Друкарський апарат ротаційної тамподрукарської машини
Вступ
До сучасної поліграфії висуваються вимоги щодо можливості задруковування поверхонь складних конфігурацій з різноманітних матеріалів. Друкарський виріб повинен мати відповідне оформлення. Одним з шляхів вирішення проблеми задруковування обємних предметів з геометрично складною поверхнею є застосування тампонного друку.
На відміну від інших непрямих методів друку, у тампонному друці використовується проміжна пружна ланка з високим значенням відносних деформацій.
Напівавтоматичні зразки тамподрукарських машин з’явилися у 60-70 роках. Перші моделі були механічні, мали обмежені можливості щодо налагодження індивідуальних характеристик машини, бо механізм приводу фарбового апарату та механізму приводу тампона були пов’язані спільним приводом. Швидкість друку залежала від головного двигуна. Наступні моделі були більш гнучкими при налагоджені.
Сфера застосування тампонного друку в багатьох галузях промисловості і бізнесу широка і різноманітна. Найбільш відомою областю застосування тампонного друку є рекламно-сувенірний бізнес. Нанесення багатофарбових логотипів на запальнички, ручки, олівці, значки, годинники, папки та багато інших канцелярських принадлежностей та аксесуарів частіше за все відбувається методом тампонного друку. Також тампонний друк широко застосовується в таких галузях промисловості, як автомобільна, радіо, електротехнічна, легка, скляна, приладобудівна тощо.
Ротаційний тамподрук
дрібні елементи
Тамподрукарські машини діляться на плоскодрукарські та ротаційні. В Україні широко застосовуються машини плоскодрукарського типу,але зараз все більше застосовують ротаційні тамподрукарські машини, оскільки їх вигідно і економічно використовують при друкуванні великих тиражів.
1.Стан та перспективи розвитку тампонного друку
1.1.Тампонний друк
За визначенням спосіб тамподруку - це передача зображення з друкарської форми на поверхню , що задруковується , як правило не плоску з використанням пружно - еластичного тампону .
Прийнято вважати , що цей спосіб друку є різновидом офсетного друку і може використовувати всі способи нанесення зображення з застосуванням непрямої передачі фарби за допомогою тампона , з друкарської форми глибокого , плоского , високого і трафаретного друку. Проте, частіше за все використовують друкарську форму з заглибленими елементами зображення на плоскій пластині. Отже товщина фарбового шару може бути любою. Використання технології тампонного друку дозволяє наносити зображення на вироби майже любої поверхні виготовленої з різних всотуючих і невсотуючих матеріалів, які використовуються у промисловості (пластмаса, матеріали покриті фарбою, емалями чи лаками, метали та їх сплави, скло, кераміка, гума, кожа та деревина).
Щоб підвищити продуктивність, покращити якість задрукування складових поверхонь об ємних виробів, сьогодні широко застосовують тамподрукарськи апарати з ротаційною схемою побудови. У таких апаратах, на відміну від традиційної схеми побудови, тампон не облицювання розташовується на передавальному циліндрі. Так схема збільшує продуктивність праці та покращує динамічні характеристики друкарського обладнання, зменшує собівартість продукції. Показники якості задруковування залишаються високими.
У ротаційних тамподрукарських машинах використовують дві схеми побудови друкарського апарату-трициліндрову та чотирициліндрову. Друкарські апарати виготовлені за першою схемою , застосовуються для
задрукування виробів з одного боку (палітурки, кришечки тощо), за другою схемою – для задрукування виробів з обох боків (відео, аудіо касети пластикові
каРТДАи тощо).
На витривалість друкарських форм впливає:
- застосування відповідних ракелів при їх якнайменшому притиску ;
- чистота приміщення і предметів , що задруковується ;
- нанесення на поверхню форми шару фарби (не надто рідкої).
