Рулонная печать

Введение

  В последнее время резко возросла потребность в высококачественной полиграфической продукции, причем, в продукции массовых тиражей. К таким видам продукции относятся: красочная упаковка, этикетки, цветные плакаты, цветные иллюстрации журналов и газет и т. п. Тиражи некоторых изделий достигают нескольких миллионов штук. Значительно увеличилась и номенклатура изделий массового производства. В этих условиях существенное значение имеет создание высокопроизводительных печатных машин, которые позволяют в кратчайшие сроки отпечатать тираж с высоким качеством и минимальными затратами. Рулонные машины оказались исторически последними по времени их появления и стали естественным итогом применения ротационного печатного аппарата. Эти печатные машины наиболее быстроходны из всех видов печатного оборудования, что достигается благодаря ротационному печатному аппарату и непрерывной подаче в машину бумажной ленты. Они представляют собой сложную высокоавтоматизированную электромеханическую систему, агрегатированную из секций различного технологического назначения, в том Числе из секций для последующей обработки запечатанной ленты. Основной их недостаток заключается в ограниченности форматов продукции, которую можно получать на конкретной машине, и высоком уровне шума, особенно фальцевальных аппаратов. Вместе с тем рулонные машины позволяют легко получать различные совокупности красок на обеих сторонах ленты, а готовую продукцию — в виде тетрадей и их подобранных комплектов, в виде листов, уложенных в стопу, в виде ленты, смотанной в рулон, при установке швейных аппаратов — в виде брошюр, журналов и даже книг.

  Используемая сегодня техника печатания отличается высокой степенью автоматизации на всех фазах обработки. Основное технологическое время снизилось, качество готовой продукции постоянно улучшается. Сокращающаяся длина пути ленты в машине и повышающиеся затраты требуют все более усовершенствованного использования мощности печатной машины. Поэтому необходимо свести до минимума время переналаживания машины посредством ее автоматизации. На высокоавтоматизированной машине возможно уменьшение времени переналаживания с одновременным сокращением брака при спуске на 70%.

  С движением материала в печатной машине связаны комплексные физические процессы. Опыт учит, что ошибок в обслуживании, появлении макулатуры и непродуктивных.потерь времени можно избежать, если при оценке изображения учитывать то, что могло происходить и происходит с лентой запечатываемого материала при ее движении через рулонную машину. Чем больше печатная машина и чем длиннее путь ленты в печатной машине, тем больше возникает проблем, связанных с деформацией движущейся ленты, тем важнее знание о процессах, которые протекают в печатной машине или комплексном технологическом агрегате. Рулонной ротационной печатной машине необходимы многочисленные устройства, которые служат для стабилизации движения ленты. Для возможности выполнения всего комплекса технологических операций в машине лента должна быть натянутой. Растяжение ленты ведет к удлинению, и это может вызывать отклонение в приводке. Рассматривая рулонную печатную машину необходимо обращать внимание ла следующие факторы:

• значительные затраты относятся к транспортировке ленты;
• многие устройства служат только для транспортировки ленты;
• достигаемое качество печати в большей мере зависит от устройства проводки ленты, хотя они не влияют непосредственно на процесс печати.

  Правильное движение ленты определяет такие существенные факторы качества, как:

• отсутствие складок, морщин, и прямой по боковой кромке ход ленты;
• точность приводки технологических операций;
• постоянная длина запечатанного за цикл изображения (раппорта).
 

1. Введение. 

 Возможности, методы и системы, которые могут быть использованы для того, чтобы в пределах всего технологического процесса автоматизировать производство многокрасочной печатной продукции, можно показать на примере офсетной печати. Автоматизация важна как для листового офсета, так и для рулонного офсетного производства. 

 Производственные скорости современных многокрасочных машин с их типичными значениями до 15 ООО отт/ч для листовых машин и 60 ООО отт/ч для рулонных машин находятся на очень высоком техническом уровне, и их дальнейшее повышение ограничено. Поэтому особенно важны мероприятия, направленные на дальнейшее сокращение времени подготовки машины к работе до начала печати тиража. 

 Работы, направленные на решение проблемы сокращения подготовительно-заключительного времени при выполнении заказов, согласуются с усилиями, направленными на снижение выхода макулатуры. Как говорилось выше (при описаниях различных способов печати), перед началом производственного процесса изготовления тиража нужно подготовить машину исходя из формата бумаги, необходимых печатных красок и снабдить ее комплектом печатных форм. Перед этим должны быть устранены «следы» печати предшествовавшего заказа. Например, должны быть смыты красочные аппараты, удалены из печатного аппарата использованные печатные формы и т.д. 

