

В конце рабочего цикла с поверхности формы необходимо смыть остатки мономера с помощью чистого растворителя. В простых моделях эта операция осуществляется вручную или с помощью повторной промывки в чистом растворителе. В более сложных процессорах промывка формы «душем» чистого растворителя включена в рабочий цикл.

Устройство E-D-Flex для экспонирования и сушки пластин

Сложные конвейерные системы предназначены для обработки пластин большого формата и выполняют вымывание, ополаскивание, отжим капель, протирание и предварительную сушку формы за один цикл. Пластина закрепляется с помощью перфорации на специальной планке, которая входит в зацепление с тянущим механизмом, обеспечивающим прохождение пластины через все зоны обработки. Микропроцессорное управление позволяет программировать все технологические режимы в соответствии с типом фотополимерной пластины и требуемыми параметрами формы.

Сушка пластин необходима для удаления остатков растворителя и осуществляется на подогреваемых поддонах с принудительной вентиляцией и отсосом паров.

Финишинг и заключительное экспонирование осуществляются в отдельных устройствах или в одном агрегате и заключаются в засвечивании пластины в диапазонах УФ-лучей А и С для стабилизации физико-механических показателей формы и устранения липкости.

Российские фирмы-поставщики предлагают импортное и отечественное формное оборудование, отличающееся форматом обрабатываемых пластин, конструкцией, дополнительными функциями, повышающими удобство использования.

Устройство Combitype для экспонирования и вымывания пластин

Практика показывает, что при малых объемах производства печатных форм (1–3 комплекта форм в день) целесообразно использовать процессоры, выполняющие все технологические функции. Наиболее распространены устройства, выполняющие три функции: экспонирование, вымывание, сушку. А операция финишинга выполняется в отдельном устройстве. Лампы с жестким УФ-излучением вызывают образование озона, являющегося сильным окислителем. Даже при наличии вытяжной вентиляции после 2–3 лет эксплуатации начинается интенсивная коррозия металлических деталей и электромонтажа. Поэтому при приобретении оборудования следует оценить возможные потери от полного или частичного агрегатирования приобретаемых устройств. Наиболее целесообразен комплект, состоящий из основного процессора и устройства для финишинга и окончательной засветки, который при некотором увеличении исходной стоимости оборудования позволит в дальнейшем уменьшить эксплуатационные расходы на лампы блока экспонирования, электроэнергию и ремонт электрооборудования.

Практика использования агрегатированного формного оборудования показывает, что при одновременной работе всех его частей повышение температуры рабочего стола в узле экпонирования происходит из-за теплового воздействия люминесцентных ламп и прогрева общего корпуса от узла сушки. Это вызывает нарушение режимов экспонирования пластин. Поэтому необходимо строго следить за температурой рабочего стола и определять режимы экспонирования для конкретных температур, или же включать устройство сушки после экспонирования всех пластин, обрабатываемых за смену.

Удобны в работе индикаторы ламп, которые сигнализируют об их выключении или нестабильной работе, что может привести к браку форм. Вакуумметр показывает степень прижима пленки к пластине при экспонировании. Другие дополнительные функции, такие как фильтрация отработанного растворителя и его рециркуляция, системы термостатирования в каждом из поддонов устройства сушки, увеличивая стоимость оборудования, существенных преимуществ в эксплуатации не дают.

Вымывное устройство Modular 5L

В том случае, если необходима продолжительная ежедневная работа оборудования, целесообразно использовать самостоятельные функциональные модули. Это позволяет исключить взаимовлияние отдельных агрегатов друг на друга, разместить их в разных помещениях с различной степенью вентиляции, термостатирования и очистки воздуха и исключить брак форм от пыли. Решив вопрос об основном комплекте формного оборудования, следует позаботиться о регенерации отработанного растворителя, что позволит наряду с решением экологических проблем сэкономить значительные средства./1/

3.3. Технология изготовления цифровых флексографских форм.

Системы «компьютер-печатная форма» (или CTP) и их применение во флексографии, наиболее активно развивающаяся сфера полиграфии и печати на упаковке. Новшества в этой области интересуют всех, кто так или иначе причастен к флексографии.

Цифровая технология изготовления флексографских печатных форм уже получила довольно широкое распространение на передовых производственных предприятиях и стала фактически стандартом для печати высококачественной упаковочной продукции. Реализация этой технологии стала возможной благодаря созданию ведущими производителями материалов так называемых маскированных фотополимеров и появлению лазерного оборудования для их экспонирования.

В качестве основы маскированных фотополимеров (или «цифровых» форм) производители используют традиционные, проверенные на практике фотополимерные композиции, хорошо зарекомендовавшие себя как в печати, так и при изготовлении форм. Главной же отличительной особенностью этих материалов является наличие тонкого (несколько микрон) черного масочного покрытия, имеющего высокую оптическую плотность. Эту маску можно удалить с помощью сфокусированного пучка инфракрасного лазера. Таким образом, избегая этапа изготовления негативных фотоформ на пленке, можно прямо на маске фотополимера создать негативное изображение, необходимое для последующего экспонирования и обработки фотополимерной пластины. За счет этого появляется возможность достичь оптимальных характеристик формы, обеспечивающих стабильную правильную передачу цвета и качество печати, сравнимое с хорошим офсетом.

Поскольку маскированные фотополимеры разработаны на основе традиционных материалов, у них нет существенных отличий в технологии экспонирования и последующей обработки. Поэтому цифровой способ может быть легко интегрирован в уже существующие технологические цепочки изготовления флексографских форм.

Сокращение числа стадий технологического цикла изготовления форм позволяет не только упростить допечатный процесс, но и избежать тех причин снижения качества, которые прямо связаны с использованием негативов при изготовлении традиционных печатных форм:

• отсутствуют проблемы, возникающие вследствие неплотного прижима фотоформ в вакуумной камере и образования пузырей при экспонировании фотополимерных пластин; нет потерь качества форм вследствие попадания пыли или других включений;

• не происходит искажения формы печатающих элементов из-за низкой оптической плотности фотоформ;

• нет необходимости работать с вакуумом и выполнять дополнительный переконтакт фотоформы на матовую пленку;

• профиль печатающего элемента оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи;

• расширение диапазона тонопередачи за счет стабильного воспроизведения растровых точек от 3% до 98%;

• возможность уверенной печати изображений с линиатурой до 180 лин/дюйм и даже выше.

