Материал: Анализ рынка оборудования для глубокой печати

Анализ рынка оборудования для глубокой печати

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Анализ рынка оборудования для глубокой печати

Введение

Технология глубокой печати напоминает нам времена около 100 л. н.э., когда в Китае зародилась ручная гравировка. Глубокая печать продолжала оставаться высоким искусством вплоть до 16 века, когда изобретение химического травления позволило печатникам производить гравированные пластины.

В 1875 г. использование желатина позволило воспроизводить фотографии на пластинке (фотогравюра). Вплоть до 30-го года ротационная глубокая печать использовалась только для печатного применения.

В наши дни ротационная глубокая печать используется для того, чтобы печатать журналы, этикетки, подарочные обертки, каталоги и т.д. Это полностью сформировавшаяся технология печати, которая используется для больших тиражей, с высокой скоростью и с превосходным качеством печати.

Глубокая печать находится в непрерывном развитии. Появляются новые технологии, разрабатываются новые, в первую очередь лазерные, способы гравирования формных цилиндров глубокой печати, совершенствуются и создаются новые печатные машины. Глубокая печать остается одним из высококачественных и производительных способов, который обеспечивает весьма высокое качество оттисков любых, в том числе и очень больших, форматов. И, несмотря на не менее бурное развитие конкурирующих способов печати, глубокая печать представляет полиграфистам более новые разработки, которые делают ее привлекательной для различных видов печатных изделий, будь то акцидентная, издательская печать, производство упаковки или что-то другое, но обязательно высококачественное, часто оставляющее позади другие способы печати.

1. Особенности построения машин глубокой печати

В основу работы печатных машин глубокой печати заложен ротационный принцип. Они имеют принципиально такие же по конструкции бумагопитающие и приемно-выводные устройства, как и машины глубокой и плоской офсетной печати. Особенности машин глубокой печати заключаются в следующем:

·        упрощенная конструкция и принцип работы красочного аппарата, который предназначен для заполнения маловязкой, быстро закрепляющейся краской углубленных печатающих элементов формы;

·        конструкция печатных устройств только ротационного типа, причем каждая печатная машина снабжается сменными формными цилиндрами;

·        каждая печатная секция имеет сушильные устройства, обеспечивающие быстрое закрепление жидкой краски (испарением летучего растворителя) на оттиске в процессе печатания;

·        печатные секции и сушильные устройства машины закрыты специальными кожухами, которые значительно уменьшают попадание паров токсичных растворителей краски в окружающий воздух. Специальные рекуперационные устройства переводят пары толуола в первоначальное жидкое состояние, что снижает загрязнение окружающей среды.

Машины глубокой печати относятся к машинам линейного построения. Основными элементами печатной секции машины глубокой печати являются печатный аппарат, красочный аппарат, сушильное устройство и охлаждающее устройство.

1)       Печатный аппарат

Печатный аппарат включает формный цилиндр, печатный цилиндр и иногда прессовый цилиндр.

Формный цилиндр глубокой печати представляет собой бесшовную форму. Благодаря тому, что формный цилиндр глубокой печати не имеет выемок, печатный аппарат отличается хорошими динамическими характеристики, а машины глубокой печати характеризуются наивысшими скоростями работы.

Печатный цилиндр имеет упругоэластичную оболочку. В современных машинах оболочка печатного цилиндра выполняется в виде бесшовной гильзы и может легко заменяться. Диаметр печатного цилиндра, как правило, меньше диаметра формного цилиндра. Делается это для того, чтобы уменьшить площадь печатного контакта, понизив, таким образом, величину суммарного давления печати. Уменьшение диаметра печатного цилиндра возможно только до некоторого предела, определяемого требуемой величиной его жесткости.

В машинах с большой рабочей шириной для повышения равномерности давления печати может использоваться прессовый цилиндр или применяться гидравлическая либо механическая система компенсации прогибов цилиндров. Прессовый цилиндр взаимодействует с печатным цилиндром и способствует снижению величины его прогиба, однако это влечет за собой повышение износа покрышки печатного цилиндра в результате ее деформации в двух контактных зонах.

Для облегчения и сокращения времени смены заказов в современных машинах глубокой печати формный цилиндр и красочный аппарат могут объединяться в одном сменном модуле, снабженном колесиками для облегчения транспортировки. При смене заказа такой модуль демонтируется и отвозится к станции смывки, а на его место устанавливается заранее подготовленный новый модуль. Существуют конструктивные решения в которых предусмотрена автоматическая смывка красочного аппарата внутри машины и замена только формного цилиндра. В машинах большого формата для монтажа / демонтажа элементов печатных секций применяются роботизированные системы.

