2008.02.284121 прочтений

Натяжение под контроль *

Теги: Трафаретная печать Трафаретная FSP

Натяжение трафаретной ткани непосредственно влияет на качество печати, поэтому ему следует уделять большое внимание при создании трафарета. Чаще именно оно виновато в проблемах, а не оборудование. Рассмотрим особенности работы с двумя разновидностями систем натяжения — самонатягивающими рамами и механическими устройствами натяжения.

Механические устройства натяжения

К ним можно отнести любой механизм, не использующий силу сжатого воздуха. Натяжение осуществляется либо храповиками в небольших станках, либо механизированной системой в больших компьютеризированных установках.

При сравнении механических систем с пневматическими выделяются два отличия: отсутствие равномерного давления на периметр рамы; натяжение не отдельными зажимами, а цельной стороной механизма. Что говорит о жёсткости систем, часто приводящей к разрыву ткани при несоблюдении технологии. Элементы рамы не испытывают предваряющего приклеивание сетки сжатия, следовательно, качество натяжения сильно зависит от правильного выбора рамы — толщины стенок профиля и поперечного сечения, определяющих её общий размер. Плохо сконструированная или сделанная из слишком мощного профиля рама не даст хороших результатов при натяжении даже на лучшем в своём классе оборудовании.

Устройства разных производителей сильно отличаются, а цена, как правило, соответствует их точности и сложности. Хотя в одном руководстве не опишешь свойства всех механических систем, отметим два основных принципа построения: система жёстких захватов ткани с четырёх сторон и зажимы с опорами, обеспечивающие боковое движение губок, что снижает нагрузку на ткань при натяжении. Небольшая разница в работе с ними будет рассмотрена в следующих подразделах.

Устройства с жёсткими захватами

Этап первый

Рис. 1. Натяжение при помощи механического устройстваТкань закрепляется по двум противоположным узким сторонам установки (рис. 1а). Тензометр неприменим, ибо ткань не лежит ровно; оценить её натяжение можно, лишь определив процент растяжения или воспользовавшись, при его наличии, встроенным в установку контрольным измерительным прибором, показывающим величину натяжения в фунтах или килограммах. Для точного выяснения, какая сила натяжения или процент растяжения требуются, нужно несколько попыток. Следует помнить, что натяжение в одном направлении увеличивает натяжение и в другом. Потому натяжение основы ткани должно быть ниже заданного, так как натяжение утка повлияет на натяжение основы.

Этап второй

Закрепление осторожно выровненной ткани по двум другим сторонам установки (рис. 1б) и натяжение по ним с помощью тензометра до тех пор, пока натяжение в направлениях утка и основы не достигнет равного приемлемого уровня. При его несоответствии система не позволит провести корректировку, ибо недостаточно гибка. Тогда лучше высвободить ткань из зажимов с длинных сторон, а затем уменьшить/увеличить натяжение в направлении основы.

Примечание

Если из-за отсутствия динамометрических приборов определяется процент растяжения, измерения нужно выполнять максимально точно. Используйте тонкий маркер и аккуратно отмечайте длину растяжения при помощи жёсткой метрической линейки, твёрдо удерживая её во время замера параллельно нитям основы.

Устройства с плавающими зажимами

Зажимы установлены на подвижные опоры, позволяющие их перемещать вдоль краёв установки. Это уменьшает перекосы ткани по углам, нагрузка в них резко снижается. Процедура натяжения аналогична, но имеет важную особенность: тензометр применим с самого начала, так как ткань зафиксирована по четырём сторонам и достаточно жёстка для размещения на ней прибора. Ниже описан типичный процесс, который можно принять за образец при работе с любой трафаретной тканью.

Этап первый

  • Зафиксируйте два конца ткани по направлению основы на узких сторонах установки.
  • Слегка натяните её для проверки выравнивания сетки по длинной стороне перед закреплением зажимов.
  • Зажмите сетку с четырёх сторон, натянув ткань рукой перед окончательной фиксацией губок. До начала натяжения удостоверьтесь, что ткань лежит в установке  максимально ровно, не провисая.