На сегодняшний день в мире цифровые фотополимеры предлагаются несколькими компаниями:

• DuPont — Cyrel DPS, DPH, DPU;

• BASF — серия DigiFlex;

• Polyfibron — 50SA Flexlight;

• Asahi Photoproducts — AFP-DHD.

С точки зрения обработки масочного слоя на лазерном оборудовании различий у этих материалов не наблюдается. Поэтому выбор той или иной марки фотополимера целесообразно делать, ориентируясь на важные для печатного процесса параметры: твердость, устойчивость к растворителям и т. д.

Технологический процесс изготовления цифровых флексографских форм состоит из следующих технологических операций (рис. 5):

• обратное экспонирование цифровой фотополимерной пластины;

• запись изображения на масочном слое на лазерном экспонирующем устройстве;

• основное экспонирование пластины со стороны изображения;

• вымывание пробельных элементов;

• сушка;

• финишинг; • дополнительное экспонирование.

Рис. 5. Технологический процесс изготовления цифровых флексографских форм на примере систем LaserGraver

Очевидно, что технологический процесс во многом повторяет традиционный. Главным отличием является введение этапа записи изображения на масочном слое, перед которым необходимо выполнить обратное экспонирование.

Запись изображения на черном слое маскированного фотополимера производится на лазерных экспонирующих устройствах, представляющих программно-аппаратный комплекс на базе инфракрасного лазера.

Запись изображения производится путем удаления (аблации) с печатающих элементов черного масочного слоя сфокусированным лазерным излучением. Черная маска является частью пластины и препятствует нежелательному рассеянию света, приводящему к увеличению площади растровых точек.

При традиционном экспонировании свет, прежде чем достичь фотополимера, проходит через несколько слоев: серебряную эмульсию, матированный слой и основу пленки, стекло вакуумной копировальной рамы. При этом свет рассеивается в каждом слое, а также на границах слоев. В результате растровые точки получают более широкие основания, что приводит к увеличению растискивания. В отличие от этого при экспонировании цифровых флексографских пластин нет необходимости создавать вакуум и отсутствует пленка. Практически полное отсутствие рассеяния света означает, что изображение с высоким разрешением на слое-маске точно воспроизводится на фотополимере.

При записи изображения с помощью лазерных систем размер точки на маскированных фотополимерах равен, как правило, 15–25 мкм, что позволяет получать на маске изображения со следующими характеристиками:

• линиатура растра до 180 лин/дюйм (70 лин/см) и выше ;

• наименьшая воспроизводимая растровая точка — до 1%;

• наибольшая воспроизводимая растровая точка — до 99%.

Вследствие контакта фотополимерного слоя с кислородом воздуха происходит ингибирование процесса фотополимеризации, что вызывает уменьшение печатающих элементов изображения. Этот эффект, благодаря которому уверенно воспроизводятся 1%-е печатающие элементы, необходимо учитывать при изготовлении цифровых флексографских форм.

Как правило, в программном или аппаратном обеспечении экспонирующих устройств (чаще всего в RIP) предусмотрена компенсация удлинения или сжатия изображений. Такое искажение изображения происходит как вдоль оси формного цилиндра, так и по его окружности.

Для уменьшения влияния кислорода воздуха на полимеризацию промежуток времени между записью изображения и основным экспонированием должен быть не более 1 часа.

Для проведения следующей за записью изображения операции экспонирования с помощью УФ-излучения используются традиционные копировальные рамы. После основного УФ-экспонирования пластина помещается в обычный вымывной процессор, где происходит вымывание неэкспонированных участков фотополимера вместе с черным масочным слоем.

Остальные технологические операции — сушка, финишинг, дополнительное экспонирование — проводятся в соответствии с рекомендациями производителя пластин.

В результате на цифровой флекографской печатной форме достигается такой профиль печатающих элементов, который оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи (рис. 6).

Рис. 6. Сравнение формы печатающих элементов аналоговых и цифровых фотополимерных форм

Особенности цифровой технологии позволяют оптимизировать производственный процесс, то есть:

• упростить технологический цикл за счет исключения ряда операция;

• сократить численность обслуживающего персонала;

• уменьшить необходимые производственные площади;

• сократить номенклатуру расходных материалов;

• снизить количество брака;

• снизить себестоимость изготовления печатных форм;

• улучшить экологию на предприятии за счет уменьшения числа «химических» процессов.

Данные об изображениях отдельных форм хранятся, как правило, в виде файлов (PostScript, TIFF или PCX), поэтому для повторного изготовления конкретной печатной формы необходимо записать еще раз соответствующее изображение и обработать фотополимер в процессоре.

Сравнение кривых растискивания растровых точек для традиционных и цифровых печатных форм показывает, какие преимущества могут дать высокое разрешение и более четкие растровые точки в процессе печати. Градационная кривая для цифровых пластин ближе к идеальной прямой и доходит вплоть до светов (рис. 7). Цифровая флексография улучшает качество печати:

• четко воспроизводятся тонкие детали изображения;

• света изображения плавно переходят в белый цвет;

• улучшается краскопередача;

• отсутствует грязь;

• цвета получаются более чистыми;

• уменьшается растискивание.

Рис.7 . Сравнение тонопередачи при печати с традиционных и цифровых флексографских форм

Фактически при использовании цифровой технологии ограничения по качеству печати определяются, главным образом, характеристиками печатного оборудования. Таким образом, в типографиях с хорошо отработанным печатным процессом можно добиваться впечатляющего качества продукции, обеспечивая высокий уровень конкурентоспособности своего производства.

3.3.1. Лазерные экспонирующие устройства

НПЦ «Альфа» уже несколько лет успешно выпускает лазерные гравировальные аппрараты для записи изображения на флексографских «цифровых» формах. Ряд оборудования LaserGraver для цифровой флексографии включает следующие модели:

LG 3400 F26 с размером поля записи 650x650 мм, которые позволяют одновременно вывести до четырех форм для узкорулонных машин с шириной печати 250 мм или две формы для машин с шириной печати до 500 мм;

LG 3400 FP12 (770x650 мм), которые могут быть использованы для подготовки форм шириной до 770 мм;

LG 3000 F02, LG 3000 FD01 (770x1067 мм) осуществляют запись форм шириной до 1 м, либо, например, одновременную запись двух форм размером 500x770 мм.

