ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Влияние поверхностного натяжения печатной формы на качество печатания

Поверхностное натяжение печатной формы оказывает влияние как на восприятие краски с анилоксового валика, так и на передачу на запечатываемый материал и, таким образом, на качество покрытия сплошных поверхностей, а также на увеличение давления и толщину красочного слоя. Это влияние имеет большое значение, но часто недооценивается предприятиями или остается без внимания.

Если поверхностное натяжение печатной формы ниже, чем у анилоксового валика, то в процессе нанесения краски наблюдается обратный переход краски с печатной формы на анилоксовый вал. Если же поверхностное натяжение печатной формы выше, чем у запечатываемого материала, то краска переходит с запечатываемого материала на печатную форму. В обоих случаях ошибкой считается недостаточная краскоемкость анилоксового валика. Но ошибка заключается в несогласованном поверхностном натяжении печатной формы. Анилоксовый вал с большой краскоемкостью не сможет устранить ошибку, за счет более толстого красочного слоя можно только повысить давление и уменьшить цветовой охват.

Строение в зависимости от запечатываемого материала

До начала 70-х гг. во флексографической печати печатание производилось при помощи вулканизированных, а с оборотной стороны шлифованных резиновых форм высотой 2,7 мм для запечатывания пленок.

При использовании печатной формы из однородного материала от её высоты зависит величина деформации в зоне контакта с печатным цилиндром. Чем толще и мягче форма, тем лучше она контактирует с более шероховатой и неровной поверхностью или меняющимся по толщине запечатываемым материалом. Толстые печатные формы изготавливаются с высокими допусками по толщине, их поверхность и рельеф не стабильны, что приводит из-за деформации к увеличению давления.

В середине 70-х гг. стали внедрять флексографические формные пластины с твердым фотополимерным слоем, но они имели дефекты резиновых форм такой же толщины при выполнении более высоких требований при растровой печати.

Техника тонких форм, разработанная М. Хорншу в 1978 г. для печатания на пленках, основана на разделении рабочих слоев. Тонкий и поэтому относительно твердый, почти недеформируемый полимерный слой на очень тонкой основе отделяет формную пластину от слоя, который состоит из многослойной подложки для компенсации допусков, воздействующих на печатное изображение. Сердцевиной подложки является сжимаемый до 550 мкм каучуковый слой толщиной не более 860 мкм с высокой эластичностью и нейтральными термическими характеристиками. Эта комбинация обеспечивает устойчивость полимера печатающего слоя к воздействиям допусков, которые частично принимаются подложкой.

Высокая сжимаемость гарантирует оптимальный оттиск без искажений в высоких светах, а высокая эластичность – оптимальный оттиск поверхности. Высокая термическая стабильность способствует равномерному печатанию больших тиражей и повторных заказов.

Существует большой выбор компрессионной подложки различной твердости, производители гильз также предлагают свою продукцию с соответствующим мягким покрытием для использования тонких форм. Важно, чтобы продукция обладала оптимально высокой начальной и конечной сжимаемостью, оптимальной эластичностью и абсолютными термическими свойствами, т.к. тонкий слой полимера передает тепло непосредственно на подложку. Если эти свойства не представлены в своей совокупности, а подложка «оседает», то скорость поверхности формного цилиндра повышается и происходит проскальзывание при приеме и передаче краски, что приводит к истиранию поверхности формы.

Оптимально согласованное с запечатываемым материалом сочетание печатной формы и специальной подложки может, например, уменьшить повышение давления в высоких светах на 2/3 и одновременно увеличить плотность плашки на 1/5.

Пластины чувствительны к воздействию тепла, дневного света, УФ-излучения и коротковолнового искусственного света, поэтому она может обрабатываться при безопасном свете без УФ-излучения.

На рынке представлены различные флексографские формы. Существуют 3 основные сферы применения флексографских печатных форм:

- формы для запечатывания гибкой упаковки (пленка и гладкая бумага);

- формы для запечатывания картона, гофрокартона и материалов с шероховатой поверхностью;

- формы для лакирования офсетных оттисков.

Твердые полимерные пластины Solid для лазерного экспонирования являются в настоящее время стандартом. Толщина формы при любой её структуре (резиновая пластина, твердая полимерная форма Solid, форма на основе жидкой полимеризующейся композиции и т.д.) одинаково влияет на увеличение давления. Твердость материала формы, подложки и поверхностное напряжение также оказывают определенное влияние. Печатающие элементы должны быть по возможности тонкими и твердыми, основа формы – тонкой, а подложка – сжимаемой, максимально эластичной и термически нейтральной.

