2008.06.26, Автор: Юрген ФайльДитер Клееберг4611 прочтений

Растровые валики: свойства, выбор, качество, чистка *

Теги: Послепечать Publish

Растровый валик - сердце каждой камер-ракельной лакировальной секции. Он отвечает за подачу необходимого количества лака и его перенос с лаковой формы. Линиатура и поверхность растрового валика должны соответствовать выбранным сортам лака и запечатываемом

Растровый валик — изобретение флексографского метода печати. Синоним «анилоксовый валик» указывает на его происхождениес тех времён, когда ещё применялись флексографские печатные краски на базе анилина. Между тем, растровый валик изготовлен из современных, высокотехнологичных компонентов. Уже много лет развивая собственное ноу-хау в области техники коротких красочных аппаратов, КВА — единственный из производителей печатных машин, изготавливающий в Радебойле растровые валики. В первую очередь для коротких красочных аппаратов сухого офсета без винтовой зональной регулировки. Для применения растровых валиков при лакировании в линию КВА рекомендует специализирующихся в этой области партнёров — Praxair Surface Technologies и Zecher.

Типы растров

Характеристики растрового валика:A — ARТ Структура растра на поверхности валиков различная. Классическая гравировка состоит из ячеек, которые называют чашечками. Раньше они были углублены в форме пирамиды и распределены на поверхности в шахматном порядке. Позже остановились на гексагональной гравировке с полусферическим углублением ячеек, расположенных в виде пчелиных сот.

Закрытые системы, такие как гексагональные, применяются сегодня преимущественно для лаков с металлическими пигментами, в остальных вариантах они вытеснены открытыми системами. В последние годы хорошо зарекомендовал себя «штриховой» (haschur) способ гравировки, сравнимый с резьбовидным или линейным растром. Он предотвращает образование пены, но при сложных лаковых сюжетах возникает скатывание: лак стекает вдоль ячеек и скапливается на одном краю валика, становится заметен эффект фантома. Другие его причины — кроющая способность лака или недостаточное заполнение камер-ракеля. Для предотвращения эффекта (а также шаблонирования при выборочном лакировании) используют валик с соотношением диаметра к диаметру лакировального формного цилиндра 1:1,5. Современный открытый тип гравировки — «перекрёстно-штриховая» (cross-hatching): растровый валик имеет две «штриховые» гравировки, накладывающиеся друг на друга, что напоминает негативный растр. Но состоит он не из ячеек или канавок, а из элементов, которые можно назвать «канавчатые артефакты». В валиках от Zecher они образуются благодаря проломам под углом 90º в стенках канавок «штриховой» гравировки — от них остаются только длинные и узкие островки. Последние исследования показали, что эти структуры не обеспечивают переноса большего объёма лака, чем другие, но меньше его взбалтывают, устраняют эффект скатывания из-за центробежных сил, способствуют лучшему опорожнению при высоких скоростях.

Гравировка углеродным лазером гексагонального растрового валика с углом 60╨Praxair создала «перекрёстно-штриховое» растрирование под торговой маркой ART (Anilox Reserve Technology), прорезая стенки штрихов так, чтобы на поверхности формировались пирамидальные «островки» и «столбики». Оба типа растра размещаются под углом 90º друг к другу. Если угол при негативной гравировке составляет всего 75º, то структура нарушается в одном направлении. Такое «перекрёстно-штриховое» растрирование называется ART-TIF-гравировка (Thin Ink Film) и оптимально в растровых валиках для высокоглянцевого лакирования. Удлинение «столбиков» приводит к расплющиванию — на поверхности валика может образовываться сплошная плёнка лака, для закрепления которой при передаче на запечатываемый материал требуется меньше времени. Поскольку на валике заранее образуется распределённый, тонкий слой лаковой плёнки, она почти не меняет своей толщины при переносе на запечатываемый материал, благодаря чему плоская TIF-гравировка обеспечивает передачу максимального количества лака. Выигрыш составляет до 5 пунктов глянца по сравнению с технологией ART.