Модель 3000 FD01

Формат — 770x1067 мм (30x42)

Разрешение записи — до 2540 dpi

Размер точки записи — 15-25 мкм

Максимальная линиатура растра — 180 lpi

Масса — 440 кг Габаритные размеры —130x85x140 см

В случае печатной машины с шириной формного вала 1200 мм возможно применение моделей FP12, F02 и FD01 для подготовки форм в два и более потоков.

Система программного обеспечения LaserGraver позволяет работать с разными типами входных данных и практически со всеми издательскими программными пакетами. Исходные данные могут быть представлены как в растровых форматах PCX (B/W), TIFF 6.0 (B/W), так и в формате PostScript. Подготовку данных можно выполнить с помощью любого программного RIP, имеющего возможность экспорта данных, например, в формате TIFF. На сегодняшний день клиенты LaserGraver используют такие программные решения, как RIP Harlequin и RIP PCC (широко используемый для флексографии в западных странах). Предусмотрена установка любых углов поворота растра.

Запись изображения производится с помощью Nd — YAG-лазера путем удаления с печатающих элементов черного масочного слоя сфокусированным лазерным излучением.

При записи изображения с помощью систем LaserGraver размер точки на маскированных фотополимерах равен 15–25 мкм, что позволяет получать на маске изображения со следующими характеристиками:

 линиатура растра до 180 лин/дюйм;

 минимальная воспроизводимая растровая точка 1%;

 максимальная воспроизводимая растровая точка 99%;

 рабочие разрешения вывода 2032, 2540, 3387 dpi.

В RIP LaserGraver предусмотрена компенсация удлинения или сжатия изображений как вдоль оси барабана, так и вдоль его окружности, выполняемая в виде задания коэффициентов удлинения, которые должны быть определены предварительно.

Параметры обработки цифровых фотополимеров (мощность лазера, скорость вращения барабана) выбраны таким образом, чтобы большая часть энергии лазера поглощалась черным масочным слоем и расходовалась на его удаление. Поэтому реально на фотополимер воздействует лишь остаточное инфракрасное излучение лазера, которое не приводит к каким-либо химическим эффектам в чувствительных к УФ-излучению фотополимерах.

Для проведения следующей за записью изображения на LaserGraver операции экспонирования пластины с помощью УФ-излучения, пластина снимается с барабана LaserGraver и обрабатывается с помощью традиционных экспонирующих устройств.

Данные об изображениях отдельных форм хранятся в виде файлов (PostScript, TIFF или PCX), поэтому для повторного изготовления формы необходимо записать еще раз соответствующее изображение и обработать фотополимер в процессоре. Опыт пользователей LaserGraver показал, что подобная операция происходит без потерь качества и точности приводки.

Для обработки именно маскированных фотополимеров некоторые модели снабжены устройствами вакуумного прижима материала на барабане, что упрощает работу и обеспечивает неизменность технологических условий в процессе лазерной гравировки.

На LaserGraver можно обрабатывать флексографские пластины любой толщины, так как диапазон перестройки фокусирующей оптики равен 7 мм.

Для увеличения производительности используется двухлучевая оптическая система записи изображения. В модельный ряд оборудования добавлена двухлучевая машина LG 3000 FD01, которая имеет почти вдвое большую производительность по сравнению с LG 3000 F02.

В России и СНГ уже установлено более 100 аппаратов LaserGraver. Среди них — «Россита» (Тула), «Интерграфика», «Арт Лоджик» (Москва), «Сибзнак» (Красноярск), «Унифлекс» (Минск), Vilrike (Вильнюс). Все эти предприятия используют растровую полутоновую (с линиатурой до 150 лин/дюйм) флексографию на полном спектре упаковочных материалов, начиная от бумаги и картона и заканчивая полимерными пленками. Еще 25 устройств LaserGraver установлено на Западе.

Модель 3000 F02

Формат — 770x1067 мм (30x42)

Разрешение записи — до 3387 dpi

Размер точки записи — 15–25 мкм

Максимальная линиатура растра — 180 lpi

Масса — 440 кг Габаритные размеры — 130x85x140 см

3.3.2. Цифровые пластины

DuPont Фирма DuPont Cyrel была пионером в производстве маскированных фотополимеров, или цифровых флексографских пластин. Сейчас DuPont выпускает широкий ассортимент таких пластин под марками Cyrel DPS (для печати обычными водо- и спирторастворимыми красками) и DPU (для УФ-красок). Толщина пластин — 0,76; 1,14 и 1,7 мм. Фирма создала также бесшовную (рукавную) форму специально для экспонирования на барабанном лазерном устройстве Cyrel Digital Imager и технологию ее обработки под названием In-the-round.

BASF

Фирма BASF Drucksysteme выпустила ряд новинок в области CtP-технологии. На смену цифровым пластинам digiflex I приходит новое поколение пластин digiflex II, которые не только сохранили все достоинства предыдущих разработок, но и значительно упростили процесс обработки печатных форм. Пластина digiflex II обеспечивает изготовление форм без дефектов и потери мелких деталей изображения с оптимальной градационной передачей. Особенность digiflex II в том, что черный слой этой пластины полностью растворим в обычном вымывном растворе. Это позволяет исключить дополнительную стадию его отделения от поверхности самой пластины.

Последняя разработка фирмы BASF в области CtP-технологий — пластина nyloflex SL 330, которая позволяет создавать «бесшовные» рукавные формы. Края пластины предварительно скрепляются расплавленным фотополимером, затем полученный рукав отшлифовывается до необходимой толщины и покрывается черным слоем SDL 75, чувствительным к лазерному излучению. К покупателю пластина SL 330 поступает уже в виде рукава, покрытого черным слоем. Дальнейшая обработка мало чем отличается от digiflex II, за исключением того, что она должна проводиться на оборудовании, предназначенном для рукавных форм./2/

3.4. «Круговая обработка» флексографских форм.