 Если в машине закреплены новые формы, самонаклад снабжен необходимой бумагой, красочные ящики наполнены печатными красками в соответствии с заданной последовательностью наложения, включая при необходимости и специальные краски, то требуется провести настройку секций относительно подачи красок и других приводок. 
 
 

Наладкв печатной машины        ; Печать

! тиражной j продукции 
 
 

Рис. 1 - Необходимые операции для наладки печатной машины при выполнении многокрасочной печати (сравнение сроков выполнения при наладочных процессах вручную и с поддержкой средствами автоматизации)

 На рис.1 приведены операции для настройки печатной машины. В противоположность ручной подготовке, на следующий заказ на рисунке показаны типичные изменения в приладке благодаря автоматизации. Рациональное проведение мероприятий по автоматизации должно приводить к сокращению подготовительно-заключительного времени. Современные системы позволяют настраивать машину к работе четырехкрасочной печати приблизительно за 15-20 мин, на что ранее (при чисто ручном способе) уходило приблизительно 60-90 мин. В частности, значительно сократилось количество необходимых регулировок в установке подачи красок, что приводит к радикальному уменьшению выхода макулатуры. 

Автоматизация процесса подготовки машины к печати позволяет также облегчить работу печатника, т.е. освободить его от утомительных физических работ, предотвратить возможные опасности в рамках производственного процесса и проводить работу в комфортных условиях. В этом случае обслуживающий персонал посвящает себя в полном объеме решению чисто профессиональной задачи - получению высокого, одинакового во всем тираже качества печати. Имеющиеся сегодня технические системы в широких пределах отвечают этим и другим требованиям. 

 Далее в докладе на примерах описываются отдельные приладочные и подготовительные операции, выполняемые автоматически, которые предлагаются ведущими мировыми производителями оборудования.

'' 2-

Листовые офсетные машины позволяют:

• осуществлять высокоточную проводку бумажного листа с высокой скоростью с учетом динамики и специфики нагрузок для способа печати;
• контролировать и надежно осуществлять сложный технологический процесс печати с большим числом участвующих в нем расходных материалов (увлажняющий раствор, краска, бумага, воздух и др.).

1.5. Рулонные ротационные печатные машины. Технологические возможности. 

     За последнее время создано большое количество моделей рулонных печатных машин различных схем построения, способов печати, форматов, красочности, назначения и уровня автоматизации.Рулонные печатные машины наиболее быстроходны из всех видов печатного оборудования, что достигается благодаря ротационному печатному аппарату и непрерывной подаче в машину бумажной ленты. Многооперационность рулонных машин позволяет получать на выходе печатную продукцию в виде листов, рулонов, тетрадей и даже в виде готовых брошюр, книг и журналов, при изготовлении последних в составе печатно-отделочной линии. Стремительное развитие рулонных офсетных машин в последние годы объясняется большими скоростями печатания, а также возможностью получить высокое качество печатной продукции, сопоставимое с качеством листовой печатной продукции.

     Рулонные офсетные печатные машины применяют в настоящее время для печатания самого широкого ассортимента печатной продукции- от акцидентной до крупнотиражных многокрасочных газет. Рулонные ротационные печатные машины являются самыми крупногабаритными и самыми тяжелыми печатными машинами и имеют они самые широкие технологические возможности, например, на них печатают, фальцуют, подбирают, разрезают и даже сшивают проволокой. Учитывая все эти особенности рулонных печатных машин, имеется необходимость рассмотреть их отдельно и более подробно.

     Основным способом печати на рулонных печатных машинах является офсетный способ печати. Следует, однако, отметить, что применительно к газетной продукции на страницах различных изданий ведутся разговоры о достоинствах способа флексографской печати. Необходимо отметить, что рулонные печатные машины для реализации флексографского способа печати примерно на 20% дешевле рулонных офсетных печатных машин, поскольку в них используются красочные аппараты с анилоксовыми (растрированными) валами без систем местной и дистанционной регулировки подачи

v-narva  WrwrtraprTTtn (лл/иаги  л/л-ппчтттрй та MavvnaTvnv ттпгтте ГЛЛРНЫ гЬппм  ППИ гЬттеКСОГПасЬиИ В

несколько раз меньше, чем при офсетном способе. Однако флексографские печатные формы существенно дороже офсетных форм. На них сложнее воспроизводить светлые и темные участки растрового изображения и т.д.

