Тема лекции № 9. Тиражестойкость печатных форм

Тиражестойкость печатных форм в технологическом аспекте — это возможность получения с форм максимального количест­ва оттисков, качество которых отвечает требованиям, предъявля­емым к той или иной группе печатных изданий. Однако это поня­тие — категория не только технологическая, но и экономическая, поскольку большая тиражестойкость форм позволяет повысить коэффициент использования печатных машин, сделать более ста­бильными процесс изготовления оттисков и их качество, а также — в результате уменьшения количества форм, требуемых для печата­ния,— снизить себестоимость печатной продукции.

Тиражестойкость форм определяется сложным комплексом взаимосвязанных факторов, отражающих, с одной стороны, спо­соб их изготовления и особенности применяемых материалов, а с другой — условия использования их в печатной машине. В общем, все факторы, влияющие на тиражестойкость печатных форм можно разделить на две группы: а) факторы, зависящие от индивиду­альных физико-механических и физико-химических особенностей печатных форм; б) внешние (изнашивающие) факторы, не связан­ные с самими формами, а определяющиеся принципиальными особенностями способа печатания, типом печатной машины и видом применяемых печатных материалов.

Использование в формном производстве (прежде всего — вы­сокой печати), наряду с металлами, синтетических материалов пос­тавило перед теорией и практикой формного и особенно печатного процессов ряд проблем, связанных с изучением механизма и осо­бенностей износа форм, изготавливаемых из этих материалов, а также с разработкой комплекса мер, способствующих наиболее эф­фективному использованию деформационно-прочностных характе­ристик форм из синтетических материалов в процессе печатания тиража.

Краткий анализ современных представлений о процессе износа металлов и пластмасс независимо от способа печатания, природы формных материа­лов и вида печатных форм, особенности поведения их в печатном процессе определяются двумя основными факторами: циклическим характером нагружения и трением между печатной формой и контактирующими с нею элементами и поверхностями.

С появлением полимерных материалов вопросы, связанные с их трением по твердым поверхностям, сначала рассматривались с точки зрения результатов и выводов, полученных при изучении трения металлов. Некоторые важные заключения такого рода действительно применимы к поведению полимеров в аналогичных условиях. Но даже и в этих условиях — в силу специфики структу­ры и особенностей проявления физико-механических свойств ме­таллов и полимеров — становится наглядно ощутимым несходство механизмов трения и износа этих материалов.

Износ полимеров при трении зависит как от величины и харак­тера сил трения, так и от прочностных свойств материала, в пер­вую очередь характеризующих его деформационное поведение во времени.

По мере уменьшения своего влияния на износостойкость физико-механические свойства полимеров располагаются в сле­дующем порядке: 1) показатель усталости (коэффициент динами­ческой выносливости); 2) прочность; 3) модуль упругости; 4) ко­эффициент трения; 5) шероховатость поверхности; 6) внешнее дав­ление.

Металлические и полимерные печатные формы эксплуатиру­ются при воздействии знакопеременных нагрузок. Усталостные повреждения металлов в этих условиях порождаются трением ка­чения и качения с проскальзыванием и являются результатом интенсивного разрушения поверхностных слоев, характеризующе­гося возникновением микротрещин, а также единичных и группо­вых впадин.

Критерии оценки тиражестойкости печатных форм. Объективная оценка тиражестойкости печатных форм воз­можна только на основе системы технологических показателей, позволяющих количественно оценивать состояние печатающих и пробельных элементов формы и сопоставлять характеристические параметры штриховых и растровых изображений на форме и оттиске в процессе печатания тиража.

Основными способами определения степени износа текстовых форм высокой печати (рекомендуемыми прежде всего для исполь­зования в лабораторных условиях) можно считать: а) измерение ширины характерных штрихов непосредственно на форме; б) изме­рение ширины характерных штрихов на оттиске; в) измерение роста, профиля, а также глубины очка печатающих элементов фор­мы; г) анализ качества форм и оттисков с применением методов микроскопии и микрофотографирования.