В скором времени определяющую роль в развитии флексографии будет играть круговая обработка форм. На рынке уже представлено несколько разных технологий.

Эксперты единодушны во мнении, что комбинация цифровых форм с круговой обработкой будет определять развитие флексографии в будущем. Однако остается вопрос: какая из технологий предпочтительнее? Сегодня рынок предлагает разные варианты: от гравированных печатных форм, для производства которых используются разные по свойствам материалы, до фотополимерных форм на гильзах. Последние изготавливаются по различным технологиям для так называемой круговой обработки:

«форма на гильзе» — Plate-on-Sleeve (PoS),

«цифровая форма без шва» (со спаянными краями)— Digital Seamex,

«бесконечная цифровая рукавная форма» — Continuous Photopolymer Printing Sleeve (CPPS).

Рассмотрим опыт использования этих технологий, накопленный двумя немецкими компаниями — Albert Bauer (Гамбург) и HG Horst Gries (Зик). Обе они уже несколько лет изготавливают цифровые флексографские формы и разделяют точку зрения, что будущее — за круговой обработкой. В связи с этим в январе 2000 г. они создали новую компанию LaserFlex, которая специализирована на производстве «круглых» цифровых форм.

PoS — формы на гильзах

Удивляет, что несмотря на прекрасное качество печати, получаемое с цилиндрических форм, пока еще ни одна из «гильзовых» технологий не нашла широкого применения. Всего несколько специализированных предприятий используют сегодня способ Seamex, довольно давно известный на рынке.

Компания LaserFlex внедрила технологию «форма на гильзе», которая, по мнению ее руководителей, более функциональна и эффективна, чем другие. «Цифровые рукавные формы, без сомнения, превосходный продукт, — считает менеджер компании У. Бегль. — Но по стоимости они приближаются к цилиндрам глубокой печати. Формы на гильзах привлекательны, в частности, благодаря более низкой цене».

Система In-The-Round Processing (ITR) от DuPont Cyrel, которая установлена на предприятии LaserFlex в январе 2000 г., играет ключевую роль. Она используется для экспонирования, вымывания, сушки и окончательного экспонирования форм на гильзах.

Возможные варианты изготовления «круглых» фотополимерных печатных форм

Объединенная система

Для эффективного формного производства необходим комплекс оборудования, обеспечивающий выполнение всех технологических процессов. LaserFlex располагает следующими установками и устройствами:

 система Cyrel ITR Microflex PreMounter от DuPont для монтажа формных пластин на гильзы после обратного экспонирования;

 двухлучевая система лазерного экспонирования форм на гильзах Cyrel Digital Imager (CDI) TwinBeam (Barco–DuPont);

 система круговой обработки Cyrel ITR, включающая модули основного экспонирования, вымывания, сушки и финишинга.

Еще до приобретения системы руководство LaserFlex пристально изучило все имеющиеся на рынке системы аналогичного класса с точки зрения их соответствия тенденциям упаковочного рынка. Производители продукции под мировыми торговыми марками (брэндами) стремятся ко все более высоким стандартам. Это касается не только гибкой упаковки, но и складных коробок. В этом сегменте рынка еще доминирует офсет, но все шире открываются преимущества флексографии. У нее появится шанс сравняться с офсетом только при использовании цифровых печатных форм и круговой обработки. Такие формы обеспечивают необходимые предпосылки для точной приводки при печати выворотки по четырем краскам, тонких штрихов и т. д. Это подтвердилось во всех работах, выполненных LaserFlex с использованием форм на гильзах. Было проведено сравнение, которое показало, что смонтированные вручную, даже с помощью современных монтажных систем формы дали более низкое качество. Одна из причин — разная степень дисторсии плашек и растровых участков при монтаже плоской формы на цилиндр. Скорректировать это невозможно, а значит, нельзя достичь точной приводки при монтаже. Формы на гильзах, кроме точной приводки, обеспечивают великолепное качество перехода от полутонов к штриховым областям. Это устраняет необходимость изготавливать отдельные формы для полутоновых и штриховых изображений. Формы на гильзах монтируются до вымывания, что обеспечивает одинаковую высоту растровых и штриховых элементов.

Применение форм на гильзах в сочетании с эффективной системой управления цветом делает более реальным применение стандартной четырехкрасочной печати вместо вынужденного использования «пантонов». А это, в свою очередь, даст возможность печатать тираж с использованием лишь части печатных секций на 8–10-красочной машине — а остальные секции в это время можно готовить к печати следующего тиража.

Технология обработки форм на гильзах (PoS)

Полутона и плашки

Еще недавно самые мелкие растровые точки в обычной флексографии имели относительную площадь около 10%. А если печатная форма содержала и полутоновые, и штриховые изображения, минимальный размер растровой точки часто доходил до 15%. В технологии «форма на гильзе» растискивание точки довольно значительно: стандартом являются 5-процентные растровые точки. Это дает возможность получать памятные оттенки цветов или фиксированные «фирменные» цвета обычными смесевыми красками.

Многие производители упаковки подтвердили, что технология «форма на гильзе» позволяет печатать с минимальным давлением и растр, и плашки — как на пленках, так и на бумаге и картоне для сигаретных пачек. Уже есть результаты печати с форм, изготовленных LaserFlex, на печатных машинах различной конструкции — и планетарного, и секционного построения.

Примечательно, что после нескольких месяцев использования круглых цифровых форм на гильзах отзывы с печатных производств практически одинаковы. Один заказчик, например, сравнил формы на гильзах с плоскими цифровыми формами, смонтированными обычным способом. Формы на гильзах позволяли в более широких пределах регулировать давление в печатной паре и давали более стабильное воспроизведение в процессе печати всего тиража, хотя в обоих случаях использовался один и тот же фотополимер. Возможно, еще важнее тот факт, что технология «форма на гильзе» сокращает время переналадки печатной машины примерно на четверть. Отчасти это достигается благодаря штифтовой приводке, которая используется и в устройстве монтажа Cyrel PreMounter, и в экспонирующем устройстве Cyrel Digital Imager. Если и типография оснащена печатными машинами со штифтовой системой, сокращение времени переналадки может составить от 60 до 75%. В противоположность технологии CtP, основное преимущество которой в улучшении качества печати, CtS (computer-to-sleeve) обеспечивает еще и значительное сокращение эксплуатационных расходов.