Параметры

Гравировка термальным YAG-лазером гексагонального растрового валика с углом 60╨Репротехническая точность растра соответствует линиатуре (в линиях/см или линиях/дюйм; 100 лин./см = 250 лин./дюйм, 100 лин./дюйм = 40 лин./см) растрового валика от 40 до 180 лин./см (100–460 лин./дюйм). Точность растра определяется исходя из сочетаний ширины перемычек и ширины углублений (диаметр ячеек или канавок в мкм), то есть от соотношения перемычек и ячеек, которое варьируется между 1:8 (точное) и 1:25 (грубое). При ART- и TIF-гравировке вместо этого измеряются пирамидальные интервалы и длина кромок пирамид. Угол растра относительно оси цилиндра составляет при гексагональном и «штриховом» растрировании 60º, эффективность значения подтверждена на практике. ART и TIF имеют угол 45º, TIF с дополнительной деформацией — 75º. Чем мельче растр, тем меньше глубина гравировки (в мкм) и объём ячейки (в см32 или BCM; 1 см32 = 0,645 BCM; 1 BCM = 1,55 см32). Для гравировки ATR и ART-TIF объём ячейки не рассчитывается. Чем меньше объём ячейки, тем ниже фактически наносимое количество влажного лака (в см32). Каков фактически будет объём опорожнения структур, зависит, в первую очередь, от формы и шероховатости стенок структур, а во вторую — от поверхностного натяжения лакировального формного материала. То, что фактически попадёт на запечатываемый материал, зависит также от крекинга лаковой плёнки на лакировальной форме. Эмпирическая формула: на запечатываемый материал передаётся от четверти до трети забираемого лака — наносимое количество влажного лака растрового валика составляет 25–33% объёма его ячеек.

Растровый валик ART с углом 45╨Исходя из близости к значению для воды плотности (примерно 1 г/см3) низковязкого лака, можно количественно рассчитывать объём и количество наносимого лака (в г/см3). Поэтому растровые валики очень приблизительно обозначают как «6-граммовые», «12-граммовые» и т. д.

Чем меньше количество перенесённого на материал лака, тем тоньше лаковый слой. Исходя из этого рассчитывают индекс толщины слоя: глубину гравировки (в мкм) делят на объём ячеек (в см32). Результирующий конфликт единиц измерения игнорируется — индекс безразмерен. Для примера, гравировка Thin ink Film имеет самый низкий индекс (1,3), далее следует ART (1,8). Другие типы растров располагаются в интервале 2,5–3,5 в зависимости от применяемого для их создания лазера.

Выбор подходящего растрового валика

Растровый валик ART-TIF с углом 45╨ ART и деформацией 75╨ TIFКоличество лака, передаваемого с помощью растрового валика, — величина постоянная для всей ширины формата. Общая дозировка изменяется только после смены растрового валика, зональная дозировка невозможна. Для вариантов использования лака с точки зрения его типа и запечатываемого материала нужны растровые валики с оптимальным объёмом передачи влажного лака и типом гравировки (см. таблицу).

Структура растра влияет не только на переносимый объём. При работе с эффектно-пигментированными лаками следует так подбирать размеры ячеек, канавок или промежуточных «столбиков», чтобы пигментные частицы могли передаваться полностью. Металлические пигменты достигают 7–17 мкм, интерферентные (например, Merk Irodin, как отдельные листочки, или закапсулированные, как жемчужинки) и капсулы с запахом могут иметь размер 5–200 мкм. Сравните размеры пигментов в стандартных печатных красках (1–3 мкм). Несмотря на достаточную ширину ячеек, не все пигменты помещаются в ячейки или канавки и прижимаются скребком ракеля, что приводит к повышенному износу керамики валиков — поэтому для лаков с капсулированными пигментами берут валики с гравировкой ART.