Різноманітність сфер застосування тампонного друку пред’являє до фарби різні і в той самий час загальні вимоги. Як правило, фарби для тампонного друку мають низьку в’язкість, розбавляються розчинниками, які швидко випаровуються, що обумовлено друкарською формою глибокого друку, є високо глянцевими і швидковисихаючими. Фарби володіють підвищеною адгезією до більшості матеріалів, що задруковуються і високою покривною здатністю.
Швидковисихаючі однокомпонентні фарби висихають при кімнатній температурі за 20-60 секунд. Сушіння гарячим повітрям займає лічені секунди і дуже зручне при багатофарбовому друці. Фарби складного складу, трьохкомпонентні, закріплюються на поверхні протягом 30-40 хвилин, кінцева полімеризація настає за 24 години. Дуже важливе попереднє тестування. Один і той самий матеріал зрізних партій того самого постачальника, може по різному виявити себе по відношенню навіть до перевіреної фарби.
Важливим елементом процесу отримання відбитків є тампон - це пружно-еластична ланка, яка передає зображення з друкарської форми на поверхню , що
задруковується. Можливості процесу і якісні параметри відбитка в значному ступені залежать від властивостей тампону, його твердості і еластичності, здатності приймати і віддавати фарбу, стійкості до і стирання, до дії компонентів друкарської фарби і розчинників.
Традиційними для виготовлення тампону матеріалами є силіконові гуми або вальцмаса, інколи поліуританові сполуки. Матеріал повинен витримувати більше ніж 50% від власної товщини.
Дотримання зазначених нижче умов забезпечить більшу витривалість тампонів:
- під час транспортувння і зберігання, поверхня тампону не повинна нічого
торкатися;
- тампон тріскає у випадку перег
инання на краях предмету; - тампон не можна витирати, забруднення потрібно усувати липкою стрічкою;
1.2.Класифікація
Класифікацію
Тамподрукарське обладнання
Машини зі зворотно - поступальним рухом виконавчих механізмів
Машини з нерухомою
Машини з рухомою друкарською формою
Машини з ротаційним рухом виконавчих механізмів
Машини з трициліндровим друкарським апаратом
Машиниз чотирициліндровим друкарським апаратом
Рис. 1.1. Класифікація тамподрукарського обладнання
Тамподрукарські машини зі зворотно - поступальним рухом виконавчих механізмів використовують для задруковування
виробів невеликими партіями.
За будовою ці машини
-з нерухомою друкарською
-з рухомою друкарською формою і нерухомим відносно фарбового апарата тампоном.
Ротаційні тамподрукарські машини
за тією ж ознакою поділяють на
трициліндрові і
призначені для задруковування великих партій виробів.
За вимогою до якості відбитка усі тамподрукарські машини поділяють на три категорії:
1. Машини для точного нанесення
однофарбового або
2. Машини для нанесення
3. Машини для чіткого, але не обовязково високоякісного нанесення кодувальної інформації (написи на контейнерах та інших видах упаковки). До цієї категорії не належать штрих-кодування товарів, що потребує високої контрастності зображення на краях елементів.
Фарбові апарати тамподрукарських машин за будовою поділяють на апарати з відкритою, частково відкритою та із закритою фарбовою місткістю.
Тамподрукарські машини також можна класифікувати за типом приводу. Розрізняють наступні типи приводу машин:
-ручний;
-пневматичний;
-гідравлічний;
-електромеханічний.
Машини з ручним типом приводу
взагалі використовуються для пробного
друку. Також такі машини використовують
при друкуванні невеликих тиражів.
Велика частина манин які знаходяться
у виробництві мають
керується.
В машинах з електромеханічним приводом, рух відбувається двигуном постійного або змінного струму. В останній час подібні машини отримали широке розповсюдження, незважаючи на те , що вони є найдорожчими. Це пояснюється високою стабільністю і точністю при друці, особливо коли мова іде про багатофарбовий
друк з точним суміщенням. Також машини з електромеханічним приводом працюють з більш низьким рівнем шуму. Майже всі машини з електромеханічним приводом оздоблені мікропроцесорним
керуванням і цакі машини можна налагодити у будь-яку автоматичну поточну лінію.
Тамподрукарські машини також можна класифікувати за типом фарбової системи. На даний момент використовують три типи фарбової системи: відкрита, частково відкрита та закрита.
Відкрита фарбова система (рис.1.2.) являє собою відкриту фарбову ванну з невеликим заглибленням для фарби і листом для встановлення друкарської форми. Фарба наноситься і зчищається з друкарської форми за допомогою ракельного модуля. Ракельний модуль складається з фарбового шпателя і ракельного ножа. Шпатель наносить фарбу на друкарську форму, потім на форму опускається ракель і при зворотному русі шпателя зчищає залишки фарби з поверхні друкарської форми.
Головним недоліком відкритої фарбової системи є те , що фарба весь час контактує з повітрям. Це призводить до випаровування розчинника і це дуже негативно впливає на екологію.
Закрита фарбова система складається з товстої металевої пластини і перевернутої ванни, стіни якої одночасно є фарбовим шпателем і ракельним ножем. В закритій фарбовій системі не відбувається контакту з повітрям. Оскільки розчинник не випаровується , то і в’язкість фарби залишається незмінною протягом декількох днів. Деякі спеціалісти
вважають закриту фарбову систему найоптимальнішою, проте таке
твердження не зовсім обґрунтоване. Фарба утримується в місткості, перевернутій знизу догори (рис.1.3.), а для того, щоб фарба не витікала з місткості, її горловина щільно затиснута друкарською формою. Фарбова місткість переміщується вздовж кліше, зрошуючи друкарські елементи та очищаючи пробільні.
Тамподрукарські машини із закритими фарбовими системами мають ряд недоліків, які можна поділити на такі основні групи:
- технологічні: після певного часу експлуатації фарба
погіршує робочі властивості
друкарської форми;
- конструкційні: друкарська форма за розмірами має бути вдвічі
більшою, ніж у звичайних друкарських апаратах; фарбова місткість і друкарська форма повинні бути припрацьованими між собою;
- експлуатаційні: висока вартість виготовлення друкарської форми і фарбової місткості та легкість пошкодження
Рис.1.2. Відкрита фарбова система
1 - друкарська форма; 2 – фарбова місткість
Рис.1.3. Закрита фарбова система
У частково закритій фарбовій системі фарба утримується за друкарською формою у фарбовій місткості, як показано на рис.1.4. Фарба витягується з місткості спеціальною лопаткою, яка переміщується горизонтально разом із ракельним механізмом. Коли фарба заповнює друкарську форму, каретка закриває останню, перешкоджаючи випаровуванню розчинників із фарби. Під час зворотного руху каретка також захищає фарбу в фарбовій місткості.
Хоча фарбовий апарат із частково закритою місткістю не
має всіх переваг фарбового апарата із закритою фарбовою місткістю, проте властивості фарби завдяки йому зберігаються значно довше, ніж у фарбовому апараті з відкритою фарбовою місткістю.
1 - кліше; 2 - очисний ракель; З - зрошуючий ракель
Рис.1.4.Частково закрита фарбова система
1.3.Ротаційні тамподрукарські машини
Ротаційний тамподрук найчастіше використовують для задрукування виробів циліндричної форми та продовгуватих плоских поверхонь. Ротаційні тамподрукарські машини використовують силіконовий тампоциліндр разом із стальним формним циліндром (рис.1.5). зображення гравірується на стальному циліндрі, а фарба
подається на нього із фарбового корита або з дукторного вала. рАкель видаляє залишки фарби із формного циліндра. Коли циліндри обертаються, силіконовий тампоциліндр переносить фарбу із формного циліндра на задруковуваний виріб.
На рис.1.6 показано друкарську секцію ротаційної тамподрукарської машини фірми Trans Tech, а на рис.1.7. показано ротаційну тамподрукарську машину Rotoprint фірми Tampoprint зі швидкістю друку 5000 відбитків за годину.