Основные характеристики печатной формы это толщина, жесткость и твердость, которые тесно взаимосвязаны. При печати растровых изображений на пленке лучше использовать более жесткие формы, чем при печати штрихов и текста. Поэтому надо гибко использовать разные типы формных пластин при изготовлении печатных форм.

ФПФ изготавливаются и контролируются при строгом соблюдении производственных допусков. Однако во время отделочных процессов они подвергаются воздействию, которое может оказывать значительное влияние на восстановление пластины до исходной толщины, также во время обработки существенно меняется твердость ФПФ.

Необходимо соблюдать рекомендуемые параметры:

- достаточное экспонирование;

- оптимальная температура и состав вымывного раствора;

- наименьшая продолжительность вымывания;

- достаточное время сушки, особенно для растровой продукции;

- равномерная температура сушки.

Глубина рельефа

Неэкспонированные пластины бывают различных размеров и толщин, которые соответствуют различным зазорам между валами у разных печатных машин.

Тонкие пластины используют для передачи полутонов при высококачественной флексографской печати, а более толстые пластины с более глубоким рельефом – для печати на гофрированном картоне.

В пределах каждого типа пластин состав фотополимерного слоя остается одним и тем же и отличается только своей толщиной. Толщина рельефа также может меняться (см. рис. 10).

У тонких пластин (до 1,14 мм) толщина основы составляет 0,18 мм. Обозначение типа пластины составляется из ее общей толщины, которая включает толщину основы минус толщина покровного покрывного листа. Это значение указывается в тысячных долях дюйма (0,1”=2,54 мм) (см. Табл. 6). [3]

G – общая толщина, R – глубина рельефа, RS – цоколь рельефа
Рис. 10 – Поперечное сечение рельефа пластины

Таблица 6 – Зависимость между типом/толщиной/рельефом формы (для запечатывания монопленок с высокой градационной и графической точностью)

Тип формы, 0,001 дюйм	Толщина формы, мм	Глубина рельефа, мм	Твердость пластины, °А
	0,76	0,58	70-85
	1,14	0,75

Шершавый материал требует больше краски, давления, и, следовательно, более грубого растра. Для гладких пленок - наоборот. Наиболее распространенная линиатура растра для печати на пленках в Германии - 48 лин/см, на лощеных бумагах - 36 лин/см, на нелощеных - 32-28 лин/см. Растр с прямоугольными или овальными точками, тем более линейчатый растр, иногда применяемые в офсете, не годятся - допустимы только круглые точки, иначе из-за разной деформации по-разному ориентированных точек возникнут цветовые искажения.

Необходимо помнить, что формы разной толщины, имеющие в плоском состоянии одинаковую длину, при размещении на цилиндре дают оттиски разной длины. Размер корректировки, которую нужно вносить на стадии подготовки фотоформ, можно подсчитать, исходя из условия, что подложка фотополимерной формы не растягивается. Корректировка длины нужна также и в случае печати на растягивающихся пленках, так как напечатанное изображение может не совпасть с высекаемым. В частности, оттиски на полипропилене в свободном состоянии короче на ~ 0,2%, чем на натянутом полотне в печатной машине. Размер усадки определяют опытным путем.

В последнее время появились сжимаемые липкие ленты, т.е. компрессионные подложки различной толщины и жесткости. Они, как и гильзы с эластичным верхним слоем, позволяют применять более тонкие формы. Это приводит к повышению качества и скорости печати, особенно на старых изношенных машинах. Для печати плашек лучше брать более жесткий эластичный слой, а для растра - более мягкий.

3.4. Характеристика печатного оборудования

Одна из сильных сторон флексографии, а значит и её эффективность – высокая скорость печатания на любых рулонных материалах, в том числе и на материалах, не впитывающих печатную краску. Поэтому противоречие малый тираж – высокая скорость рулонной печати может быть снято только работой с узким рулоном. Работа с узким рулоном имеет и ряд других достоинств. Динамические нагрузки машины резко уменьшаются, а деформационные воздействия на полотно рулона (перекос, растяжение, биение и пр.), тем меньше, чем меньше ширина рулона. Меньше динамических нагрузок на узлы машины, меньше деформационных воздействий, следовательно, выше качество печати, упрощенная конструкция как самой печатной машины в целом, так и проводящих и компенсирующих устройств, в частности. А это все сказывается на конечной цене машины.

Рулонные машины создают предпосылки для применения в линии дополнительных послепечатных операций – лакирование, тиснение, припрессовка пленки, фольги и голограмм, высечки и упаковки.