      На рис. 1.4. изображена машина CITYLINE - рулонная печатная машина классической конструкции (одинарная ширина, одинарный формат) со скоростью печати 25 ООО отт./час.

     Машина предназначена преимущественно для многокрасочной печати газет формата А2, A3 и А4, а также для изготовления рекламных вкладок, приложений, книг и журналов. Под маркой CITYLINE выпускается шесть вариантов конструкции печатных секций: (1+1), (2+1), (2+2), (4+1), (4+2) и (4+4) с вертикальной проводкой бумажного полотна. Для секций (1+1), (1+2) и (2+2) предусмотрена встроенная, а для секции башенного построения -автономная рулонная зарядка. Красочная система машины состоит из 7 валиков, их них 2 накатных и 2 валика с рилсановым покрытием. Все настройки печати, а также включение натиска и подачи краски и увлажняющего раствора выполняются вручную. Вертикальная проводка бумажного полотна в секциях башенного построения обеспечивает превосходное совмещение красок при любых скоростях печатания. Плавающие валики, установленные в печатной секции, позволяют компенсировать изменение геометрических размеров бумаги. Машина агрегатируется с фальцаппаратом 1:2:2. Благодаря удобно расположенным элементам управления со встроенным релейным логическим контроллером (RLC) машина проста в эксплуатации, а приладка и регулировка не занимают много времени.

     Максимальная ширина рулона 600-915 мм, максимальный диаметр рулона 1067 мм, плотность бумаги 38-60 г/м², максимальная скорость печати 25000 отт/час.

В данном дипломе я рассматриваю рулонную офсетную печатную машину ПОК 2-75-111, с техническими данными: 

     Рулонные печатные машины (по сравнению с листовыми печатными машинами) имеют:

1. более высокую производительность;
2. возможность печати на более дешевом рулонном материале и на более тонкой бумаге;
3. большие возможности выполнения в едином цикле не только операции печати, но и других технологических операций, например, фальцовки, резки, шитья металлическими скобами, проклейки тетрадей по корешку, перфорации. Поэтому правильнее было бы называть эти машины поточными линиями или агрегатами.

     С другой стороны, рулонные печатные машины по сравнению с листовыми машинами имеют ограниченные возможности по изменению формата издания, меньшую оперативность в работе, неэкономичны при работе на малых тиражах. Рулонные печатные машины могут найти широкое распространение для печатания больших тиражей газетной, журнальной и книжной продукции. Художественные альбомы, открытки, малотиражные издания это уже область широкого применения листовых печатных машин. В полиграфии используют рулонные печатные машины высокой, глубокой и офсетной печати. В настоящее время доля продукции, выпускаемой с помощью машин высокой печати, невелика. Их еще продолжают использовать при выпуске газетной и книжной продукции. Рулонные машины глубокой печати применяют только при печати журналов и рекламных изданий большими тиражами. 
 

 1.1   Печатный процесс. Традиционные способы печати.

    . Печатные процессы - комплекс процессов, связанные с процедурой печатания, включающий перенос печатной краски с печатной формы (иногда с использованием промежуточного носителя, например, офсетного цилиндра) на запечатываемый материал, а также связанные с этим процессом подготовительные операции. Печатание (печать) -процесс получения изображения оригинала на оттиске путём нанесения красочного слоя или слоев разных красок на запечатываемый материал полиграфическими средствами. В процессе печатания получают большого числа одинаковых оттисков на бумаге (или другом материале).

     Пробная печать - получение одно- и многокрасочных пробных оттисков на специально созданных пробопечатных станках высокой, офсетной и глубокой печати. Пробные оттиски используют для контроля технологического процесса изготовления фотоформ, печатных форм и печати оттисков с применением тех же печатных красок, печатной бумаги и формных пластин, как и при печатании тиража. Последовательность наложения красок должна быть такой же, как и при печатании тиража. Из-за неполного соответствия по условиям печати и качеству пробной и тиражной печати, а также для экономии времени и средств часто заменяют пробную печать более экономичной и оперативной цветопробой.

     Печать на листовых машинах - процесс получения оттисков, при котором запечатываемый материал подается в печатный аппарат в виде отдельных листов запечатываемого материала. Существуют листовые печатные машины с рулонной зарядкой, в которых от рулона бумаги отрезается отдельный лист установленного формата перед подачей в первый печатный аппарат машины.