Важной особенностью машин глубокой печати является наличие только фрикционной связи между формным и печатным цилиндрами. Благодаря этому появляется возможность бесступенчатого изменения длины оттиска, что позволяет экономить дорогостоящий запечатываемый материал.

2)       Красочный аппарат 

В машинах глубокой печати применяются красочные аппараты для красок низкой вязкости (жидкотекучих красок). Это аппараты непрерывного действия, не имеющие раскатной группы. Главная задача подобных красочных аппаратов - заполнение краской ячеек формы глубокой печати и удаление краски с пробельных элементов. Для выполнения первого требования служат краскоподающие устройства, для выполнения второго - ракельные устройства.

Простейший способ нанесения краски на формный цилиндр - погружение его части в красочную ванну. Однако подобные красочные аппараты, распространенные в прошлом, сегодня используются редко. Это объясняется тем, что на высоких рабочих скоростях в красочной ванне происходит образование пены, препятствующей качественному нанесению краски на цилиндр.

В настоящее время широко используются бесконтактные инжекторные системы принудительной подачи краски. В этих устройствах краска под давлением наносится (набрызгивается) на поверхность формного цилиндра. В некоторых моделях современных машин глубокой печати для нанесения краски может применяться накатной валик. Для снижения вероятности засыхания на формном цилиндре остатков краски, не перенесенных на запечатываемый материал, рекомендуется наносить ее на минимальном расстоянии от зоны печати. С целью уменьшения расхода краски осуществляется ее рециркуляция: излишки краски стекают в корыто, оттуда через фильтр она попадает в резервуар, а затем снова подается насосом к формному цилиндру.

Качество оттисков существенно зависит от таких характеристик краски, как вязкость, концентрация пигмента и растворителей. Для поддержания постоянства состава и свойств краски могут быть предусмотрены автоматизированные системы контроля и регенерации.

В связи с тем, что многие марки красок, применяемых в глубокой печати, имеют в качестве основы легковоспламеняющиеся летучие растворители, вредные для здоровья обслуживающего песонала, очень важным является обеспечение безопасных условий работы. Поэтому конструкция красочного аппарата должна обеспечивать защиту от попадания паров летучих растворителей в окружающую среду.

Одним из важных конструктивных элементов красочных аппаратов машин глубокой печати является ракельное устройство, служащее для удаления краски с пробельных элементов формы. Ракельное устройство включает в себя механизмы крепления ракеля и прижима его к формному цилиндру, а также сам ракель - упругую металлическую пластину (нож) толщиной 0,1-0,3 мм и шириной 50-80 мм. Длина ракеля несколько превышает длину образующей формного цилиндра. Рабочая кромка ракельного ножа затачивается под углом 20-25% с образованием опорной фаски шириной 0,08-0,12 мм.

3)       Сушильные устройства

В каждой секции глубокой печати обязательно устанавливается сушильное устройство, служащее для закрепления наносимых в процессе печатания красок. Сушильные устройства машин глубокой печати должны отвечать следующим требованиям:

·             равномерное по ширине и длине просушивание полотна до такой степени, чтобы исключить отмарывание краски на взаимодействующих с ней поверхностях;

·        пожаро- и взрывобезопасность;

·        эффективный отвод воздуха с парами растворителя;

·        минимальная энергоемкость.

Выбор типа сушильных устройств зависит от свойств применяемых красок. В связи с тем, что в глубокой печати широко используются краски на основе летучих растворителей, недопустимо применение газопламенных устройств, а также сушилок с открытыми нагревательными элементами. Наиболее часто в машинах глубокой печати применяются сушилки горячим воздухом (конвективно-воздуходувные устройства). Сушилка горячим воздухом представляет собой вентилятор, нагнетающий воздух через нагреватель к запечатываемому полотну. В нагревателе могут использоваться паровые, водяные, масляные или электрические теплообменники. Нагнетаемый воздух насыщается парами летучих растворителей или воды и удаляется вытяжным вентилятором.

Для экономии энергии, а также для обеспечения экологической чистоты процесса сушильные устройства могут включать приспособления для циркуляции воздуха, тепловые рекуперационные элементы, в которых отводимый воздух отдает часть тепла нагнетаемому воздуху.

4)       Охлаждающие устройства

Для того чтобы предотвратить нарушение теплового режима в печатных секциях, а также снизить температуру красочной пленки, после выхода из сушильной зоны полотно должно охлаждаться. Охлаждающие устройства выполняются обычно в виде полых лентоведущих цилиндров, внутри которых циркулирует охлаждающая жидкость.