Линиатура анилоксового цилиндра должна быть в 3-5 раз выше линиатуры растра печатной формы. В любом случае растровая точка не должна погрузиться в ячейку анилоксового вала, т.е. диаметр минимальной точки не должен быть меньше ширины ячейки анилоксового вала. Поэтому модное на сегодняшний день в офсете частотно-модулированное растрирование с использованием точек минимально возможных размеров дает в флексографии плохие результаты. Чтобы минимизировать влияние растра анилоксового цилиндра, углы поворота растров при изготовлении цветоделенных фотоформ во флексографии отличаются от принятых в офсете. Угол поворота растра анилоксового цилиндра определяет и комплект углов поворота растровых структур цветоделенных изображений. Выбор проводится по критерию минимизация муаровой структуры на оттиске. Как правило, углы во флексографии отличаются на 70° от величин углов в офсетной печати.

В современных машинах краска подается прямо на анилоксовый валик камерным ракелем. Чем выше требования к качеству печати, тем тоньше должен быть слой подаваемой краски.

Все новые машины оснащаются формными цилиндрами со съемными гильзами. Гильзы, на которые крепится форма, могут быть металлическими тонкостенными (толщина стенки 0,125 мм) или в последнее время получили распространение многослойные пластмассовые гильзы, у которых толщина стенок может быть различной. Это позволяет при одном формном цилиндре и комплекте гильз не только подготавливать формы для следующего тиража, но и менять длину оттиска (естественно, при наличии соответствующего комплекта приводных зубчатых колес). Снаружи гильза может быть снабжена эластичным слоем, на который крепится форма. Он облегчает условия печати с тонких жестких форм.

При наклеивании на формный цилиндр печатных форм для облегчения приводки используют дополнительные устройства и различные приемы:

- полупрозрачное зеркало, позволяющее координировать положение формы по оттиску, оставленному на вспомогательном цилиндре уже смонтированной формой. Этот способ дает возможность монтировать форму, состоящую из отдельных кусочков (фрагменты формы), и тем самым экономить формный материал и снизить неприводку по всей площади оттиска;

- для координации положения формы относительно формного цилиндра или гильзы используются телекамеры, анализирующие координаты приводочных меток;

- форма составляется из отдельных фрагментов, наклеиваемых на сплошной лист, который затем крепится на формный цилиндр. Для малоформатных машин с шириной печати до 450 мм используется прозрачность печатной формы. Форма накладывается печатной стороной на координатную сетку, а формный цилиндр опускается на форму сверху.

В последние годы всё более автоматизировались более широкие флексографские машины для упаковочной промышленности. Сокращение простоя машин и брака, наряду с высоким качеством печати, являются сегодня важнейшими требованиями к машиностроителям.

Различные типы машин используются для запечатывания различных упаковочных материалов – от тончайших искусственных материалов до толстого картона. Чрезвычайно важно правильно выбрать печатную машину для определенной сферы применения, чтобы добиться оптимального решения во всех отношениях.

Если необходимо высокое качество печати, то следует использовать печатные машины с центральным цилиндром. В нашем случае это особенно важно, т.к. запечатываемый материал – полипропилен. У таких машин с соответствующей приводной системой максимальный допуск продольной приводки составляет 0,1 мм, что соответствует необходимой точности совмещения красок. Это является достаточно сложной технической задачей, особенно при высокой скорости обработки упаковочного материала.

Изменения в приводке красок во флексографических машинах связано также с ползучестью материала ленты, которая на большой скорости успевает развиться в меньшей степени, чем при малой скорости.

Ползучесть запечатываемого материала является главной причиной появления в процессе обработки ленты постоянной, установившейся неприводки красок и других технологических операций. Под ползучестью материала понимают его свойство изменять свои размеры во времени при постоянной нагрузке. Ползучесть в той или иной мере проявляют все упаковочные материалы.

Поэтому необходимо в ходе работы учитывать значения сил натяжения ленты F [H], рассчитываемой в зависимости от материала, ширины ленты b[см], толщины пленки S[мм]: F[Н] = 0,001*b[см]*k[Н/(мм*см)]*S[мм], где k – специфический для материала коэффициент, равный для полипропилена 11 Н/(мм*см). Т.о., для рассматриваемого образца F = 0,001*560*11*0,038 = 0,23 Н.

Такие материалы, как полипропилен, не впитывающие краску, сами по себе проявляют некоторую ползучесть, причем их сушка может привести не к усадке материала, а наоборот, к увеличению ползучести из-за изменения его свойств при повышенной температуре.