Этап второй

  • Натяните ткань по направлению основы до половины требуемой величины. Например, если нужно 24 Н/см, доведите натяжение до
    12 Н/см, сделайте паузу 2 минуты и восстановите 12 Н/см.
  • Натягивайте ткань в направлении утка, пока натяжение в обоих направлениях не уравняется. В нашем примере, с большой вероятностью оно будет 20 Н/см. Затем доведите натяжение до 24 Н/см, каждый раз постепенно увеличивая его в каждом направлении на 1 Н.
  • Сделайте паузу 2-4 минуты, затем восстановите натяжение до 24 Н/см, начиная с направления, в котором произошло его наибольшее падение. Помните, что при натяжении в одном направлении усилие передаётся на перпендикулярные нити, что также увеличивает натяжение.
  • Приклеивать следует через 10 минут после релаксации ткани.

Примечание

В отличие от пневматических систем, период релаксации ткани в механических устройствах начинается сразу при остановке натяжения. Поэтому процесс длительнее, больше и переменных параметров.

Распределение натяжения в механических системах

В них рама независима от системы натяжения. После освобождения сетки элементы рамы не могут сохранять неизменное положение под давлением натянутой ткани, что ведёт к прогибу сторон рамы к центру и потере натяжения. Рамы, чьи стороны были предварительно выгнуты наружу, нейтрализуют это явление и минимизируют падение натяжения.

Зачастую для экономии применяются рамы несоответствующего профиля, что является причиной большой потери натяжения, составляющей 20–50% в зависимости от размера, силы натяжения и конструкции элементов рамы. Несмотря на множество исследований, прогнозировать окончательный уровень натяжения так и не научились из-за очень большого количества переменных параметров. Поэтому оператор должен самостоятельно накапливать опыт работы с конкретными материалами в конкретных условиях.

Рис. 2. Проверка натяжения в пяти точках для оценки качества трафаретаПри оптимальных условиях натяжение, замеренное в центре трафарета, всегда ниже, чем перед освобождением сетки. Падение натяжения всегда резкое, зависит от размера рамы и её поперечного сечения. Для оценки соответствия профиля рамы решаемой задаче следует измерить натяжение в пяти точках по обоим направлениям: в центре и местах пересечения воображаемых линий, проведённых через точки, соответствующие половине и трети каждой стороны (рис. 2). Если натяжение одинаково или отличается от центрального в пределах 1 Н/см, параметры рамы приемлемы. Если разница больше, то усталостные напряжения слишком велики, и раму лучше заменить, либо она изначально не рассчитана на подобную работу.

В отличие от пневматических систем, особенно когда профиль рамы выбран неверно, натяжение в углах трафарета, изготовленного на механическом оборудовании, выше. Причина — расстояние между центрами противолежащих секций рамы уменьшается после освобождения ткани. Результат — повышенное давление ракеля на трафарет; следствие — ухудшение качества печати, снижение стабильности трафаретной ткани и долговечности трафарета.

Примечание

Завышенное на некоторых участках натяжение (ближе к углам) в течение 48 часов снижается и стабилизируется, повышая равномерность натяжения

Борьба с потерей натяжения

Один из способов компенсации искривления рам (не всегда удобный и производительный) — устройства предварительного напряжения рам, изготавливаемые некоторыми производителями систем натяжения и сжимающие рамы с двух или четырёх сторон.

Рис. 3. Независимая пневматическая система для предварительного напряжения рамТакое устройство вполне можно сделать самостоятельно, главная проблема — контролируемость предварительного напряжения. Чрезмерное сжатие впоследствии может вызвать слишком большой рост натяжения ткани, вплоть до её разрыва. Есть риск, что при неосторожном применении будет превышен предел упругости металла, в результате чего рама не вернётся в исходную форму. Если прочность металла рамы известна, лучше использовать систему предварительного напряжения с пневматическим приводом (рис. 3). Тогда распределение усилий натяжения и режим стабилизации будут близки к показателям, обеспечиваемым системой пневматического натяжения.