Большое преимущество технологии «форма на гильзе» в том, что предприятие может многократно использовать имеющиеся гильзы. Формы просто снимают с гильз после печати тиража и наклеивают новые формы. Более того, можно использовать те пластины и монтажные ленты, которые оптимальны для печати конкретных заказов.

В технологии Seamex (цифровая форма без шва) этот выбор ограничен, и повторное использование гильз возможно только после выполнения шлифовки, что требует времени и денег.

Себестоимость продукции

По ценам формы на гильзах имеют огромное преимущество перед бесшовными формами и рукавами (см. таблицу). Если сравнить плоские цифровые формы и формы на гильзах с круговой обработкой, то цена последних будет выше на 20–25%. Это обусловлено ценой монтажной ленты, но в первом случае исключены затраты на монтаж, а во втором — на саму гильзу. Бесшовные формы на гильзах Seamex, однако, имеют себестоимость на 75% выше (исключая стоимость самой гильзы). Изготовление формных цилиндров глубокой печати (исключая стоимость самого цилиндра) лишь немного дороже.

Сравнение себестоимости цифровых форм представлено в таблице 3.

Таблица 3 Себестоимость Примечания

Плоская цифровая форма (CtP) 100% без учета трудозатрат

Форма на гильзе (РoS) от 120 до 125% без стоимости гильзы

Цифровая форма без шва (Seamex) около 175% без стоимости гильзы

Проработав около года с формами на гильзах, каждый сотрудник LaserFlex убедился в том, что выбор технологии был правильным. Основная цель — производство высококачественных печатных форм для особо требовательных заказчиков — была достигнута за более короткий срок, чем ожидалось.

Тем не менее, отдельные части технологического процесса нуждаются в корректировке. Например, подготовка и монтаж пластины на гильзу занимает 30–35 мин, а собственно лазерное экспонирование — только 20 мин. Здесь есть над чем поработать обеим компаниям — и LaserFlex, и DuPont.

Для улучшения использования гильз в печатной машине нерабочий участок, образуемый краями пластины, необходимо сделать как можно уже. Цель — сократить его до 3 мм и меньше. Однако чем меньше расстояние между краями формы, тем труднее заполнить его специальным веществом для спайки. Здесь необходимо новое решение.

По мнению руководства LaserFlex, механические части и программное обеспечение системы Cyrel Digital можно лучше приспособить к использованию гильз. Линия же ITR полностью соответствует этой технологии, особенно процесс вымывания. Перемещение гильз вперед и назад, вращение и колебательное движение щеток обеспечивают получение совершенно круглых точек.

Ключевая роль логистики

Совместно с партнерами LaserFlex разработал так называемый «сэндвич» — легкие несущие цилиндры трех базовых диаметров, сделанные из пластика, армированного углеродным волокном. Требуемая длина оттиска обеспечивается системой Air Carrier. Она состоит из промежуточных гильз, которые монтируются на основной цилиндр. Монтаж осуществляется с помощью сжатого воздуха. Снижение веса цилиндров и гильз было основным требованием при использовании лазерной системы экспонирования. По этой причине сталь как конструктивный материал не использовалась. Три цилиндра из пластика, армированного углеродным волокном, весят от 10 до 30 кг в зависимости от размера. Это означает снижение веса почти на 80% по сравнению со стальными цилиндрами. Вес промежуточных гильз — от 3 до 17 кг в зависимости от диаметра.

Доставка форм заказчику также требует новых решений. Технология форм на гильзах ведет к увеличению расходов на транспортировку по сравнению с плоскими формами — за счет того, что гильзы занимают больший объем. Компания разработала собственную упаковку для перевозки и хранения гильз.

Однако коренным образом проблему транспортировки, возврата и хранения форм на гильзах решит, по-видимому, появление дешевых одноразовых гильз. Это очень тонкие гильзы, которые после употребления можно выбрасывать, что гораздо удобнее, чем использовать толстые и дорогие многоразовые гильзы.

Многие производители сейчас разрабатывают такие гильзы. Их успех на рынке, вероятно, будет зависеть от разницы в цене между ними и обычными многоразовыми гильзами./3/

4. Выбор оптимальных технологий, оборудования, материалов.

При выборе оптимальных технологий необходимо учитывать следующие факторы:

1) стоимость 2) трудоемкость

3) качество и др.

4.1. Выбор фотополимерного материала и способа изготовления формы.

Анализ формных материалов и технологических процессов изготовления форм для печати этикеточной продукции показал существенные преимущества фотополимерных форм по сравнению с эластомерными (резиновыми):

– большую тиражеустойчивость;

– более высокие печатные характеристики оттисков;

– большую простоту изготовления печатных форм;

– меньшую стоимость.

Поэтому для печати этикеток целесообразно использовать фотополимерные печатные формы.

В качестве материала для изготовления форм выбираем твердые фотополимерные пластины, так как они более удобны в работе, чем жидкие фотополимерные композиции, формы на их основе обладают меньшим допуском по толщине и лучшими печатно-техническими свойствами, чем формы на основе жидких фотополимерных композиций. Использование цифровых форм (СТР–технология, а также технология круговой обработки), значительно повышает качество печати. Однако, использование этих технологий связано с существенным повышением себестоимости печатной продукции. Поэтому для изготовления этикетки, рассматриваемой в данной работе, достаточно использовать аналоговые фотополимерные пластины, обеспечивающие требуемый уровень её печатных характеристик.

При изготовлении печатных форм должна быть достигнута необходимая глубина рельефа, которая напрямую зависит от толщины пластины (табл.4)

Таблица 4 Зависимость глубины рельефа от толщины формных пластин / 4 /.

Толщина пластины, мм Рекомендуемая глубина рельефа, мм

0,76 0,5 1,14 0,6

1,70 1,0 2,28 1,0

2,54 1,0

2,72 1,0 2,84 1,0

3,17 1,0 3,94 2,5

4,32 3,0 4,70 3,0

5,00 3,0

5,50 3,0 6,35 3,5

6,50 3,5 4.1.1. Ассортимент фотополимерных пластин

Среди мировых производителей фотополимерных пластин, можно выделить пять-шесть крупнейших компаний.