Диаметр центрального печатного цилиндра самых больших машин составляет более 2000 мм, а рабочая ширина – до 2500 мм, в то время как длина оттиска обычных машин для печатания на упаковках ограничена до 1200 мм. На машинах большого формата достигается максимальная скорость 250 м/мин, в то время как стандартные машины с рабочей шириной до 1700 мм имеют скорость до 400 м/мин. Для машин с центральным цилиндром ширина печатания составляет от 300 мм до 2500 мм. Очень важно поддержание постоянной температуры центрального цилиндра, которое осуществляется при помощи воды, т.к. в противном случае, особенно из-за воздействия сухого воздуха, изменяется точность вращения во время печати. Это приводит к перерывам в печатании, неравномерному печатанию и плохому качеству.

На машинах с центральным цилиндром полотно материала, поступающее с размотки или устройства для образования петли, плотно прижимается обрезиненным обжимным валиком к печатному цилиндру, чтобы между цилиндром и полотном не было воздуха. Так оно проводится через все печатные аппараты и отходит от цилиндра только после последнего печатного аппарата. Т.о., даже гибкое полотно материала не смещается и не происходит отклонений приводки. Даже нагнетаемый воздух сушильной установки, расположенной между отдельными печатными аппаратами, не может вызвать вибраций полотна и вызвать дефекты приводки.

На участке между размоточной установкой и первым печатным аппаратом могут быть установлены необходимые для обработки искусственных материалов и пленки системы для предварительной обработки и очистки полотна, т.е. подготовки поверхности этих материалов для надежного восприятия краски. Полученное при помощи установки Korona улучшение поверхности полотна материала приводит к лучшему прилипанию краски. Системы очистки полотна необходимы при обработке искусственных материалов и пленки, которые из-за электростатического заряда притягивают значительное количество пыли.

Чаще всего ленточный полуфабрикат для изготовления упаковки сматывается в рулон и в таком виде поставляется заказчику, иногда в виде листов.

Рассматривая рулонную флексографическую машину, необходимо обращать внимание на:

- значительные затраты относятся к транспортировке ленты;

- многие устройства служат только для транспортировки ленты;

- достигаемое качество печати в большой мере зависит от устройства для проводки ленты, хотя они не влияют непосредственно на процесс печати.

Правильное движение ленты определяют такие существенные факторы качества как:

- отсутствие складок, морщин и прямой по боковой кромке ход ленты;

- точность приводки технологических операций;

- постоянная длина запечатанного за цикл изображения (раппорт).

Лентопроводящая система

Система транспортировки ленты внутри стандартной флексографической печатной машины делится на 5 участков:

- 1 – участок размотки

- 2 – участок входа

- 3 – участок обработки

- 4 – участок вывода

- 5 – участок намотки.

Элементами системы транспортировки ленты являются направляющие, тянущие, плавающие валики и поворотные штанги.

При работе на пленке, бумаге, фольге траектория движения ленты большого значения не имеет (речь идет именно о траектории, а не о длине проводки, от которой многое зависит).

Направляющий валик служит для направления движения ленты, он приводится во вращение движущейся лентой и тем самым оказывает влияние на её натяжение. Менее жесткий и тонкий материал получает на направляющем валике относительно большой скачок растяжения, чем более толстый и жесткий материал. Из этого следует, что в многоцилиндровой печатной машине и особенно в многопозиционных флексографических машинах неприводка зависит от растяжения материала ленты.

Тянущий аппарат оказывает в направлении движения ленты тянущее движение на ленту и тем самым выполняет её транспортировку. Любая лентоведущая пара для предыдущего участка является тянущей, а для последующего – сдерживающей. Нестабильный процесс с его отклонениями в раппорте и приводки протекает тем быстрее, чем быстрее разгоняется машина до скорости печати.

Плавающие валики устанавливаются в качестве измерительного датчика и всегда являются элементами регулирующей цепи. Плавающие валики устанавливаются в области размотки и намотки рулонов. Кроме функции датчика натяжения ленты, они выполняют задачу компенсацию периодического избытка или недостатка ленты на соответствующем участке движения ленты. Плавающий валик должен занимать определенное положение. Каждое отклонение от него является сигналом о необходимости корректировки соответствующего исполнительного органа, т.е. возвращения плавающего валика в заданное положение.

Для оценки плавающего валика (бывают рычажные плавающие и параллельные «ножничные») необходимо обратить внимание на следующие критерии:

- объем накопителя ленты плавающего валика;

- воздействие инерции массы плавающего валика на натяжение ленты;

- воздействие трения в подшипниках плавающего валика;

- изменение сил натяжения ленты, обусловленные геометрией плавающего валика;

- устройство для дополнительного нагружения транспортной системы ленты.

Часть валиков, с которыми лента контактирует своей запечатанной стороной, должна иметь поверхность, предотвращающую отмарывание, смазывание краски.