5)       Секции послепечатной обработки

Эффективным способом автоматизации изготовления упаковки является оснащение машины глубокой печати работающими в линию секциями послепечатной обработки запечатанной ленты. Таким образом печатная машина превращается в печатно-отделочную линию. Наибольшее распространение получили следующие виды послепечатной обработки:

·                    горячее и холодное тиснение фольгой;

·        конгревное тиснение;

·        ламинирование;

·        высечка;

·        разрезка;

·        перфорация.

Для того чтобы отделочные операции не ограничивали (или ограничивали, но не значительно) скорость работы машины, предпочтительной является ротационная схема построения секций отделки. Ротационные аппараты тиснения и высечки в настоящее время разработаны практически всеми ведущими производителями печатной техники. Для продольной резки полотна используются дисковые ножи или ножи-лезвия. Дисковые ножи применяются для резки жестких материалов и бывают двух типов: для марзанной и для ножничной резки. Ножи-лезвия используются для резки эластичных материалов.

6)       Привод

Привод в современных машинах глубокой печати может быть централизованным или индивидуальным для каждой секции.

В большинстве моделей машин глубокой печати по-прежнему применяется традиционная конструкция с приводом механизмов от главного электродвигателя через вал, идущий вдоль машины. Однако, в последнее время все более широкое распространение получает концепция индивидуальных приводов печатных секций, при реализации которой привод каждой секции соединен с отдельным асинхронным двигателем переменного тока, а синхронизация двигателей между собой осуществляется электронной системой управления.

Данная схема построения привода имеет следующие преимущества:

·                    повышение качества печати благодаря устранению влияния погрешностей элементов механического привода;

·        облегчение регулировки приводки красок, как во время работы, так и при смене заказа;

·        возможность одновременного выполнения нескольких заказов на одной машине в случае установки дополнительных лентопитающих и приемных устройств;

·        улучшение внутрицеховой логистики за счет обеспечения возможности подвоза сменных модулей с обеих сторон машины.

7)       Система управления и контроля

Современные машины глубокой печати оснащаются развитыми системами автоматизированного управления и контроля. Подобные системы не только выполняют функции контроля качества печати, но и позволяют производить быструю настройку машины перед печатью тиража. Последнее особенно важно для сокращения простоев машины при перенастройке между заказами. В число выполняемых современными системами управления функций входит также определение на основе анализа производственных данных программы превентивного технического обслуживания.

По виду бумаги ротационные печатные машины глубокой печати могут быть листовыми и рулонными.

. Листовые машины глубокой печати

Листовые машины глубокой печати используются для печатания вклеек, обложек, портретов, репродукций, открыток и др.

Рисунок 1 - Схема однокрасочной листовой машины глубокой печати

- самонаклад, 2 - печатный цилиндр, 3 - формный цилиндр, красочный ящик,

- ракель, 6 - листовыводное устройство, 7 - сушильное устройство,

- приемно-стапельное устройство.

Листовые однокрасочные печатные машины состоят из самонаклада (рис. 1); бумагоподающего устройства; печатного аппарата, включающего печатный цилиндр и формный цилиндр, красочного аппарата, в который входят ящик с краской и ракель; устройства для транспортировки отпечатанных листов; приемно-стапельного устройства и сушильного устройства.

Рисунок 2 - Схема многокрасочной машины высокой печати

- высокостапельный самонаклад, 2 - форгрейфер, 3 - печатный цилиндр, 4 - формный цилиндр, 5 - длинная цепная система, 6 - короткая цепная система, 7 - транспортер, 8 - приемный стол

Машины, предназначенные для многокрасочной печати, имеют секционное построение (от 2 до 8 секций) и предназначены для печатания высокохудожественных многокрасочных изданий (рис. 2). Такие машины оборудованы высокостапельным самонакладом и вращающимся форгрейфером, подающим листы в захваты печатного цилиндра. Лист входит в контакт с формным цилиндром. Отпечатанный в одну краску лист проводится через зону сушки захватами длинной цепной системы и после участка сушки передается в захваты короткой цепной системы, передающей листы на накладной стол следующей секции, где снова производится равнение листа по передней и боковой кромками передача его форгрейфером в печатный аппарат. Полученные многокрасочные оттиски выводятся транспортером на приемный стол.

Как и в машинах высокой печати, печатный аппарат листовых машин состоит из двух цилиндров формного и печатного. На печатный цилиндр устанавливается резиновое полотно, выполняющее роль декеля.

Нанесение краски на форму осуществляется путем погружения формного цилиндра в красочный ящик.

. Рулонные машины глубокой печати

Печатание иллюстрированных многокрасочных журналов, этикеток, упаковочных материалов большими тиражами может осуществляться на рулонных ротационных машинах глубокой печати. Эти машины включают: устройства для зарядки рулонов, печатные секции, красочный аппарат и фальцаппарат.