Материал: Оборудование для флексографской печати

Подобное построение секции с многими печатными цилиндрами соответствует обычной схеме секционной ярусной машины. На таких машинах также возможно запечатывание лишь нерастягивающихся материалов. Точность продольной приводки лежит в пределах + 0,1 мм. Запечатывание оборотной стороны ленты в отдельных секциях невозможно.

Первая планетарная, или одноцилиндровая, машина, в которой вокруг центрального печатного цилиндра большого размера подобно сателлитам располагались формные цилиндры с красочными аппаратами, появилась в 1953-1954 годах. Потребность в таких машинах возникла в промышленности, занимающейся обработкой синтетических пленочных материалов, так как такой способ построения обеспечивает наилучшие условия приводки ленты в процессе печатания. Здесь лента разматывается с рулона стабилизатором натяжения, затем попадает на общий печатный цилиндр, уже первым формным цилиндром прижимается к печатному, далее движется в <замороженном> состоянии, без смещения относительно общего печатного цилиндра, от которого она отрывается уже только после прохода через последнюю печатную пару. Еще раз подчеркнем, что лента при этом не сдвигается относительно печатного цилиндра, а значит, во время печатания не происходит нарушения приводки красок. При соответствующей системе привода точность продольной приводки составляет 0,1 мм. Для ротационной печатной машины это самая высокая точность, и здесь она достигается без каких-либо дополнительных механических или электронных устройств приводки красок.

Сердцевиной планетарной машины является общий печатный цилиндр, радиальная точность которого должна быть очень велика, а его температура - строго постоянной во время печатания всего тиража.

На рынке известны 4-красочные планетарные машины, но наиболее распространены 6-красочные машины, на которых возможно получать и 4-, и 6-красочные оттиски с линиатурой растра 48 лин/см, 60 лин/см и выше (рис 1.4). Для этого нужны безупречные формные пластины, подходящие краски и прецизионные узлы машины. Тогда возможно на различных материалах, в том числе и на растягивающихся, получать флексографские оттиски, приближающиеся по качеству к оттискам офсетной и глубокой печати. Конечно, нужно учитывать все особенности способа печати. На рисунке 5 представлена красочная планетарная машина.

Рисунок 5 - Красочная планетарная машина

По названным выше причинам спрос на планетарные машины в последнее время сильно возрос, машины стали весьма популярны, и сейчас строится и продается больше планетарных машин, чем секционных ярусных. Планетарные машины более дорогие и металлоемкие, и тем не менее они применяются для печатания не только на растягивающихся пленках и фольге, но и для печатания на нерастяжимых материалах, многослойных материалах и бумаге, если требуется большая точность приводки красок. Применяются эти машины и для печатания обоев, и для печатания на гофрокартоне. Самые большие машины строятся с диаметром печатного цилиндра более 2000 мм для печатания на материале шириной до 2500 мм. На этих машинах достигнута скорость печати до 250 м/мин, в то время как на стандартных машинах - до 400 м/мин.

На основании тех требований, которые были предъявлены машиностроителям типографиями, в 1985-1986 годах были построены первые 8-красочные планетарные машины. На этих современных флексографских печатных машинах, где общий печатный цилиндр имеет диаметр от 2000 до 2500 мм, можно получить многокрасочные оттиски, близкие по качеству к оттискам офсетной и глубокой печати. Можно также печатать основными и дополнительными красками без их наложения друг на друга, наносить лак или печатать числом красок менее восьми, а остальные формные цилиндры и красочные аппараты в это время готовить к печатанию следующего тиража. Таким образом уменьшается время простоев машины.

Эти 8-красочные машины близки по своему построению к описанным выше 6- красочным машинам, но у них чаще применяется ракель в красочном аппарате, и обычно степень автоматизации выше. Но все пожелания рынка эти машины не смогли удовлетворить, поэтому потребовались и другие типы машин.