Лидирующее положение на рынке фотополимерных пластин для флексографской печати занимает американская фирма DuPont. Типовое название пластины Cyrel* состоит из двух элементов: цифр и названия. Цифры показывают толщину пластины из расчета 1/1000 дюйма. Таким образом, пластина типа 112 имеет общую толщину 2,84 мм (с толщиной полиэфирной основы).

Ассортимент пластин фирмы очень широк, причем постоянно происходит его обновление. DuPont представляет на рынке серии аналоговых пластин Cyrel: PLB, NOW, HIQ, HOS, TDR, предназначенных для выполнения различных работ: от запечатывания пленки и этикеток до коробок для напитков и плотного картона.

Фотополимерные пластины Cyrel* делятся на две группы: материал для печати на гибких пленках и бумаге; материал для печати на картоне, гофрированном картоне и других материалах с неровной поверхностью.

Назначение и технические характеристики флексографских фотополимерных пластин приведены в таблице 5.

Таблица 5. Характеристика пластин фирмы DuPont Cyrel

Cyrel PLS(i) Cyrel NOW Cyrel HIQ/HOS Cyrel TDR

Применение Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, бумага, складные коробки, этикетки. Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, бумага, складные коробки, печать на материалах для облицовки упаковки Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, гладкая бумага, складные коробки, этикетки. Гофрокартон бумажные пакеты, плотный картон, бумажные мешки

Специальные характеристики пластины Классическая двухслойная пластина средней жесткости для растровых и штриховых изображений. Различные типы покрывных слоев, специально разработанные для получения наилучших результатов печати на бумаге (PLS) и пленке (PLSi), обеспечивают матирован-ность поверхностей и обладают хорошей контраст-ностью, облегчающей монтаж пластин Универсальная пластина с коротким временем сушки для воспроизве-дения растровых, штриховых изображений и плашек. Совместима с красками отверждаемых с помощью УФ-излучения, водными и спиртовыми красками, обеспечивает хорошую краско-передачу и износо-стойкость в жестких условиях, при монтаже на узкие цилиндры обеспечивает хорошее облегание. Твердая пластина, обеспечивающая высокую резкость печати. Предназначена для растровых и штриховых работ с очень высокой линиатурой. Обеспечивает наиболее высокое разрешение и минимальное растискивание точки при печати.Совместима с водными, спиртовыми и некоторыми УФ-красками и имеет высокую тиражестойкость. Также выпускается в виде бесшовной гильзы Мягкая пластина позволяющая получать глубокий рельеф. Для печати растровых и штриховых работ на гофрокартоне и бумаге с грубой поверхностью. Пластина для высоко качественной печати на гофрокартоне.

Цвет пластины Красно-синий Красный Красный Красный

Диапазон толщин 1,14 – 3,18 мм 1,14 – 3,18 мм 1,14 – 2,54 мм 2,84 – 6,36 мм

Обрабатываемые форматы 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203с м Твердость по Шору А 1,14 мм - 67

1,70 мм – 56 2,84 мм - 49 1,14 мм - 75

1,70 мм – 69

2,84 мм - 57 1,14 мм - 76

1,70 мм – 72 2,54 мм - 70 2,84 мм – 38

4,70 мм – 33 6,35 мм - 33

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Полутона 2 – 95% (48 лин/см) 2-95 %

(48 лин/см) 1 – 95%

(54 лин/см) 2 – 95% (34 лин/см)

Отдельные точки 0,250 мм 0,200 мм 0,150 мм 0,250 мм

Отдельные линии 0,175 мм 0,150 мм 0,100 мм 0,350 мм

Глубина рельефа 0,5 – 1,1 мм 0,5 – 1,0 мм 0,5 – 1,1 мм 0,5 – 3,5 мм

Немецкий концерн BASF известен на флексографском рынке своими фотополимерными пластинами серии Nyloflex, которые позволяют печатать самые сложные детали изображения.

Японская фирма Toyobo, выпускающая водовымывные пластины с маркой Cosmolight, хорошо известна на мировом и российском рынке. Ассортимент её фотополимерных пластин довольно разнообразен. Он включает в себя пять типов пластин с толщиной от 1,14 до 3,18 мм различной твердости и с различными характеристиками. Они позволяют воспроизводить растровые изображения с линиатурой до 60-70 лин/см.

Фотополимерные пластины фирмы MacDermid, марки Flexlight, представленные на Российском рынке, позволяют воспроизводить изображение с линиатурой растра 60 лин/см, с интервалом тоновых градаций от 2 до 98 %, линии толщиной 0,051 мм и отдельно стоящие точки диаметром 0,076 мм [ 9 ].

Для пластин Flexlight EPIC можно использовать более дешевые глянцевые негативы, так как поверхность фотополимерного слоя пластин Flexlight EPIC является оптически матовой. Возможно использование глянцевого негатива, так как в отличие от фотополимерных пластин других фирм достигается плотный контакт негатива и фотополимерной пластины.

Фотополимерный слой пластины Flexlight EPIC состоит из двух частей этого слоя более твердая, чем нижняя. Твердость этих слоев различается на 10-15 ед. по Шору А. Благодаря этим свойствам полимера размер точки, которой задан при экспонировании формы (на негативе), практически не меняется в процессе печати тиража. Это даст возможность одновременно получать на оттиске насыщенные плашечные изображения и растровые элементы.

Японская фирма Ohka выпускает фотополимерные пластины под торговой маркой Ohkaflex. Область применения охватывает практически все упаковочные и этикеточные материалы (подобно пластинам Cyrel) / 5 /.Пластины изготавливаются с диапазоном толщин от 1,14 мм до 6,35 мм и твердости по Шору А от 34 до 66.

Финская фирма Pasanen предлагает пластины Pasaflex с возможностями воспроизведения полутона от 1% до 98%, стандартными толщинами от 0,67 до 6,35 мм, твердостью по Шору А от 35 до 65 [ 6 ].