Филигранный сюжет для лакирования, например, маленький шрифт. Для этого необходим растровый валик с мелким растрированием и низким объёмом ячеек. Вверху был корректно нанесён золотой лак с валиком 180 лин./см и 6 см3/м2, ниже количество лака избыточно с 14 см3/м2В полиграфическом производстве, как правило, применяются растровые валики с различной гравировкой. Чтобы исключить недоразумения, нужно однозначно идентифицировать параметры каждого. Хранить их необходимо в ёмкостях или на полках, снабжённых полным описанием. В случае сомнений следует воспользоваться прибором для измерения объёма.

Но всё-таки многие растровые валики поставляются с нестандартной маркировкой, проштампованной или выгравированной на металле. Это осложняет её считывание в лакировальной машине. С недавнего времени Praxair снабжает стандартные и заказные валики идентификационными полосами (ID strip), которые позволяют определить характеристики валиков и хорошо читаются даже при установке в лакировальной машине. Их толщина варьируется в зависимости от размера валика и требований заказчика, они содержат гравировку на кромке поверхности цилиндра вне растровой структуры. Данные создаются компьютером и записываются во время лазерной гравировки вместе со структурой растра на керамическую поверхность валика. Износостойкость полос аналогична гравированным меткам.

Качество поверхности и гравировки

Частицы эффектного пигментированного лака должны полностью помещаться в структуры растрового валика. Пример валика от Zecher: 120 лин./см, соотношение перемычка/ячейка 1:10 (гексагональный) или 1:16 (Поверхность растрового валика состоит из керамического слоя, на котором лазер гравирует структуру растра. Керамика имеет особую жёсткость и устойчивость к износу. Другие характеристики керамического слоя должны обеспечивать оптимальное прилегание к металлическому телу валика, его защиту от коррозии, отсутствие сторонних вмешательств и хорошую восприимчивость к гравировке. Важны также максимально низкая пористость керамики, т. е. высокогладкая и замкнутая поверхность. Чем глаже, тем ниже поверхностное натяжение для лака, а значит, лучше опорожняются структуры при передаче лака и при очистке. Praxair гарантирует долю микропор (булавочных отверстий) менее 3%, хотя при гравировке ART и TIF булавочные отверстия не играют роли. Поверхностное натяжение может быть снижено или приведено к точно заданному и с помощью специальной обработки. Praxair использует для этого радужное покрытие собственной разработки. Преимущества тонкого переливающегося слоя, кроме передачи более мелких деталей, заключаются в более равномерном нанесении лака для получения необходимых значений матовости или глянцевости, в малом образовании микропены. Zecher применяет в этом случае технологию I.T.S. (Invisible Treatment System) — Лаковая плёнка, которая переносится TIF-гравировкой (синий), благодаря максимальному распространению тоньше, чем лаковая плёнка ART-гравировки (серый). Несмотря на это с помощью TIF достигается более высокий уровень глянца и больший объём переноса лака. На рисунке соотношение завышено (для наглядности)невидимую на поверхности, но равномерно влияющую на молекулярную структуру всего керамического слоя, улучшая её жёсткость и устойчивость к коррозии. Но одни только идеальные К надёжной работе с растровыми валиками относится также их правильная идентификация. Надписи при складировании (на примере Zecher) и идентификационные полосы на валике (пример Praxair) — надёжные помощникисвойства поверхности не могут обеспечить оптимальную передачу лака и характеристики очистки. Решающее значение при гексагональной и «штриховой» гравировке имеет поперечное сечение ячеек и канавок. Расположенные тесно друг к другу или сужающиеся книзу, они препятствуют опорожнению. В этом случае самой успешной оказывается форма полусферы (U-форма). При полностью открытом «перекрёстно-штриховом» растрировании форма «столбиков» никакого влияния не оказывает. В области лазерной гравировки керамических поверхностей исследования проводятся в направлении термального оптоволоконного YAG-лазера. Кроме традиционно применяемых термических лазеров, используются углеродные в режимах гауссовом, одиночного импульса (фокусировка кривой в форме колокола) и в мультиимпульсном (расширенная и ослабленная, но жёстко ограниченная интенсивность), а также неодимные твёрдотельные YAG-лазеры. В целом YAG-лазеры U-образной формы подходят лучше, чем углеродные. Последние, прежде всего из-за того, что обеспечивают плоскую структуру стен, — оптимальный выбор для ART и TIF.