     Печать на рулонных машинах - процесс получения оттисков, при котором запечатываемый материал подается в печатный аппарат в виде непрерывного полотна (ленты) с рулона. После печати материал (например, бумажное полотно) чаще всего разрезается на отдельные листы, фальцуется в отдельные тетради. Существуют рулонные печатные машины с листовым выводным устройством, у которых можно изменять формат отрезаемого листа. Они используются для печатания обложек, этикеток и другой продукции. Имеются машины для печатания с рулона на рулон: на них печатают, а затем лакируют обложки, обои и аналогичную продукцию. Флексографские рулонные печатные машины, как правило, агрегатируют с секциями лакирования, тиснения, высечки, биговки, перфорации и продольной или поперечной разрезки рулона.

     Способ цифровой печати - технология получения оттисков в печатной машине с использованием переменной печатной формы, изменениями в которой при каждом цикле управляет ЭВМ издательской системы. Этот вид техники используют для малотиражных рекламных или коммерческих изданий, в которые должны быть внесены изменения в процессе изготовления тиража. В цифровых печатных машинах возможно внесение корректив (изменений) после печатания каждого экземпляра тиража. Под цифровой печатью понимают процесс получения печатной продукции, имеющий следующие особенности:

• исключены процессы изготовления фотоформ и печатных форм;
• печать тиража происходит непосредственно с компьютера;
• существует возможность изменения содержания каждого оттиска в тираже (полное или частичное).

     Этим требованиям удовлетворяют цветные принтеры, копировальные аппараты и цифровые печатные машины. Однако когда говорят о технологии "компьютер -запечатываемый материал" ("компьютер - печатная машина", CtPrint, computer to print); в качестве устройств получения оттисков чаще всего подразумевают цифровые печатные машины, поскольку они имеют ряд дополнительных возможностей. Прежде всего, они обладают сравнительно высокой скоростью печати, возможностью двусторонней печати, а качество оттисков, получаемых на этих машинах сравнимо с качеством полиграфических оттисков. Технология " компьютер - печатная машина" - процесс одновременного печатания и изготовления печатных форм (на материале, установленном непосредственно на формном цилиндре в машине) путём прямого экспонирования, лазерного гравирования или другого способа создания печатающих и пробельных элементов с управлением от компьютера издательской системы. Эта технология используется в машинах цифровой печати для изготовления красочных малотиражных изданий. Эта технология в зависимости от конструкции печатной машины может быть разделена на две группы:

      1. Computer to print - печатная форма изготавливается непосредственно на формном 
цилиндре печатной машины в процессе печатания. Она переменная и в нее можно вносить 
изменения в процессе печатания после каждого оборота формного цилиндра.

     2. Computer to press (DI-технология) - печатная форма изготавливается на 
укрепленном на формном цилиндре печатной машины формном материале. Печатная форма 
изготавливается до начала печатания тиража издания. Изменения в процессе печатания 
тиража издания в печатной форме вносить невозможно. Для внесения изменения 
необходимо изготовить новую печатную форму на новом печатном материале, сняв старую 
форму с формного цилиндра и укрепив на нем новый формный материал.

     Односторонняя печать - это печатание только на одной стороне запечатываемого материала, например, этикеток, плакатов, объявлений, обоев и пр. Как правило, одностороннюю печать проводят на материалах, с различным технологическим качеством сторон(к примеру, печать этикеток проводят на этикеточной бумаге, у которой одна сторона лощённая, на которой проводят печать, а другая шероховатая, на которой наносят клей).

     Печать "по - сухому" - многокрасочная печать, при которой каждая последующая краска наносится на оттиск после высыхания предыдущей. Печать "по - сухому" осуществляют на однокрасочных машинах, обычно, в нескольких листопрогонов.

     Печать "по - сырому" - многокрасочная печать, при которой каждая последующая краска наносится на оттиск сразу после наложения предыдущей без временного промежутка, необходимого для полного высыхания. Печать "по сырому" проводят на многокрасочных машинах за один листопрогон.

     Печатание "резина к резине" - технология одновременной двухсторонней печати, обусловленная конструкцией офсетной печатной машины: в печатной секции отсутствует печатный цилиндр. Его роль выполняет офсетный цилиндр, находящийся с другой стороны запечатываемого материала (бумаги) в процессе печатания. Одновременно этот офсетный цилиндр играет роль печатного цилиндра в печатном аппарате, печатающего на другой стороне бумаги. Запечатываемый материал, обычно, в виде непрерывной ленты (полотна), проходит между вращающимися офсетными цилиндрами, касаясь своими сторонами их поверхностей одновременно. Печать по этой технологии двухсторонняя по схеме 1/1 в одной печатной секции машины. Известны и листовые офсетные печатные машины подобного построения.