Сила натяжения ленты выбирается в зависимости от материала. Она зависит как от податливости материала, так и от его поперечного сечения, а также от биения радиуса рулона.

Возвращаясь к приводке, необходимо остановится на регулировании продольной и поперечной приводки красок. Продольная неприводка должна быть компенсирована регистровым (приводочным) устройством. Для контроля на пробельных местах ленты печатают специальные метки, контроль за положением которых в процессе печати осуществляется фотоголовками.

Регулирование движущейся ленты в боковом направлении реализуется, если направляющие и тянущие валики (в том числе печатные и формные цилиндры) установлены без перекосов. Тогда однажды выровненная в боковом направлении лента достаточно долго движется далее стабильно. Поэтому для приводки красок в боковом направлении перемещают формные цилиндры в этом направлении, приняв за базу положение одного из них. Экономически оправданным до сих пор является ручное или полуавтоматическое (с помощью электродвигателя) управление боковой приводкой красок. Задача автоматических регуляторов бокового положения ленты заключается в обеспечении её стабильного положения перед входом в первый печатно-красочный аппарат и перед намоткой её в рулон за счет бокового перемещения ленты относительно блока рабочих органов.

Наибольшее распространение получило регулирование по боковой кромке. Часто датчики устанавливают по обеим кромкам ленты задача регулятора в этом случае – не допускать смещения ленты в сторону от положения, ограниченного этими датчиками. Однако имеются регуляторы, которые поддерживают постоянной одну сторону ленты относительно стенки машины. Регуляторы бокового положения ленты могут устанавливаться непосредственно после разматывающего устройства или же перед первой печатной секцией, а в случае большого пути ленты на этом участке – и там, и там. Кроме того, такой регулятор устанавливается перед намоточным устройством или же в самом намоточном устройстве.

Датчики бокового положения ленты: одним из элементов регулятора является датчик в положения боковой кромки. Для контроля за боковой кромкой используются пневматические (струйно-мембранный датчик), гидравлические, оптические, фотоэлектрические или комбинированные датчики.

При работе с тонкими пленками обычно рекомендуют использовать шпиндели большего диаметра – порядка 132, 254, 305 мм (6", 10", 12"). Система равнения ленты в боковом направлении должна быть несколько иной, особенно при работе с прозрачной пленкой. Не все датчики, работающие в проходящем или отраженном свете, могут «видеть» такую пленку. Возникает необходимость вносить изменения в систему поддержания заданного уровня натяжения ленты или в ее настройку. Для пленки усилия торможения рулона должны быть другими, чем для картона. Она требует более «нежного» обращения. В принципе, одна и та же рулонная зарядка пока еще не может одинаково хорошо работать как на тонкой пленке, так и на достаточно жестком картоне. Недаром некоторые фирмы предлагают машины в двух модификациях – для лент тонкой пленки и «толстой». Поэтому при приобретении машины целесообразно специально оговаривать необходимость печати на тонких прозрачных пленках.

Поворотные реверсивные устройства (исполнительные механизмы) бокового регулирования движущейся ленты: в боковом направлении ленту на участке после размотки можно смещать путем перемещения рулона вдоль его оси. Для бокового смещения непосредственно самой ленты используются реверсивные поворотные устройства. Существует 2 системы, одна из которых вызывает несимметричное распределение натяжения по ширине ленты, а при использовании другой боковые кромки ленты растягиваются незначительно и симметрично.

Регулирование положения рулона: конструктивно такое устройство проще по сравнению с предыдущим механизмом. Трудности связаны с большой инерционной массой рулона.

Различают три схемы регулирования:

- схема регулирования положения боковой кромки ленты путем смещения разматываемого рулона вдоль его оси (регулирование бокового положения ленты датчиком, жестко закрепленном на станине);

- схема ровной намотки рулона (регулирование бокового положения ленты датчиком, закрепленном на смещающейся шпиндельной раме);

- визуальный контроль за приводкой красок и качеством печати без остановки машины: а) принцип стробоскопического наблюдения ленты, б) непрерывное наблюдение ленты с помощью вращающегося зеркального многогранника. [3]

Для правильной тонопередачи необходимо удовлетворить еще ряд требований печатного процесса, одним из которых является правильный выбор анилоксового вала, т.е. надо учитывать эффекты взаимодействия печатной формы и анилоксового вала при печати. Искажения в любом из звеньев приводят к нестабильности всей системы. Таким образом, разрушается правильный баланс между различными взаимообусловленными факторами, что сказывается на работе печатной машины и, следовательно, приводит к снижению производительности. К основным параметрам относятся:

- линиатура растра печатной формы;

- тип печатной формы;

- способ крепления печатной формы на формном цилиндре;

- запечатываемый материал;

- красочная система;

- состав краски и ее вязкость;

- ракельная система;

- скорость печатной машины;

- тип печатной машины. [17]

4. Оценка влияния технологических параметров
на качество ФППФ

Выбор технологии изготовления печатной формы для запечатывания упаковки мороженого

Одной из особенностей флексопечати является необходимость оптимально сбалансированного печатного процесса: краска – печатная форма – запечатываемый материал. При этом для каждой составляющей и в целом важны обеспечиваемое данным параметром качество, продолжительность (например, время печати), экономические затраты.