Технология очистки

Благодаря гладким стенкам структур, сегодня необходимость очистки растровых валиков значительно уменьшилась. Особенно просто чистить валики типа ART и TIF. Но, даже если немедленно очищать валики непосредственно после их применения, требуется регулярная и основательная сервисная чистка. В то время как процесс очистки после печати осуществляется с помощью системы подачи лака, и растровый валик при этом может оставаться в ракельной камере, при сервисной очистке растровый валик необходимо демонтировать. С этой точки зрения револьверный магазин для растровых валиков, предлагаемый одним из конкурентов, не соответствует философии КБА по комфорту обслуживания (кроме того, отсутствует возможность произвольной смены).

Для очистки вне машины есть разные технологии, но все требуют осторожности при их осуществлении. Необходимо точно следовать указаниям соответствующих руководств!

Химические средства очистки оказывают более или менее агрессивное воздействие. Имеются в продаже средства и на основе биологических компонентов. Чем агрессивнее средство, тем больше подвергается повреждениям поверхность валиков, тем выше риск коррозии. Многие типографии проводят еженедельную «агрессивную глубокую очистку», соблюдая меры безопасности.

Классическое механическое средство — стальная щётка. Недостаток — она не позволяет одинаково хорошо прочистить все ячейки, а регулярное использование может повредить перегородки ячеек.

Эффективнее лучевая технология. Бикарбонат натрия и пластиковые шарики — относительно щадящий метод, криоуглерод диоксид (сухой лёд) ещё эффективнее, но может также оказаться слишком агрессивным.

Ультразвуковая технология дороже лучевой. КБА продаёт УЗ-технологию, альтернатива — почасовая аренда системы CleanMobil у Zecher. При правильном применении она обеспечивает высококачественную очистку, но слишком высокая неконтролируемая интенсивность может привести к повреждению керамики.

При лазерной очистке остатки лака могут выпариваться с помощью слабого лазерного воздействия. Решающей для успешной очистки является продолжительность воздействия. p


* KBA Process, № 4, 2007. Публикуется с разрешения и при содействии «КБА-РУС».


Обслуживание растровых валиков

Практические советы с семинара КБА по лакированию

1. Дисциплина при очистке

  • Объём ячеек растра определяет толщину лакового слоя. Для точной дозировки растровый валик должен быть свободен от сухих остатков лака. Поэтому валики после каждого применения надо очищать.
  • После очистки «в линию» (рекомендуется тёплая вода) нужно сначала вручную протереть валик чистой тряпкой. Затем насухо вытереть ещё одной тряпкой, пока он не станет абсолютно сухим.
  • После специального использования, например, с применением металлизированного и жемчужного глянцевого, блистерного лака и кроющих белил, растровый валик необходимо немедленно очистить. Именно золотой и блистерный лаки оправдывают подключение дополнительного циркуляционного контура с тёплой водой.

