аа
ВАЛЫ ДЛЯ ПОЛИГРАФИИ
Валы иногда называют «сердцем полиграфии». Впрочем, в специализированных тематических СМИ эта тема освещается сравнительно мало. Так что сегодняшней публикацией «Полиграфический курьер» хочет лишний раз привлечь внимание к валам для полиграфии. Остановимся главным образом на флексографии.
В этом виде печати вал, использующийся для переноса краски на печатную форму, называется анилоксовым, или растровым. Он обладает такими характеристиками, как линиатура и краскоперенос. Линиатура – это количество ячеек на определенную площадь, например, на дюйм. Это звучит как: «240 линий на дюйм». Краскоперенос – вес краски, которую передаст анилокс на определенную площадь поверхности. Например «5 грамм на м²».
Технологический процесс производства растровых валов состоит их таких основных операций:
1. Изготовление корпуса вала.
2. Контроль качества изготовления корпуса вала.
3. Плазменное нанесение никелевого подслоя толщиной 25 мкм при помощи плазменной технологии.
4. Плазменное нанесение керамического покрытия Сr2О3 толщиной 200-250 мкм при помощи плазменной технологии.
5. Контроль качества керамического покрытия.
6. Шлифование.
7. Контроль качества шлифования.
8. Лазерное гравирование.
9. Контроль однородности гравирования всей поверхности вала.
10. Суперфинишинг после гравировки.
11. Конечный контроль.
12. Упаковка растрового вала для отправки заказчику.
Система контроля за качеством валов охватывает широкий спектр организаторских и технических мер, начиная с контроля закупаемого сырья и отслеживания каждого последующего шага в рабочем процессе.
Для оценки гравировки важно определение ее характеристик. Для контроля качества растровых валов с керамическим покрытием используются оптические методы, что позволяет проводить самый точный анализ поверхности и гравировки. Это позволяет определить геометрические параметры гравируемой ячейки. По результатам серии измерений вычисляется объем ячейки, а следовательно – и краскоперенос растрового вала.
Вал должен быть очень жестким на изгиб, иметь наибольший возможный диаметр и высокую радиальную точность порядка 0,01 мм. Опоры по большей части делаются на подшипниках качения. Для нанесения растровой сетки на поверхность растрированного цилиндра существуют различные способы:
1. Накатка, при которой на поверхности цилиндра одновременно развальцовывается множество ячеек.
2. Электронное гравирование алмазным резцом, при котором каждая ячейка обрабатывается отдельно. При этом процессе инструмент вдавливается в материал, происходит его уплотнение и образование углубленных ячеек.
3. Травление (фотохимический способ, применяемый для изготовления формных цилиндров глубокой печати).
4. Электронное гравирование на гелиоклишографе, при котором штихель выбирает объем ячеек.
5. Лазерное гравирование керамического слоя (например, оксида хрома), при котором материал из ячеек испаряется.
Растровые ячейки чаще всего делаются в виде пирамид с острой вершиной или в виде усеченных пирамид. Ячейки обычно образуются непосредственно на поверхности стальной трубы или, при тонких (высоколиниатурных) растрах, в слое меди, покрывающем стальную поверхность. После растрирования обычно рабочая поверхность стального цилиндра хромируется; керамическое покрытие наносится до лазерного гравирования.
В настоящее время часто применяются валы с диагональным крестообразным растром с линиатурой 140 лин/см; растровые линии направлены под углом 45° к оси цилиндра. При печатании плашек часто используют растр 60 лин/см, при лакировании – растр 40 лин/см. Для высококачественной полутоновой печати применяют растр с ли-нитурой 170 лин/см и выше. Очень важно, чтобы при покупке новой машины представители печатников четко договорились с машиностроителями и изготовителями печатных форм о требованиях к растру, иначе невозможно будет получить нужную толщину слоя краски, так как растрированный цилиндр может передавать ее в зависимости от параметров ячейки больше или меньше, чем нужно.
Для правильного выбора параметров растрового вала необходимо учитывать следующие факторы:
1. Назначение вала.
2. Свойства краски и запечатываемого материала.
3. Тип и особенности печатной машины.
4. Требования к печати и технические характеристики клише.
5. Наличие ракельной системы.
Основным преимуществом растровых валов с керамическим покрытием является их длительный срок службы и постоянство переноса рабочего материала (краска, лак, клей) при длительном использовании. Такие качества обеспечиваются высокой износостойкостью керамического слоя и устойчивостью к воздействию химически активных веществ. При этом керамический слой наносится такой толщины, чтобы лазерная гравировка проводилась только в его пределах.
Такие валы разрабатывает и реставрирует, например, харьковское ЗАО «НИИ лазерных технологий». Оно использует прогрессивное керамическое покрытие на основе оксида хрома Сr2О3 ("черного хрома"). Твердость такого покрытия составляет 1100-1200 HV, пористость – не менее 1,5%.
Нанесение керамических покрытий на поверхность растровых валов осуществляется методом плазменного напыления, который используется также для нанесения других функциональных покрытий. В качестве плазмообразующих газов используется аргон, водород и гелий.
Эта же фирма разработала технологические комплексы на основе YAG-лазеров с современным программным обеспечением для компьютерного управления процессами.
При лазерной гравировке YAG-лазер обладает некоторыми преимуществами по сравнению с СО2 -лазером:
- возможность на порядок уменьшить диаметр сфокусированного пятна излучения;
- длительность импульса излучения на два порядка меньше.
Используя эти преимущества, можно производить высоколиниатурные растровые валы (с линиатурой до 400 лин/см и выше).
При гравировке вала происходит испарение керамики, что позволяет гравировать высокообъемные ячейки с более прямыми стенками и минимальным количеством "расплава". В результате получается более гладкая поверхность растрового вала, а значит можно эффективнее и дольше использовать ракель.
Для гравирования растров с низкими линиатурами при помощи YAG-лазера используется метод "многократного удара", при котором можно получить особенно высокие объемы ячеек.
Очищают растровые валы с керамическим покрытием от остатков краски тоже при помощи сфокусированного излучения YAG-лазера.
Кроме частиц сухой краски, с помощью лазерной очистки удаляются клей, воск, силикон, тефлон, частицы печатных пластин и даже отколовшиеся от ракеля стальные частицы, не повреждая при этом ячеек.
Решающий фактор при этом – компьютерное управление характеристиками лазерного излучения. Фокусировка пучка лазера осуществляется длиннофокусным объективом с переменным фокусным расстоянием. Изображение достигнутого эффекта очистки иллюстрируется рисунком.
Основными достоинствами лазерной технологии очистки валов, по сравнению с традиционными методами, являются высокая эффективность и экологическая чистота. При этом также достигается высокая степень упрочнения ячеек вала, что невозможно реализовать химическими методами и ультразвуковыми технологиями.