Натяжение самонатягивающими рамами

Из-за небольших отличий в принципах работы рам разных производителей рекомендуется следовать инструкциям разработчика. Но есть общие правила, не зависящие от марки рамы.

  • Нити ткани должны идти строго параллельно сторонам рамы.
  • Ткань должна поддерживаться или быть выровнена с поверхностью рамы до установки в фиксирующее устройство (рис. 4), это обеспечит параллельность нитей ткани и сторон рамы, поможет достичь наивысшего уровня натяжения.
  • Перед натяжением ткани четыре её угла должны быть ослаблены для ликвидации дополнительно возникающего напряжения и угрозы её преждевременного разрыва (рис. 5).
  • После этого можно производить натяжение до требуемой величины, одинакового по направлениям основы и утка. Успех зависит от опыта оператора и соблюдения технологии, предписанной для типа рамы. Стабилизация натяжения на этих рамах идентична механическим системам.

Рис. 4. Подобные приспособления для размещения ткани на раме уменьшают трудности при натяжении а) Ненатянутая ткань б) Рама в) Поролон   Рис. 5. Ослабление ткани уменьшает риск её разрыва 

Резюме 1

При подготовке новых трафаретов помните:

  • выбранная рама должна иметь конструкцию, адекватно противостоящую давлению ткани;
  • хотя высокомодульные ткани стабилизируются быстрее традиционного полиэфира, для них полезен кратковременный период адаптации перед приклеиванием к раме; иногда это позволяет системе стабилизироваться;
  • нельзя натягивать ткань сверх рекомендуемых производителем уровней;
  • поверхность рамы должна быть чистой и не иметь больших выступов перед приклеиванием ткани;
  • натяжение лучше контролировать тензометром;
  • все тензометры должны проверяться хотя бы раз в квартал;
  • натянутым сеткам нужно дать время для стабилизации (24-36 ч) перед началом работы;
  • сетки для многоцветной печати должны иметь одинаковое натяжение и создаваться на одном оборудовании;
  • металл рамы изнашивается: старая рама не даст тех результатов,  что и новая той же конструкции;
  • натяжение следует сравнивать только с помощью однотипных инструментов; если их марка различна, убедитесь, что одинаковы калибровочные характеристики.

* Статья продолжает серию публикаций, подготовленных на основе книги технического специалиста Saati Андре М. Пейскенса,
выпущенной «АТ Десайн» в 2001 г. Печатается с официального разрешения Saati и «АТ Десайн».


1 По итогам этой и двух предыдущих публикаций.

Архив журналов в свободном доступе.

На ту же тему:
  • Как расширить горизонты за счёт узкого формата *
    Комбинируя услуги узко- и широкорулонной цифровой печати, компании могут выполнить более широкий ассортимент заказов.
  • Трафаретные сетки для высоколиниатурной печати
    Несколько лет назад в отраслевых средствах массовой информации активно обсуждались проблемы печати высоколиниатурных изображений, востребованность многоцветной печати, технологические средства её реализации. Сегодня высоколиниатурная печать - процесс прив
  • Изготовление трафаретных форм *
    Точное соблюдение технологических требований к изготовлению трафаретной формы - ключевое условие высокого качества, максимальной производительности и экономической эффективности работы печатника.
  • Изготовление трафаретных форм
    Точное соблюдение технологических требований к изготовлению трафаретной формы - ключевое условие высокого качества, максимальной производительности и экономической эффективности работы печатника.
  • Изготовление трафаретных форм *
    Правильное изготовление трафаретной формы из конкретной ткани - ключевое условие высокого качества, максимальной производительности и экономической эффективности работы печатника. В главе дан обзор материалов, из которых изготавливаются трафаретные формы,

comments powered by Disqus