Для печати больших тиражей лучше всего подходит жесткие пластины фирм DuPont и BASF. Наименее капризными в процессе изготовления являются фотополимерные пластины фирмы MacDermid. Если же требуется качественно запечатать небольшой по объему тираж, то из соображений экономии следует использовать пластины Pasaflex или Ohkaflex.

В целом можно сделать вывод, что фотополимерные пластины различных фирм имеют примерно одинаковый диапазон и уровень технологических характеристик.

Для изготовления данной этикетки выбираем фотополимерные пластины Cyrel фирмы DuPont, хорошо известной на российском рынке.

Учитывая характер изображения этикетки (растровое), выбираем фотополимерную пластину средней твердости (~ 50 по Шору А). Учитывая, что наименьший размер растровой точки этикетки составляет 0,25 мм, выбираем фотополимерную пластину Cyrel PLSi толщиной 2,84мм, с твердостью по Шору 49. Кроме того, одной из причин выбора пластин серии Cyrel явилось наличие технологических рекомендаций в технической литературе. Как известно, в настоящее время отсутствуют стандарты для флексографской печати.

4.2. Печатное оборудование.

В современной полиграфической промышленности существует огромная конкуренция среди производителей печатного оборудования.

4.2.1. Виды печатного оборудования

Флексография становится конкурентом офсету, поэтому все чаще высказывается мнение, что флексографские машины должны стать более гибкими, а стоимость продукции, отпечатанной этим способом, должна оставаться невысокой.

Появляются многокрасочные флексографские печатные машины, на которых можно печатать в 8 и более красок. Появляются машины, в которых флексографская печать комбинируется с самыми разными другими способами печати (в основном с офсетным), а также с лакировальными и другими аппаратами. При этом не редкость модели, оснащенные более чем одной лакировальной секцией. Все популярней становятся так называемые гибридные печатные машины, в которых наряду с флексографской имеются секции, использующие другие печатные технологии - офсетную, трафаретную, глубокую и даже цифровую печать.

Современные флексографские печатные машины можно условно классифицировать по целому ряду признаков.

а) По технологии печати машины здесь подразделяются на рулонные и листовые. Преимущественно используются рулонные машины, но ограниченное применение имеют и листовые.

б) По конструктивным признакам машины бывают планетарного построения, в которых вокруг одного печатного цилиндра размещается несколько красочных и печатных аппаратов, и секционного построения, в которых секции расположены одна за другой.

в) По форматам печати различают (применительно к рулонным моделям) широкоформатные и узкоформатные (узкорулонные) машины. Промежуточное место занимают среднеформатные машины.

г) По видам печати кроме чисто флексографских, все чаще используются гибридные машины, в которые интегрированы также печатные аппараты для других способов печати.

д) По видам запечатываемых поверхностей существуют машины для печати на различных основах - бумаге, картоне, гофрированном картоне, пленках, металле и прочих материалах, а также универсальные.

е) По комплексности выполняемых процессов наряду с чисто печатными машинами могут быть также комплексные производственные линии, в которые интегрированы послепечатные процессы. Каждый из упомянутых видов машин может включать несколько классификационных признаков в соответствии с назначением той или иной модели.

Сегодня типографии имеют возможность широкого выбора подходящего для них оборудования, ориентированного на работу в новом тысячелетии. Например, многие изготовители планетарных машин могут предложить высокопроизводительное печатное оборудование, управляемое электроникой и имеющее ширину печати от 120 до 160 см. Их дополняют узкорулонные малоформатные малотиражные машины (с шириной полотна до 100 см) для небольших тиражей.

Машины малоформатной печати, будучи высоко экономичными, с успехом могут быть использованы не только для печати этикеток, что является основной сферой их применения, но и при печати гибких упаковок, а также при производстве складных коробок. Они могут работать с обычными и УФ-красками, в них можно интегрировать модули для трафаретной УФ-печати и для тиснения фольгой.

Машиностроительные фирмы предлагают также широкоформатные машины (от 180 до 320 см), предназначенные для печати на гофрированном картоне, и специальные машины для печати на картоне (шириной от 60 до 100 см). Многие из них управляются компьютерами, оснащены роботами для смены валиков, автоматическими системами подачи красок и чистки машин, а также устройствами для отключения неиспользуемых красочных аппаратов во время работы машины. Некоторые модели оснащаются модулями, имеющими несколько отдельных приводов и систем шин. Благодаря этому возможен поиск ошибок и сбоев в работе путем дистанционной диагностики (например, с помощью модема). Такие машины обеспечивают экономичное изготовление высококачественной флексографской продукции.

В таблице 6 представлены характеристики некоторых флексографских печатных машин.

Таблица 6. Сравнение характеристик оборудования

Параметры NILPETER 2600 F250 ARSOMA 410 WEBFLEX

Максимальная ширина полотна 260 мм 250 мм 250 мм / 410 мм 335 мм или 412 мм

Количество печатных секций 2-6 4 или 5 3-8 2 и более

Количество секций ротационной высечки 1 1-4 1-2 1 или более

Сушка ИК+горячий воздух с утилизацией отработанного воздуха, УФ (опционально) ИК+горячий воздух, УФ (опционально) горячим воздухом, УФ ИК+горячий воздух с утилизацией отработанного воздуха

Разрезка в лист Нет Стандартно опционально Стандартно

Максимальная скорость движения полотна 120 м/мин 70 м/мин 152м/мин 120 м/мин

Макс. диаметр рулона на размотке 1000мм 550 мм 1300 мм 1000 мм

Макс. диаметр рулона на намотке 600 550 мм 1300 мм 800 мм

Длина оттиска 150-510 мм 150 - 450 мм 150 - 609 мм 165-510 мм

Шаг приращения длины оттиска 1/8 CP 1/8 CP 1/8 CP 1/8 CP

Намотка облоя 1 стандартно, дополнительные - по заказу 2 стандартно, дополнительные - по заказу 1 стандартно, дополнительные - по заказу 1 стандартно, дополнительные - по заказу

Каждая из фирм - производителей флексографского оборудования имеет свои собственные оригинальные разработки, которые полностью отвечают современным тенденциям развития флексографии.