Выбирая технологию изготовления печатной формы для запечатывания упаковки мороженого, я отталкивалась от:

- возможности технологии обеспечить требуемый уровень качества печатной продукции;

- продолжительности процесса;

- экономических затрат.

Для запечатывания рассматриваемого образца – упаковки для мороженого – я выбираю цифровую технологию изготовления ФПФ методом тепловой обработки (Cyrel FAST, Dupon).

Как и любая технология, технология тепловой обработки обладает недостатками (см. п. 2.3), но один из них не имеет значения для данного образца, т.к. толщину печатной формы выбираем, исходя из возможных, равной 1,14 мм, в то время как ограничение составляет 1,7 мм, а второй недостаток, заключающийся в высокой стоимости оборудования, при сопоставлении его с экологическими аспектами, экономичностью и повышением качества печати, не имеет решающего значения.

В пользу выбора цифровой технологии также выступают:

- существенное сокращение производственного цикла (исключение длительных операций вымывания и сушки);

- возможность печати плашки и растра с одной формы за счет формирования неодинаковой высоты печатных элементов на цифровой печатной форме, обеспечивающего одинаковую высоту печатных элементов на формном цилиндре и как следствие уменьшение растискивания за счет четкого профиля печатного элемента, более четкий элемент. Т.о., происходит экономия времени и формного материала;

- экономичность – в связи с использованием узкорулонных печатных машин, используется сравнительно небольшой формат печатной формы, поэтому применение аналоговой технологии не экономично в связи с высокой стоимостью фотоформ для флексографии (дорогостоящий вывод фотопленки и сам материал, особые требования к ней, в частности, она должна быть матированной); центральный печатный цилиндр, а также меньшее биение радиуса рулона уменьшают неприводку, а значит количество брака, т.е. экономится материал;

- экологичность, т.к. исключается операции вымывания (т.е. растворитель) и сушки (в СПб отсутствует оборудование для сжигания пластин, поэтому они просто складируются);

- внедрение новой технологии, освоение персоналом предприятия новых возможностей флексографической печати, повышение квалификации сотрудников;

- косвенный экономический эффект – привлечение заказчиков за счет рекламы о наличии на предприятии цифрового оборудования и высокого качества продукции, следовательно, повышение прибыли и возможность расширения производства.

Применение цифровых технологий за счет возможности создания разной высоты печатных элементов и, таким образом, преодоления явления дисторсии, позволяет на одну форму копировать и плашку, и растр, что практически невозможно в аналоговой технологии. Для рассматриваемого образца это важно. Т.к. желтая краска печатается плашкой и растром, занимающем незначительную площадь на оттиске, в случае аналоговой технологии пришлось бы делать 2 разные формы – для плашки и для растра, либо применять фартучную технологию, что связано с лишними затратами времени – на изготовление дополнительной печатной формы, её приладку, приводку и другие операции, время на прохождение ещё одной печатной секции, экономическими затратами – лишняя печатная форма, цикл экспонирования, расход растворителя и т.д.

Однако качество продукции во флексографии зависит не только от технологии изготовления печатных форм. Оно также во многом определяется выбором расходных материалов – краски, запечатываемого материала, а также печатной машины.

При подборе красок используем больше пантонов, т.к. они дают более насыщенные яркие цвета, что важно для упаковки, т.к. она должна привлекать внимание потенциального покупателя. Выбирая тип красок, отдаем предпочтение не агрессивной в отношении печатной формы, безвредной для здоровья, без запаха, обладающей лучшей прилипаемостью, не разрушающейся при сварке и т.д. (см. п. 3.2.).

При выборе запечатываемого материала ориентируемся на множество требований (см. п. 3.1.) и, определив ряд необходимых признаков, которым должна удовлетворять упаковка (мороженое, следовательно, безвредная для здоровья, выдерживающая низкие температуры, свариваемость, непроницаемая к жиру, запаху, пару, воде и т.д.), делаем выбор.

При выборе машины следует исходить из принципа выбора печатного оборудования, который состоит в следующем:

- необходимо опираться на уровень требуемого качества, который зависит от характеристик печатной машины. При этом увеличение скорости печати может привести к снижению качества продукции;

- необходимо учитывать время на приладку и приправку печатной машины;

- должны учитываться экономические затраты, а именно, отходы пленки;

- также необходимо учитывать коэффициент полезного действия оборудования (не менее 0,5).

В связи с тем, что при длительном хранении РР на складе и старении эффект предварительной обработки ослабевает или исчезает до начала печати тиража, при выборе печатной машины нужно учитывать возможность её оснащения коронатором.

Наряду с флексографической печатью на упаковках для широкого полотна (от 600 мм), применяются и машины с узким рулоном (от 177,8 мм (США), 180 мм (Европа) до 520-600 мм). [3] Все более широкое распространение узкорулонных машин обусловлено всеобщим переходом на более мелкие тиражи и сокращающиеся сроки поставки, сочетаясь с возрастающими требованиями к качеству продукции. Узкорулонные машины обеспечивают необходимые требования за счет своей недорогой и гибкой концепции. Машины могут оснащаться агрегатами, благодаря которым отделка и/или обработка (лакирование, штанцевание, резка, биговка и т.д.) может выполняться за один прогон вместе с печатанием. Т.о., при выборе печатного оборудования я буду отдавать предпочтение узкорулонным печатным машинам с центральным цилиндром (одним из критериев выбора является высокая точность приводки в продольном и боковом направлениях и связанные с её осуществлением трудности, т.к. запечатываемый материал – полипропилен, обладает растяжимостью, высокой гладкостью; меньшее биение радиуса рулона). Также при выборе печатной машины важна возможность обработки и отделки, т.к. расширится спектр запечатываемых материалов (например, можно будет запечатывать этикетку, для которой узкорулонные машины являются оптимальным вариантом).

5. Экспериментальная часть

Исходные данные для запечатывания образца:

- L = 50 лин/см

- min штрих = 300 мкм

- min растровая точка = 75 мкм

Для печати используются 5 красок. Так как печать идет на полипропилене – невпитывающем материале, – то краски должны быть на основе спиртовых растворителей.

Порядок наложения красок:

- пантон желтый (плашка + растр)

- пантон зеленый (плашка)

- пантон рубин (растр)

- пантон синий (плашка)

- черная (растр)

Требования к изображениям:

- диаметр отдельной точки не менее 300 мкм;

- толщина тонких линий не менее 250 мкм;

- размер шрифта не менее 6 пт;

- растровые точки в высоких светах 2% при 60 лин/см;

- расстояние между началом печатных элементов и краем печатного материала не < 5 мм;

- при размещении штрих-кода необходимо в первую очередь придерживаться правила: “Направление движения пленки при печати должно быть параллельным штрихам кода”.

При печати качественной упаковки форматом 185 х 235 мм тиражом 500 тыс. экз. на полипропиленовой пленке пятью красками необходимы:

- Пластины должны выдерживать большие тиражи. Так как упаковка должна привлекать внимание, то печать на ней должна быть качественной. Поэтому формы изготавливаются цифровым способом (более подробное обоснование выбора приведено в предыдущем пункте). Формы – термо/цифровые пластины Cyrel DFM фирмы Duрont. Применяется для этикеток, гибких упаковочных материалов, складных коробок. Цифровая пластина средней жесткости (надо печатать и растр, и плашку) с ускоренной тепловой обработкой, для которой не требуются ни растворители, ни сушка. Предназначена для растровых, штриховых изображений и для плашек. Обеспечивает очень хорошую краскопередачу. Совместима со спиртовыми и водными красками. Для запечатывания полипропилена толщина ФППФ составляет 1,14 мм, твердость данной пластины - 63°А, удовлетворяет выбранной линиатуре 50 лин/см, минимальные штрихи и точки – от 100 мкм. Формат пластины 467х762 мм, пластина будет нарезаться в соответствии с форматом печатной машины, т.е. с такого формата получится 3 ФППФ форматом 254 х 400 мм (см. Табл. 7, Приложение Б, Табл. Б. 6).

- Печатная машина должна обеспечить хорошее качество с минимальными затратами, как экономическими, так и по времени. Машина Flexorama 400/6 (Etirama) обеспечит требуемое качество изготовляемой упаковки. Это планетарная флексографская печатная машина, предназначенная для высококачественной печати и финальной отделки этикетки, гибкой упаковки (полимерной, бумажной и картонной). В отличие от печатных машин линейного построения, в силу расположения всех красочных аппаратов вокруг единого печатного цилиндра, возможна печать с отличной приводкой на полимерных пленках, и, в отличие от планетарного широкорулонного оборудования, возможна финальная отделка продукции "в линию": высечка, вырубка, разрезка и т.д. Скорость печати 120 м/мин. Преимуществом является формат машины: максимальная ширина печати составляет 400 мм, что позволяет расширить номенклатуру выпускаемой продукции за счет печати среднегабаритной полимерной и бумажной упаковки. Кроме этого максимальная ширина полотна 420 мм позволяет увеличить производительность по мелкогабаритной продукции за счет печати в несколько ручьев или комбинирования различных заказов в одном запуске. Возможна работа как спиртовыми, так и водными красками. Комплектуется коронатором, что необходимо для предварительной обработки полипропиленовой пленки. Для запечатывания образца буду использовать формат 400 х 254 мм (см. Приложение В).

- Полипропилен может быть прозрачный, "молочный", "жемчужный", металлизированный толщиной от 20 мкм до 45 мкм. Ширина рулона до 800 мм. Используется для упаковки макаронных изделий, круп, кондитерских изделий, мороженого. [3] Для запечатывания упаковки мороженого я выбираю двуосноориентированную полипропиленовую пленку BOPP (возможные толщины 30-40 мкм) «Жемчуг» (Mobil 38MO447) толщиной 38 мкм.

- Краска (пантон желтый, пантон зеленый, пантон рубин, пантон синий, черная) – Combistar COB фирмы Akzo Nobel. Эта флексографская краска, разбавляемая растворителями. Применяется для: поверхностной и межслойной печати. На комбинированном нитроцеллюлозном связующем. У краски отличная водо- и жиростойкость; хорошая эластичность. Применяется для печати на мелованных и немелованных бумагах, полипропилене, полиэтилене, лавсане, нейлоне, алюминиевой фольге, металлизированных пленках и бумагах. Выдерживает температуру до 180-200°С.

При изготовлении упаковки флексографическим способом тиражом 500 тыс. экз. необходимы:

- 5 форм форматом 185 х 235 мм;

- На 1 пластину F=400х254 мм помещается 2 упаковки F=185х235 мм. Необходимо соблюдать расположение штрих-кода направлению печати. На весь тираж: 500 тыс./2 = 250 тыс. листов F = 400 х 254 мм. Таким образом, количество листов-оттисков равно 250 тыс. л.-отт.;

- Кол-во листопрогонов. Так как машина 6-тикрас., то 5-тикрас. упаковку печатаем за один прогон, =>, количество листопрогонов будет равно количеству л.-отт., то есть 250 тыс. л.-пр.;

- Кол-во краскооттисков также будет равно количеству краскопрогонов. Так как упаковка пятикрасочная, то нам потребуется: 5*250 тыс. = 1250 тыс. кр.-отт. = 1250 тыс. кр.-пр.;

- Продолжительности процесса (Р):

Р = К_м-ф*n_1м-ф+К_м-прог*n_{1листопрог} = 5*0,35 часа+250*0,0846 = 1,75+21,15 = 22,9 ч, где

К_м-ф – число машиноформ

n_1м-ф – норма времени на приладку одной машиноформы

К_м-прог – число листопрогонов в тысячах

n_1л.-пр. – время на 1 тыс. л.-пр.

Таблица 7 – Спецификация печатных машин

Тип машины	Способ печати	Марка машины	Формат, см	Варианты печати	Производительность машины, об./мин.	Число обслуживающих рабочих и их квалификация	Область применения
мин. см	макс. см	Число красок	Число запечатываемых сторон бум. листа	Число одновременно печатаемых печ. листов	Техническая (паспортная), П_пасп	Эксплуатацион., П_экспл

ролевая	флексо	Flexorama 400/6	40X 25,4	41X 50	6+0			Упаковочная продукция

- Расчет необходимого количества полипропилена (вес в тоннах) для печати тиража:

S_{одного листа} = 0,254*0,39 = 0,099 м²,

Вес одного м² = 5 гр/м²,

Вес одного раппорта = 0,05*0,099 = 0,005 кг

Вес полипропилена на весь тираж = 0,005*500 тыс. = 2475 кг = 2,5 т.

- Экономические затраты (на чистый тираж):

Э_к = К_ф*S_1ф+К_{тыс.л.-отт}*S_{тыс.лист-отт}+К _кг*S_1кг = 5*6480+250*72+2475*35 = 137025 р.

К_ф – кол-во форм

S_1ф – стоимость одной формы

К_{тыс.л.-отт} – кол-во л.-отт., тыс.

S_{тыс.лист-отт} – стоимость печати 1 тыс. л.-отт.

К_кг – кол-во полипропилена, кг

S_1кг – стоимость одного кг полипропилена