1 - ракель
2 - формний циліндр
3 - тампонний циліндр
Рис.1.5. Схема дії ротаційної тамподрукарської машини
Головна перевага тамподрукарських машин є висока швидкість. Вироби невеликих розмірів (кришки від пляшок, ампули тощо) можна задруковвати зі швидкістю 10 тисяч виробів за годину, тоді як на звичайному тамподрукарському обладнанні швидкість задруковування такого виду проукції сягає лише 1 тисяча виробів за годину. Ще одна перевага - е чітке відтворення найдрібніших деталей зображення.
Кількість фарби, що переноситься на відбиток, менша, ніж у
традиційному тамподруці, особливо при високих швидкостях задруковування. Тому робочі властивості фарби потрібно підтримувати за допомогою високого ( до 20 - 30 %) вмісту розчинників. Для кожного кольору необхідно окремо підібрати склад фарби, який визначають до початку роботи і
підтримуютьпотійним під час
роботи та при наступних
для чого рекомендується використовувати насоси для підтримання робочих властивостей фарби. Такі насоси подають розчинник за чітко визначеною прлпорцією, а деякі навіть оснащені пристроєм для вимірювання вязкості фарби. Останні, щоправда, не набули широкого
застосування. Ротаційний тамподрук не рекомендується використовувати при малих тиражах, оскільки зміна кольору вимагає чистки всієї фарбової та друкарської систем.
Дорогий сталевий формний циліндр можна замінити сталевою фольгою або фотополімерною формою, прикріпленою до спеціального циліндра. Ефективність використання
альтернативнихвидів форм є суперечливою через те, що тиск ракеля призводить до швидкого їх зношування. Тому сталеві циліндри окупаються лише завдяки зменшенню часу на різні види простоїв.
Оскільки вартість ротаційної тамподрукарської машини є високою, то доцільність її продбання необхідно визначити з урахуванням обсягів випуску продукції та технологічних вимог до її оформлення.
Рис.1.6. Друкарська секція ротаційної тамподрукарської машини фірми Trans Tech
Рис.1.7.Двофарбова ротаційна тамподрукарська машина Rotoprint фірми Tampoprint
1.4.Друкарський аппарат
ротаційної тамподрукарської
Друкарський апарат тамподрукарської машини може бути побудований за плоскодрукарською схемою або ротаційною схемою. Основними проблемами при використанні тамподрукарських апаратів побудованих за плоскодрукарською схемою є:
-невелика продуктивність
-більш висока вартість
-висока зношуванність
Щоб підвищити продуктивність, покращити якість задруковування складних поверхонь обємних виробів, ссьогодні широко застосовують тамподрукарські апарати з ротайійною схемою
побудови. У таких апаратах на відміну від традиійної схеми побудови, тампонне облицювання розташовуєтьсяна передавальному циліндрі. Така схеми побудови збільшує продуктивність праці та покращує динамічні характеристики
друкарського обладнання, зменшує
собівартість продукції.
У ротаційних тамподрукарських машинах використовують дві схеми побудови друкарського апарату:
-трициліндрова (рис.1.9)
-чотирициліндрова (рис.1.10)
Друкарські апарати
Основними факторами, що впливають на механіку друкарського контакту в ротаційному тамподруці є:
-величина технологічно
-величина відносного ковзання у друкарській парі;
-жорсткість друкарського апарату.
Щоб побудувати друкарський апарат з оптимальними розмірами, домогтися оптимальних деформаційних характеристик тампонного облицювання, необхідно визначити характер взаємодії всіх вище означених факторів. Проте публікації про наукові дослідження основних факторів, що впливають на механіку ротаційного тамподруку, майже відсутні. Оскільки форма глибокого друкувикористовується частіше за інші, то це робить спільними проблеми наукового дослідження параметрів друку для визначення раціональних розмірів друкарського апарату та величини технологічно необхідного тиску у ротаційному тамподруці та глибокому непрямому друці.
Тамподрукарський ротаційний апарат має конструкцію подібну до друкарського апарату глибокого непрямого друку , але це не означає повну тотожність підходів до розв’язання вищезгаданої проблеми.
Облицювання тампонного
спиратися на результати досліджень плоского та глибокого друку. Але формування науково - обгрунтованих рекомендацій щодо вибору розмірів друкарського апарату вимагає теоретичної розробки та практичного дослідження явищ тамподрукарського контакту за такими напрямками:
- Визначення величини тиску та вивчення поведінки еластичного матеріал
у облицювання при ротаційному тамподрукарському контакті. Від виду виробу, що задруковується залужать варіанти його транспортування у зону друкарського контакту, щоб забезпечити якісний друк. - Особливості контакту формного та офсетного циліндрів. Їх варто розглянути окремо від проблеми контакту офсетного циліндра з виробом, що задруковується. Матеріал офсетного циліндра через значні деформації викликає інший розподіл тиску, ніж в інших видах друку, де деформації еластичного прошарку офсетного циліндра незначні. На прес суттєво впливає тривалість деформації, яка в інших видах друку не береться до уваги.
- Визначення оптимальних розмірів частин друкарського апарату задля зменшення спотворень при передачі зображення з формного на офсетний циліндр, а з офсетного циліндра на виріб, що задруковується.
- Щоб технологічно необхідний тиск під час друкування витримувався рівномірно, необхідно вивчити деформаційні характеристики тампонного облицювання, а також його оптимальну товщину.
Рис.1.9. Чотирициліндровий тамподрукарський апарат
Рис.1.10. Трициліндровий тамподрукарський
апарат
1.5.Проблеми тампонного друку
Тампонний друк є різновидом непрямого друку, де як передавальну ланку використовують тампон або тампонний циліндр, матеріал якого має значно більший ступінь деформування ( близько 30%), ніж відповідна еластична ланка друкарського апарата інших видів друку (2-10%).
Бурхливому розвиткові томпонного друку за останні 10 -20 років сприяли:
-розширення номенклатури
-необхідність збільшення
-підвіщення вимог до якості декорування.
Однак технологічні вимоги до всіх моделей тамподрукарських машин залишаються однаковими і незмінними. Фарба з носія зображення (друкарської форми) має передаватися з мінімальними втратми; точність суміщення відбитка неповинна перевищувати 0,01 мм. Машина має працювати стабільно, з постійною швидкістю і без шкідливих вібрацій. Контролювати фізико-хімічні властивості фарби необхідно за допомогою візуальних засобів контролю, оскільки застосування автоматичних засобів малоефективне.
На Україні в основному застосовують плоскодрукарські тампонні машини. Ротаційні тамподрукарські машини в нашій країні поки що не розробляють. Розробкою плоскодрукарських тампонних машин займається Український науково-дослідний інститут спеціальних видів друку. В Росії розробкою тампонних машин займається фірма Nissa Stenk Art , але вони також виготовляють плоскодрукарські машини. Виготовленням ротаційних тамподрукарських машин займається фірма Tampoprint і Trans Tech (США). На вітчизняному ринку широкого застосування отримали ручні
тамподрукарські верстати. Основна сфера їх використання - нанесення невеликих зображень і задруковування обмеженої кількості продукції. Вони зручні, також, для пробного друку на різних матеріалах та для дослідження умов задруковування певних поверхонь. Перевага цих верстатів полягає у невисокій вартості їх виготовлення, а головні проблеми їх експлуатації повязані з невисокою продуктивністю праці та складністю відтворенняякісних зображень.
Укр НДІСВД також розробляє друкарські еапівавтоматичні машини. Це, зокрема, однофарбовий напівавтомат ТД-100 та чотирифарбовий напівавтомат ПШИ-20/4. Розробкою конструкцій та науково-технічним пректуванням займається також кафедра машин та агрегатів поліграфічного виробництва НТУУ "КПІ"(ТПМ-200, ТПМ-250). Машини цього типу можуть друкувати великі зображення, але для цього потрібно надійно закріпити друкарську форму. Інакше, через силу інерції, вона може зміститися, що призведе до пошкодження машини або до травмування оператора.
Також дослідженням ірозробкою тамподрукарських машин займається дослідно-експериментальний завод "Київполіграфтехніка". Вони виготовляють ручні станки, напівавтоматичні машини, а також допоміжні пристрої.
2. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ.
2.1. Назва та область застосування.
- Машина тамподрукарська двофарбова (в подальшому машина).
- Машина призначена для застосування на підприємствах, які спеціалізуються на випуску книжкової та канцелярської продукції.
- Привід для розробки.
Завдання на дипломне проектування .
- Мета і призначення розробки .
- Метою розробки є розрахунок та проектування друкарського апарату ротаційної тамподрукарської машини, яка реалізує напівавтоматичний процес друку .
- Застосування розробки дозволить розширити можливості поліграфічного оформлення палітурних кришок, підвищити продуктивність праці.
2.4. Джерела розробки.
2.4.1. РТМ 29.01-02-81. Методические указания
по структурному
построению тампопечатных машин.
- ТЗ КФ 191-84. Машина тампопечатная двухкрасочная ПШИ-20/2.
- ТУ 29.01-209-86. Машина тампопечатная двухкрасочная ПШИ-20/2.
- ТУ 2.72.-85. Машина четырехкрасочная тампопечатная ПШИ-20/4 и комплект формного оборудования.
- Паспорт машиньї 2ПОК-110 и др.
2.5. Технічні вимоги.
2.5.1. Склад і вимоги до
2.5.1.1. Конструкція машини повинна відповідати
вимогам ОСТ
108.050.01-87 і ОСТ 108.050.02-87.
2.5.1.2. Машина повинна бути виконана ( виготовлена
) в
кліматичному виконанні УХЛ категорії
виробу 4 відповідно
ГОСТ 15150-69.
- Друкарський апарат повинен забезпечувати друк двома фарбами на палітурних кришках .
- Структурна побудова друкарського апарату для виконання вимог по п. 3.5.1.3. така :
Друкарський апарат складається з двох однакових секцій . Тампони мають форму циліндрів та здійснюють обертовий рух . Завдяки циліндричній формі тампона відбувається постійний контакт тампона з друкарською формою . Друкарська форма є високою фотополімерною формою , яка розташовується на формному циліндрі завдяки магнетичним кріпленням . Друкарська форма здійснює обертовий рух .
- До складу друкарського апарату повинні входити : механізм обертання формного циліндра , механізм приведення , механізм обертання тампона , механізм зрівноваження тампона , механізм натиску , фарбовий апарат .
- Фарбовий апарат повинен забезпечувати рівномірне і стабільне нанесення фарби на форму при роботі машини під навантаженням і на холостому ходу.
- Фарбовий апарат складається:
• фарбове корито , яке
є ємністю для фарби і служить
для регулювання товщини
• дукторний циліндр, призначений для періодичної подачі фарби з фарбового корита;
2.5.2. Габаритні розміри однієї секції друкарського апарату:
- висота не більше 700 мм;
- ширина не більше 600 мм;
- довжина не більше 550 мм;

- Дураки и дороги
- Духовно-моральні цінності старшокласників
- Духовно-нравственное воспитание дошкольников как социально-педагогическая проблема
- Духовно-нравственное воспитание младших школьников средствами народной педагогики
- Духовно нравственное воспитание ребенка
- Духовно-нравственное воспитание сотрудников УИС в процессе профессиональной подготовки
- Духовно-нравыственное воспитание младших школьников
- ДПА линии по выпуску коротко-резанных макарон
- Драгоценные металлы
- Драматург Людмила Стефановна Петрушевская
- Древнерусская монументальная живопись XI-первой половины XIV вв. как исторический источник
- Древняя Индия
- Дріжджове тісто
- Дрожевое тесто