4.2.2. Выбор печатного оборудования

Для печати этикеток наиболее целесообразно использовать узкорулонные флексографские машины линейного (секционного) построения. При работе с узким рулоном запечатываемого материала динамические нагрузки на узлы машины резко уменьшаются. Деформационные воздействия на полотно рулона (перекос, растяжение, биение и т.п.) также тем меньше, чем уже рулон, следовательно, выше качество печати.

В связи с меньшими динамическими нагрузками на узлы машины и меньшим деформационным воздействием на запечатываемый материал, конструкция таких машин значительно упрощена. Поэтому стоимость таких машин ниже, чем, например, широкорулонных.

Секционный тип построения позволяет легко дооснащать машину различными устройствами: высечки, вырубки, отделки и т.п., в результате при выходе из печатной машины получается продукция в готовом виде.

На основании изучения технических характеристик узкорулонных флексографских машин выбираем печатную машину марки Arsoma 410 немецкой фирмы Heldelberg., представленную на российском рынке компанией Итрако. Машина предназначена для запечатывания широкого диапазона материалов толщиной от 25 до 3000 мкм, в т.ч. самоклеящейся пленки и имеет секцию высечки этикеток.

Основные характеристики печатной машины Arsoma 410

Максимальная ширина рулона – 410 мм

Максимальная ширина печати – 410 мм

Длина печати – от 150 до 609 мм

Число красочных секций – 6

Максимальный диаметр рулона на размотке – 1300 мм

Максимальный диаметр рулона на намотке – 1300 мм

Максимальная скорость печати – 152 м/мин

5. Расчет используемых материалов

При подготовке и выполнении полиграфического заказа необходимо точно и правильно рассчитать все сопутствующие материалы и затраты.

5.1. Расчет количества требуемых печатных форм Cyrel. Расчет количества этикеток, печатаемых на одной форме.

При узкоформатной печати обычно используют одну форму на каждом цилиндре, которая может быть рассчитана на повторяющиеся изображения /8/.

Максимальная ширина рулона – 410 мм. Для данной этикетки выбираем ширину рулона 185 мм.

Выбираем длину печати (зависящую от диаметра формного цилиндра) из диапазона длин: 150 – 609 мм. Исходя из того, что в раппорте будет располагаться 6 штук изделия в два ряда, а в Европе приняты интервалы длин оттисков 5 мм /8/, выбираем длину печати:

L=3l+3*5 l- длинна изделия

3*120+3*5=375 Ближайший раппорт 381мм следовательно выбираем его, а перемычки (расстояния между этикетками) увеличиваем до 7

Таким образом, выбран следующий формат печатной формы: 185*381 мм.

Расчет количества этикеток с одной печатной формы составит 2*3=6 шт

(приложение 1). С одной формы высокой тиражеустойчивости (более 1 млн оттисков) можно запечатать одной краской весь тираж этикеток: 6х340000 = 2 млн. этикеток.

Для печати в пять красок требуется пять форм.

С учетом проведения пробных основного и обратного экспонирований, а также определения времени вымывания, требуемое количество форм для печати этикеток тиражом 2 млн. штук составит: пять форм формата 185х381мм.

5.2. Расчет фотоформ (негативов)

Расчет необходимого укорачивания негатива.

Необходимое укорачивание негатива ∆ определяется (в процентах) по формуле:

, где R – длина оттиска, мм

Так как толщина формной пластины составляет 1,14 мм, а толщина липкой ленты – 0,127 мм, то

t = 1,14 – 0,127 = 1 мм

2*3,14*1 = 7 мм

Укорочение негатива:

Количество фотоформ (негативов) складывается из количества негативов, полученных при выводе фотоформ (5 шт.) и вторичных негативов, полученных в копировальной раме (5 шт.).

Заключение

В настоящее время флексографская печать благодаря сочетанию сравнительно небольших затрат, простоты процесса, возможности быстрой смены тиража и достаточно хорошего качества печати приобретает всё большее значение и всё чаще становится предпочтительным способом изготовления упаковочной и этикеточной продукции.

Высокие темпы развития флексографии, с одной стороны, и отсутствие нормативных документов, стандартов для данного способа печати, с другой стороны, делают очень важным изучение данного способа печати.

В результате сравнения существующих технологий изготовления форм для флексографской печати этикеточной и упаковочной продукции были выбраны аналоговые фотополимерные формы, обеспечивающие по сравнению с эластомерными формами более высокое качество изображения на этикетках, а по сравнению с цифровыми формами – меньшей стоимостью изготовления.

Для печати этикеток с растровым изображением (с линиатурой 60л/см) выбраны фотополимерные пластины средней твердости Cyrel PLSi: толщиной 1,14 мм, твердостью по Шору А 49, глубиной рельефа 0,6 мм.

Для экспонирования и вымывания данной пластины будем использовать многофункциональное устройство Combitype итальянской фирмы Toyoba.

Для печати выбрана узкорулонная машина Arsoma 410 немецкой фирмы Heldelberg . Произведенный расчет показал, что для печати этикеток тиражом 2 млн. штук потребность в формных материалах составляет: пять форм формата 185х381мм.

Список литературы

1. С. Каргапольцев, «Флексо Плюс» №3 (15), июнь 2000 г.

2. В. Маик, А. Ласкин, «Флексо Плюс» №3 (15), июнь 2000 г

3. «Флексо Плюс» №1 (19), февраль 2001 г.

4. Мойсон П.П. Глубина рельефа флексографской формы/ Флексо Плюс, 1, 2001

5. Репроцентр Флексография, Изготовление флексографских фотополимерных печатных форм http://repcentr.ru/index.php?pg=fleksografiya

6. Фотополимерные пластины Pasaflex. Технология ХХI века/ Флексо Плюс, 1, 2002, с. 65

7. Кузнецов В. Combat Quadra – новое имя в оперативной флексографии/ Флексо Плюс, 5, 2002, с. 60.

8. Техника флексографской печати / пер. с нем. под ред. Митрофанова В.П., Сорокина Б.А. – М.: Изд-во МГУП, 2000

9. Дж. Пейдж Крауч. Основы флексографии/ Пер. с англ. и ред. В.А. Наумова.-М.: Изд-во МГУП, 2004-165 с.

Приложение 1

Макет монтажной формы

Количество этикеток: 2х3 = 6 шт.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении