Тема лекции № 6. Физико-механические явления в полосе печатного контакта

Давление в печатном процессе. Для получения оттиска в процессе офсетного печатания необходимо, чтобы был создан достаточный контакт между печатной формой, закрепленной на формном цилиндре печатной машины, и офсетным (передаточным) цилиндром, обтянутым резиновой эла­стичной покрышкой (так называемый декель), с одной стороны, и между офсетным цилиндром и бумагой — с другой. Контакт печат­ных элементов формы с передаточной поверхностью и последней с бумагой обеспечивается благодаря деформации декеля под дав­лением.

Необходимая для получения оттиска хорошего качества вели­чина давления зависит от многих факторов — вида печатной формы (величина микронеровностей на поверхности пластины, глубина печатающих элементов), качества бумаги (в первую очередь микро­геометрия ее поверхности и характеристика покровного слоя), а также состава и физико-механических свойств эластичной передаточной по­крышки (декеля). Кроме того, на величину давления могут влиять свойства краски и состояние печатного аппара­та офсетной машины (главным образом точность обработки цилиндров машины).

Рисунок 8 - Схема касания бумажного листа с резиновым полотном для создания

давления: 1 — офсетный цилиндр; г — печатный ци­линдр; 3 — бумага; 4 — резиновое полотно

Все соприкасающиеся по­верхности имеют отклонения по размерам. Так, офсетные печатные формы изготовляют­ся на пластинах, имеющих отклонение по толщине в пределах одной пластины до 0,1 мм. Величина микронеровностей на поверхности цинковых пластин составляет до 25—30 мк, алюминиевых 10—20 мк и биметаллических до 5-мк. Печатание производится на бумагах, величина микронеровностей которых колеблется в зависимости от сорта бумаги от 5 до 25 мк.

Деформация печатного устройства машины под давлением составляет от 0,050 до 0,125 мм. Для того чтобы получить полный контакт печатной формы с резиной и резины с бумагой, необходимо, чтобы величина дефор­мации эластичной резиновой покрышки (декеля) превышала все имеющиеся макро- и микронеровности.

На рис. 8 схематично показано касание цилиндра с эластич­ной покрышкой с поверхностью бумаги до создания давления. Как видно из рисунка, краска с резинового полотна не может перейти па поверхность бумаги без приложения давления. Неров­ности на бумаге не будут заполнены краской. При офсетной печати мало деформируются печатная форма и печатная бумага по сравнению с офсетной резиной; величина деформации эластичного декеля должна быть больше всех имеющихся макро- и микроне­ровностей и чем они больше, тем требуется большее давление.

Таким образом, давление в процессе офсетной печати необхо­димо для обеспечения контакта между соприкасающимися поверх­ностями, и осуществляется оно за счет деформации декеля, натя­гиваемого на передаточный (офсетный) цилиндр. Иными словами, роль декеля состоит в обеспечении необходимого контакта меж­ду соприкасающимися поверхностями, благодаря чему осущест­вляется переход краски с формы и передача ее на бумагу.

Декель состоит из офсетного резинового полотна, представляю­щего собой несколько склеенных между собой слоев ткани, покры­тых с рабочей стороны топким (0,5—0,6 мм) слоем резины и под­кладки (второе резиновое полотно, шерстяная ткань или картон).

При печатании различают суммарное и удельное давление. Под суммарным давлением в офсетной печати понимают нагрузки, возникающие в результате сжатия эластичного декеля и воспри­нимаемые цилиндрами, находящимися в контакте. Общее суммар­ное давление — среднее давление, которое воспринимают цилин­дры за один оборот. Выражается оно в килограммах. Дав­ление при печатании в каждый отдельный момент при любом повороте цилиндра является суммарным давлением в полосе кон­такта.

При переходе краски с печатной формы на резину и с резины на бумагу преимущественное значение имеет деформация сжатия и упругость декеля. В процессе печатания декель подвергается деформациям растяжения, сжатия и сдвига, в результате, чего в нем возникают соответствующие напряжения. После приложе­ния усилия равновесие в декеле наступает не мгновенно, а в тече­ние некоторого времени. Это так называемое явление упругого последействия. Такое убывание напряжения во времени называет­ся релаксацией. В результате действия закона релаксации напря­жения в декеле не остаются постоянными, а изменяются.

Полная деформация декеля складывается из упругой, эласти­ческой и остаточной. Упругие деформации спадают немедленно после снятия нагрузки, а эластические в течение более длитель­ного времени. Остаточная деформация необратима.

Декель после прекращения деформации восстанавливает свои, первоначальные упругие свойства. Чем больше декель находится в нерабочем состоянии, тем больше восстанавливаются его упру­гие свойства.

При натяжении декеля на офсетный цилиндр верхнее резино­вое полотно натягивают с усилием 15—20 кг/см.

Первоначальное натяжение резинового полотна на офсетном ци­линдре с течением времени падает примерно на 10—15 %, что вызы­вает снижение давления и ухудшает качество оттиска. Это особенно наблюдается при установке новых офсетных резиновых полотен. Для нормального проведения процесса печатания необходимо, что­бы натяжение офсетного резинового полотна было постоянным.

Упруго-эластические свойства де­келя зависят от деформационных свойств офсетного резинового полот­на и подкладочного материала. Не только свойства резинового полотна, но и состав и физические свойства всего декеля в целом определяют оптимальное давление, которое необ­ходимо создать в печатной машине для получения точной пере­дачи изображения с формы на резину и с резины на бумагу.

Для получения одинаковой насыщенности оттисков на разных по гладкости бумагах необходимо разное давление. При изменении гладкости обычных офсетных бумаг разница в давлении составляет около 20—25%. При изменении скорости печатания давление практически остается постоянным, но изменяются требования к свойствам печатных красок для получения одинаковых по качеству отпечат­ков, так как уменьшается процент перехода краски. С точки зрения тиражеустойчивости печатных форм, точности передачи изображения и минимального износа печатной машины необходимо производить печатание при минимально возможном давлении, т. е. минимальном сжатии декеля. Поэтому при высо­ких требованиях к точности воспроизведения элементов изобра­жения следует применять декель, состоящий из двух резиновых полотен, а не из резины и кирзы. Кроме того, надо следить за правильной установкой печатных цилиндров. Необходимо, чтобы соблюдалось правильное соотношение диаметров формного цилин­дра с формой, офсетного с декелем и печатного с бумагой для того, чтобы было обеспечено равенство окружных скоростей в точках их касаний. В противном случае будет наблюдаться искажение линейных размеров изображения.

Регулировать давление можно тремя путями — перемещением осей цилиндров, изменением диаметров формного и печатного цилиндров или изменением диаметра офсетного цилиндра. Регулирование давления путем перемещения осей цилиндров применяется только в небольших пределах — до ±0,3 мм. При большем перемещении будет происходить усиление скольжения в точке максимального натиска. Это будет вызвано различием окружной скорости офсетного и формного цилиндров в точке касания из-за изменения величины сжатия декеля и, следователь­но, изменений радиуса офсетного цилиндра. Такое же явление будет наблюдаться в точке касания офсетного цилиндра с печат­ным и это вызовет растяжение бумаги. По этой же причине нельзя рекомендовать регулировать давление путем увеличения диаметров формного и печатного цилиндров. Регулирование давления путем перемещения осей цилиндров в больших, чем указано, пределах не рекомендуется также вследствие того, что при увеличении расстояния между осями цилиндров увеличивает­ся боковой люфт между зубьями шестерен цилиндров. Это может привести к ухудшению качества отпечатка, появляется так называемое дробление (двоение) изображения. Наиболее правильно регулировать давление путем изменения диаметра офсетного цилиндра.

Способ регулиро­вания давления путем изменения диаметра офсетного цилиндра яв­ляется наиболее правильным и рекомендуется технологическими инструкциями. В этом случае необходимо соблюдать равенство диаметров формного цилиндра с формой и печатного цилиндра с бумагой и одинаковое расстояние между цилиндрами.

Характеристика офсетных резиновых полотен. Резина относится к высокополимерным материалам, обладаю­щим пространственным молекулярным строением, представляю­щим собой сложное переплетение цепных макромолекул, связан­ных в отдельных местах прочными поперечными связями (узлами). В процессе печатания резиновое полотно непрерывно подвер­гается механическим и химическим воздействиям, что при­водит к постепенному изменению его свойств, называемому усталостью резины. Деформационные воздействия на резину вначале приводят к обратимым, а после длительного воздей­ствия необратимым изменениям, заканчивающимся разрушением материала.

Резино-тканевые офсетные (печатные) пластины по конструкции представляют собой четырехсложную прорезиненную ткань с одно­сторонним резиновым покрытием. Для получения полотен, мало­деформирующихся при натяжении, без складок, гофрированных кромок и прочее, для изготовления нижних трех слоев текстиль­ной основы применяют высокосортные текстильные хлопчато­бумажные материалы, не имеющие механических повреждений, узлов, утолщений, пропусков нитей и масляных пятен. Чтобы поверхность резино-тканевой основы была равной, с минималь­ным выявлением ткацкого переплетения, для верхнего слоя основы используют хлопчатобумажною ткань — перкаль А. Эта же ткань используется в качестве нижнего слоя. Для прочной приклейки слоев применяют резиновый клей, чтобы предупредить расклеивание, производят его вулканизацию и последующую припрессовку всей основы.

Для получения резинового рабочего слоя изготовляют рези­новую смесь, которая состоит в основном из каучука, смол, наполнителей и пластификатора, и эту смесь каландрируют на четырех валковом каландре, следя за тем, чтобы не образовались в полученной резиновой пластине воздушные пузырьки. Калан­дрированная резиновая пластина дублируется с текстильной основой при их вулканизации на вулканизационном аппарате. Затем производят контроль полученного офсетного резинового полотна путем внешнего осмотра и проверки образцов на соответ­ствие их свойств установленным нормам. На поверхности рези­нового слоя не должно быть пузырей, раковин, углублений, выпуклостей, посторонних включений, трещин. Таким образом, процесс изготовления офсетных резиновых полотен состоит из трех этапов:

1. Изготовление рабочего резинового слоя.

2. Изготовление основы.

3. Изготовление резино-тканевой пластины.

На упруго-эластические свойства готовых офсетных резиновых пластин влияют толщина и свойства верхнего резинового слоя, определяемые свойствами каучука, составом резиновой смеси, временем и режимом вулканизации, а также свойства тканевой основы. Последние зависят от свойств используемых тканей, свойств и состава резинового клея и режима вулканизации и припрессовки основы. Упруго-эластические свойства офсетных рези­новых пластин рекомендуется определять в статических условиях по изменению величины относительной суммарной деформации во времени при нагружения образца грузом 8 кг/см², т. а. несколь­ко больший, чем максимальная величина давления при печатании, а также по относительной остаточной деформации после снятия нагрузки.

Дата добавления: 2014-12-08