Линейные секционные машины

Эти машины строятся по тому же типу построения, что и машины глубокой печати. В каждой печатной секции запечатывается одна краска. Печатные секции располагаются на одном уровне, одна за другой последовательно и связываются между собой карданным валом либо другим подобным образом (рисунок 6). Эти машины занимают большую площадь и требуют значительных капиталовложений. Поэтому имеет смысл использовать их для печатания больших тиражей на высокой скорости. Вначале эти машины использовались для печатания на алюминиевой фольге, а впоследствии - и для печатания на бумаге и картоне. Большим достоинством этих машин является длинный путь ленты в сушильном устройстве между соседними печатными секциями, благодаря чему можно на большой скорости печатать с наложением красок. (с другой стороны, большой путь ленты между печатными аппаратами приводит к трудностям с приводкой красок). На рисунке 6 представлена линейная секционная машина с двумя 1-красочными печатными секциями

Рисунок 6 - Линейная секционная машина с двумя 1-красочными печатными секциями

Скорость движения запечатываемого материала достигает в современных высокопроизводительных машинах 600 м/мин (10 м/с) - такая скорость не всегда достигается даже в газетной печати. Из-за этого в таких машинах между печатными секциями устанавливаются регистровые валики (чтобы корректировать ошибки продольной приводки красок).

В быстроходных машинах этого типа необходимы электронные устройства, автоматически контролирующие и регулирующие продольную приводку красок или печать с лица и оборота ленты. В этих машинах, безусловно, могут применяться поворотные штанги и использоваться различные варианты проводки ленты для запечатывания ленты с лица и оборота нужным числом красок. Этой возможности лишены флексографские машины вышерассмотренных типов построения.Ранее такие машины строились для запечатывания материала шириной 600 или 800 мм. В настоящее время их рабочая ширина доведена до 1600 мм.

Теперь встречаются конструкции секций, в которых можно отставлять формный цилиндр вместе с красочным аппаратам, чтобы при смене тиража сократить время простоя машины. В последнее время на рынке машин появились модели, в которых некоторые из печатных секций могут переоборудоваться с флексографской печати на глубокую. На основе этого можно получить комбинированную машину или агрегат. Следует упомянуть и о таком варианте построения машин, когда каждая печатная секция является 2-красочной, и во время работы одной половины секции производится переналадка второй половины на печатание следующего тиража. Тогда для перехода к печатанию нового тиража требуется всего лишь несколько минут. Устройства с компьютерным управлением помогают быстро наладить точную установку всех систем при смене формата по длине оттиска.

Эти машины имеют высокую производительность. В 2-красочных печатных секциях на общей станине устанавливается общий печатный цилиндр, и справа от него - формные цилиндры, каждый со своим красочным аппаратом; эта сменная часть, вместе с формным цилиндром, может быть трех- или двухцилиндровой, в зависимости от числа вращающихся элементов красочного аппарата. Благодаря наличию специальных соединительных устройств в приводе можно печатать с помощью одной из сменных частей печатной секции, а вторую в это время готовить к печатанию нового тиража. Формный цилиндр может беспрепятственно отставляться и приставляться, а растрированный цилиндр имеет специальный привод. Последним этапом развития этого типа машин явилось такое построение печатной секции, когда смена форм для нового тиража может производиться без остановки машины, на ходу. Тогда при работе на полной скорости от печатного цилиндра отодвигается одна их сменных частей печатной секции полностью, включая и формный, и растрированный цилиндры, вследствие чего можно переходить на новый тираж вообще без остановки машины и почти без потерь в макулатуру. Эти машины особенно выгодны при печатании малых тиражей. После такой 2-красочной секции запечатанная лента попадает в сушильное устройство, далее огибает охлаждающие цилиндры и регистровый валик перед следующей печатной секцией. Вместо регистрового валика печатный аппарат может иметь и дифференциальный привод фазового смещения цилиндров по окружности для выполнения операции продольной приводки красок между печатными секциями. Если не использовать преимущество экономии времени при переходе на новый тираж, такую планетарную секцию или несколько секций можно использовать и для печатания удвоенным числом красок, но тогда нужно учесть, что сушка между двумя красками в пределах одной секции практически трудновыполнима.

Комбинированные линейные секционные машины и агрегаты

Около 30 лет тому назад появились первые линейные агрегаты - флексографские печатные машины, агрегатирован-ные с различными обрабатывающим устройствами и работающие с рулона на рулон. Рационализаторские идеи и хозяйственные предпосылки привели к появлению новых вариантов использования принципа такого агрегатирования. Довольно рано стали появляться машины для каширования [припрессовки] и запечатывания шестью красками алюминиевой фольги с последующим тиснением и перфорацией и с coблюдением необходимой продольной приводки всех технологических операций. Появилась возможность изготовлять подходящие материалы для автоматической упаковки масла и маргарина. Затем появились комбинированные машины, объединяющие флексографскую и глубокую печать. В первых машинах поддержание точной приводки между оттисками, полученными этими двумя способами печати, было невозможно из-за отсутствия в них средств автоматики. После некоторого застоя в этой области приблизительно 10 лет назад - под влиянием значительного расширения печатания обоев флексографским способом - начался новый подъем. В этой области работы требуются агрегаты линейного типа для печатания флексографским и глубоким способами (с высокой точностью приводки красок) с последующим лакированием. Поэтому были усовершенствованы механические приводы и их соединения и установлены новые электрические и электронные устройства автоматического регулирования приводки красок и других технологических операций. Созданы поточные линии, в которых бумажная лента разматывается с рулона, на ней выполняется многокрасочная печать с тиснением, а на приемном устройстве получаются готовые маленькие рулончики обоев. Созданы также флексографские печатные машины, оснащенные дополнительным рулонным приемным устройством, позволяющим путем небольших изменений присоединить к флексографской печатной машине устройство для каширования и сушки. Такие агрегаты могут служить для создания упаковочных материалов, используемых для продуктов питания. Благодаря разработке процесса каширования без выделения паров растворителей в области изготовления упаковочной продукции возникла возможность получить за один прогон многослойную пленку с изображением на одном из внутренних слоев, отпечатанным флексографским способом, при сравнительно небольших затратах. Все названные выше линейные секционные агрегаты позволяют экономить время и сокращать потребность в транспортировке полуфабрикатов. Чтобы работа на агрегатах была экономически более эффективна (это, к сожалению, сегодня не всегда возможно) строят и испытывают все новые разновидности агрегатов. Один из часто встречающихся вариантов агрегатов построен на основе планетарной флексографской печатной машины, к которой добавлены одна или две секции глубокой печати, служащие для запечатывания ленты и, непосредственно за этим, нанесения на ее оборотную сторону ПВДХ [поливинилденхлоридного] покрытия или клеевого слоя с соблюдением хорошей приводки (рисунок 7).

Рисунок 7 - Красочная планетарная машина, агрегатированная с секцией глубокой печати, служащей для нанесения ПВХД-покрытия или клеевого слоя с обратной стороны ленты с соблюдением приводки лица и оборота.

В печатной секции глубокой печати при соответствующем ее оснащении возможно нанесение покрытия в горячем состоянии. Такие секции включаются в состав поточных линий по изготовлению специальных упаковочных материалов, применяемых в кондитерской и пищевой промышленности.Постоянное повышение стоимости сырья и рост зарплаты обслуживающего машины персонала заставляет машиностроителей проектировать и изготовлять все новые и более совершенные разновидности агрегатов. Флексографские печатные машины находят в их составе самое широкое применение [2].

1.3 Широкорулонное флексографское оборудование в России

Долгое время широкорулонные флексографские машины для печати на полимерных материалах были основой этикеточно-упаковочного производства. Однако тиражи сегодня становятся все меньше, резко увеличивается ассортимент, поэтому многие типографии предпочитают приобретать узкорулонные модели, более гибкие в производстве. Тем не менее флексомашины, которые могут работать с полотном шириной 1-2 метра, по-прежнему незаменимы - в первую очередь для печати упаковки и больших тиражей этикеток из синтетических материалов.

На сегодняшний день Флексографская техническая ассоциация (Flexographic Technical Association) признает широкорулонным (wide-web) лишь то оборудование, которое может работать с полотном 44 дюйма и более, то есть предназначенное для печати изображения шириной от 1100 мм. Для оборудования, которое работает с ролями шириной от 600 до 1100 мм, официально рекомендовано использовать термин mid-web (среднерулонное). Сами производители пока не спешат использовать новую классификацию, хотя все реже называют машины с шириной роля менее 1 метра термином wide-web. Да и в русском языке словосочетание «среднерулонная машина» кажется непривычным.

Среди широкоформатного флексографского оборудования преобладают два типа конструкций. Это машины планетарного построения, у которых на несколько красочных модулей приходится один центральный печатный цилиндр, и машины секционного построения ярусного типа.

Чтобы повысить конкурентоспособность широкорулонных машин, производители активно используют современные технологии, например гильзовые (sleeve), а также серводвигатели. Общими тенденциями можно назвать сокращение времени переналадки с тиража на тираж, а также автоматизацию управления.

.3.1 BHS

Немецкая компания BHS Printing Machinery (а точнее BHS Druck-und Veredelungstechnik - это ее родное имя) производит оборудование высокого класса уже более тридцати лет. Ее печатные машины установлены и успешно работают по всему миру - в Европе, Азии, Америке и даже в Африке. В их числе - широкорулонное флексографское оборудование, в частности модели Flexline Compact и Flexline Vario. Они имеют не совсем традиционное распространенное построение для такого класса машин - линейное секционное.

Модель BHS Flexline Compact, несмотря на название, нельзя назвать очень компактной - достаточно сказать, что она работает с рулонами шириной до 2020 мм. Секционное построение позволяет сократить время при переходе с тиража на тираж, а также установить мощные сушки после каждой печатной секции. Как следствие - обеспечивается возможность печати на больших скоростях (до 400 м/мин).

Из других технических особенностей стоит отметить индивидуальный привод без шестерней для каждого формного цилиндра. Это дает возможность практически бесступенчато изменять размер раппорта - длину печати можно регулировать с шагом 0,1 мм. Кроме того, индивидуальный привод позволяет автоматически регулировать натиск и компенсировать деформацию материала или печатной формы.

Машина Flexline Compact относится к классу универсального оборудования и может печатать практически на любых материалах - на алюминиевой фольге (толщиной от 8 мкм), на полимерных пленках (от 12 мкм), на бумаге и картоне (плотностью до 200 г/кв. м), на многослойных материалах. Существует также специальная конфигурация машины для печати на картоне плотностью до 600 г/кв. м и более.

А вот машина BHS Flexline Vario полностью соответствует своему названию. Дело в том, что она может комбинировать флексографский и глубокий способы печати. Как и Flexline Compact, эта модель имеет систему индивидуальных приводов. Однако максимальная скорость печати у нее выше и может достигать 500 м/мин на некоторых материалах, а удобный доступ к секциям и автоматизированная смена формных и растрированных цилиндров значительно сокращают время переналадки на новый тираж.

Комбинация глубокой и флексографской технологий на одной машине возможна благодаря особой конструкции печатных модулей. Каждый из них может быть переналажен на тот или иной способ печати в зависимости от возникающих потребностей. Причем сушильные устройства также могут быть различных типов - как на основе УФ-ламп, так и тепловые. Технические характеристики машин BHS представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики машин BHS

1.3.2 Bobst

Группа Bobst SA известна в нашей стране в первую очередь финишным оборудованием. Но это лишь одно из направлений признанной швейцарской компании со штаб-квартирой в Лозанне.

Структурное подразделение Bobst Group, фирма Schiavi, расположенная в городе Пьяченца (Италия), производит оборудование для флексопечати. Это машины серий Alpha, Rigel, Sirio, Stratos и Polaris, выполненные с центральным печатным цилиндром, а также модель линейного построения SF.

Компания Schiavi была основана Цезарем Скияви в 1927 году и с самого начала связала свою деятельность с производством полиграфического оборудования. В 1987 году Bobst SA приобрела пакет акций Schiavi spa, а в 2000 году произошла полная интеграция этой итальянской фирмы в швейцарский концерн.