Прямой интерферометрический контроль структур и объёма с помощью микроскопа WYMO на растровом валике с различными тестовыми гравировками   

Полосные оттиски с анилоксового валика с помощью пасты, которая с определённым усилием накатывается на растровую структуру, можно отправить в фирму Zecher для непрямого определения объёма

2. Проверка объёма ячеек

  • Для правильного выбора растрового валика, поддержания дисциплины при очистке и контроля износа валиков рекомендуется чётко соблюдать интервалы сервисного обслуживания с микроскопическими измерительными проверками.
  • В зависимости от технологии можно проверять с большей или меньшей точностью объём ячеек и другие показатели непосредственно в типографии или с помощью оттиска с валика у производителя валиков. Интерферометрические, то есть измерения объёма в трёх направлениях непосредственно на валике, проводятся в идеальных условиях при допустимой ошибке ±3%. При оптических и интерферометрических непрямых измерениях объёма вручную с помощью полос для оттисков ошибки могут составлять от +4% до -7%.
  • Частые причины больших отклонений:


- загрязнение остатками лака (измерение может одновременно стать доказательством загрязнения),
- ошибка при оттиске валика на бумаге,
- ошибка при интерферометрическом анализе отпечатка валика.

  • Глубина гравировки, как правило, не протоколируется, так как локальные колебания часто могут вводить в заблуждение. Решающим для определения объёма ячеек является анализ большого фрагмента растровой структуры.
  • Образование полос в большинстве случаев не связано с колебаниями объёма ячеек. Необходимо проверить жёсткость и износ обоих ракельных ножей, которые опираются на растровый валик.

3. Смена растрового валика

  • В машинах большого формата КБА предлагает кран для смены растровых валиков. При этом исключены повреждения поверхности валиков из-за неудачного силового воздействия. В форматах от малого до среднего валики меняют вручную.
  • Для глубокой очистки и проверки уровня износа валик должен в каждом случае демонтироваться.

Архив журналов в свободном доступе.

Купить номер с этой статьей в pdf

На ту же тему:
  • Morgana DigiFold Pro 385

    DigiFold PRO 385

    Заключение: компактная машина для биговки, фальцовки и перфорации офсетных и цифровых отпечатков, в том числе за один проход. Простота обслуживания, небольшая занимаемая площадь и высокая производительность позволяют рекомендовать её цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей папок, открыток, буклетов и т. п. продукции.

     

  • Лучшее на выставке «Реклама 2017»

    Решения главной российской выставки в области широкоформатной и сувенирной печати, которые привлекли наше внимание.

     

     

  • Graphtec LCX 1000
     

    LCX 1000

    Заключение: цифровой узкорулонный комплекс, позволяющий печатать, делать ламинирование (опция) и надсечку, а также нарезать продукцию на листы. Мы считаем, что он будет особенно востребован на производствах, где хотели бы наладить самостоятельный выпуск этикеток. Но также будет полезен и в типографиях, которые хотели бы внедрить цифровую печать малых и персонализированных тиражей этикетки.

     

  • Duplo PFI DI–CUT 300
     

    PFI DI–CUT 300

    Заключение: компактная ротационная высечная машина с магнитным закреплением штампа, эргономичная и автоматизированная. Благодаря простоте обслуживания, небольшой занимаемой площади и высокой производительности может быть рекомендована цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей упаковки и акцидентной продукции, требующей высечки.

     

  • За равноправие послепечати
     

    В рамках выставок Printech и «РосУпак 2017» с 20 по 23 июня в «Крокус-Экспо» послепечатное оборудование привлекало не меньше внимания, чем печатное, а иногда даже больше.

    Повышение внимания к послепечатным решениям, позволяющим создавать полностью сбалансированные и автоматизированные техпроцессы в типографиях, — свидетельство зрелости отечественного полиграфического рынка. Не случайно на выставке техника для послепечатного цеха была не менее заметна, чем печатная, а по количеству представленных решений и занимаемой ими площади, пожалуй, даже превзошла её.

     

  • У истоков книжной реки
     

    Открытая в 2014 г. в Таджикистане книжная типография «Гандж» стала, вероятно, самым масштабным полиграфическим проектом года не только в Средней Азии, но и на всём постсоветском пространстве. В августе 2017 г. мы приехали в Душанбе и убедились — это не «потёмкинская деревня», как иногда случается с масштабными проектами, а работающее с хорошей загрузкой и растущее предприятие.

     


comments powered by Disqus