     Двухсторонняя печать - печатание лицевой и оборотной стороны запечатываемого материала за один его прогон через печатную машину с переворачивающим устройством (перфектором). Двухстороннюю печать можно проводить и на однокрасочных или на многокрасочных печатных машинах, не имеющих переворачивающего устройства, но для этого после первого листопрогона и высушки оттисков стопу оттисков переворачивают и проводят второй листопрогон.

     Печатание со своим оборотом - технология печати листовой малотиражной продукции (рекламы, обложек, вкладок в тетрадь, вклеек), когда на одну формную пластину копируют монтажи фотоформ лицевой и оборотной сторон издания. Печатание осуществляют в два. листопрогона без смены печатной формы (или форм для многокрасочной печати). После первого листопрогона листы переворачивают, выполняют второй листопрогон и разрезают пополам. С одного бумажного листа по этой технологии получают не менее двух одинаковых экземпляров издания. Технология выгодна тем, что количество печатных форм вдвое меньше, нет смены форм для печатания лицевой и оборотной сторон, но количество листопрогонов удваивается.

     Ирисовая печать (печать в раскат, радужная печать) - цветная печать несколькими красками одновременно с подачей из одного красочного ящика (разделённого перегородками) с одной печатной формы использованием эффекта раската красок (плавное смешение двух соседних в красочном ящике красок) раскатными валикам с небольшим осевым (аксиальным) перемещением; позволяет получить на оттиске плавный переход цветов. Используется в качестве средств защиты банкнот и ценных бумаг.

     В зависимости от пространственного расположения и физико - химических свойств печатающих проблемных элементов различают три основных способа печати:

• высокую;
• плоскую;
• глубокую;

     Их общая особенность заключается в том, что перенос краски на запечатываемый материал осуществляется при давлении с одной стороны печатной формы, а с другой -опорной поверхности.

     Существуют другие способы печати, например, трафаретная, где печатающие элементы печатной формы пропускают сквозь себя краску.

     На печатной форме высокой печати печатающие элементы расположены в одной плоскости и возвышаются над пробельными. При нанесении краски на такую печатную форму она покрывает только печатающие элементы, а в процессе печатания под давлением переходит на запечатываемый материал.

     При способе плоской печати, печатающие и пробельные элементы, расположены в одной плоскости. Разделение печатающих и пробельных элементов основано на различных физико - химических свойствах их поверхности, пробельные элементы - гидрофильны, печатающие - гидрофобны. В. процессе печатания форму вначале увлажняют, а затем наносят краску, переходящую в процессе печатания под давлением на запечатываемый материал. Плоская печать основана на избирательном смачивании пробельных элементов увлажняющим раствором, а печатающих - краской.

     При способе глубокой печати, печатающие элементы углублены по отношению к пробельным, лежащим в одной плоскости. В процессе печатания краска с избытком покрывает всю поверхность печатной формы, а затем удаляется с пробельных элементов. Далее краска под давлением из печатающих элементов переходит на запечатанный материал. Глубина печатающих элементов может быть разной.

     В трафаретной печати нанесенная на форму краска продавливается через печатающие элементы на запечатываемый материал движущимся по ее поверхности ракелем. Пробельные элементы краску не пропускают. 

Автоматизация в флексографии. 

Чем шире, быстрее и дороже печатная машина, тем выше её автоматизация. Самый высокий уровень у последнего поколения широкорулонного оборудования с центральным печатным цилиндром. 

До недавнего времени сервоприводы были слишком дороги и сложны, но сейчас с их помощью автоматизируется всё больше функций флексографской печатной машины. Тенденция стала отчётливее с появлением у большинства производителей сервоприводных бесшестерёнчатых широкорулонных машин, работающих с формными и анилоксовыми.гильзами, и увеличением числа поставщиков узкорулонной техники. 

Одни средства автоматизации сокращают простои и отходы при настройке и печати, другие расширяют возможности машины,

отслеживают качество печати, фиксируют в памяти параметры работы, факты простоев и их причины, минимизируют потери воемени в случае непредвиденных остановов. Поставляются опционально или в стандартной комплектации для большинства современных широкорулонных машин с центральным печатным цилиндром: многие могут устанавливаться на более старые модели, повышая их конкуренто-способность. Часть автоматизированных функций разрабатывается изготовителями машин, часть — Специализированными фирмами, самостоятельно поставляющими соответствующие модули. Занятые в сфере автоматизации и разработки сервоприводов компании (например, Siemens) всегда готовы модернизировать важнейшие компоненты старых печатных машин в соответствии с требованиями современных систем управления.