Специфической причиной ускоренного износа фотополимер­ных форм является отделение фотополимеризующегося слоя-но­сителя печатающих элементов от подложки.

Для фотополимерных форм характерна и такая (пока еще не получившая четкого критериально-количественного выражения) форма износа, как усадка печатающих элементов в начальный период печатания тиража, обусловливаемая объемной деформаци­ей оснований элементов, обладающих меньшей степенью деформационного сшивания.

Внешним проявлением ее является уменьше­ние роста печатной формы, однако оценка этого фактора ослож­няется его присутствием также и при изготовлении ФПФ.

Причины и характер износа форм в высокой, офсетной и глубокой печати. В процессе печатания любым способом форма испытывает двукратное воздействие: во-первых, при нанесении краски с по­мощью накатных валиков (в отдельных случаях, как мы отмечали, они используются и в глубокой печати) и удалении ее избытка (прежде всего в глубокой печати), а во-вторых, при получении оттиска (или переносе изображения на промежуточную поверх­ность в офсетной печати). Это воздействие выражается, прежде всего, в проскальзывании формы по контактирующим с нею поверх­ностям в условиях большего, или меньшего трения, однако только, высокой (и флексографской) печати наблюдается еще и выдавливание печатающих элементов формы в накатные валики и бумагу, опирающуюся на декель. Это вдавливание вызывает растяжение мастичной оболочки валиков и бумаги, сопровождаемое возникно­вением дополнительного скольжения и трения, а следовательно, и износ формы.

Заслуживает внимания предложенная на основе эксперимен­тальных исследований классификация наиболее распространенных видов офсетных формных пластин по их, износостойкости; алюминий гладкий, алюминий, зерненный электрохимический, алюминий зерненный и оксидированный, алюминий, подвергнутый комплексной обработке, алюминий — медь, нержавеющая сталь — медь, алюминий — медь — никель, сталь — медь — хром (из горячего электролита), алюминий — медь — хром (из холодного электролита).

Наглядным проявлением физико-химического износа офсет­ных форм является нарушение избирательного смачивания, при котором, например, мельчайшие (как правило, полярные) частицы связующего начинают осаждаться на пробельные элементы. Зака­тываясь затем краской, Эти частицы вызывают постепенное окрашивание пробельных участков оттиска — так называемое тенение формы. Будучи результатом образования эмульсии типа масло — вода, которое, в свою очередь, обусловливается измене­нием граничного поверхностного натяжения, тенение, если не при­нять необходимых мер, приводит, к значительному ухудшению качества оттисков и порче формы. Противоположным случаем, порождаемым теми же причинами, является образование эмульсии типа вода — масло, которое приводит к осаждению мельчайших капелек увлажняющего раствора на печатающие элементы.

Глубокая печать. Истирание формы глубокой печати вызывается трением, воз­никающим: а) при перемещении ракеля вдоль печатной формы; б) при нанесении краски на форму с помощью накатного валика (при соответствующей конструкции красочного аппарата;

в) при проскальзывании бумаги по пробельным элементам в момент получения оттиска, вызываемом, в частности, отклоне­нием в толщине декеля.

Из всех вышеперечисленных факторов наибольшее значение для сохранения печатной формы в стабильно рабочем состоянии имеет ее взаимодействие с ракелем. Степень воздействия ракеля на форму и, следовательно, величина износа последней зависят как от подготовки ракеля, так и от его установки, т. е. правиль­ности выбора угла и усилия прижима. Для обеспечения нормального удаления краски с пробелов формы и должного заполнения краской растровых ячеек следует использовать ракели, характеризующиеся постоянным профилем износа и такой шириной рабочей кромки, которая, по крайней мере превышает величину диагонали растровой ячейки.

В этом случае ракель будет опираться не только на растровые линии, но и на находящуюся в ячейках печатную краску, что (с учетом несжимае­мости краски) будет способствовать уменьшению давления ракеля на печатную форму. Очень важное значение, с этой точки зрения, имеет толщина стальной пластины, из которой изготавливается ракель. Так, при толщине ракельного полотна 0,20 мм заточенный на нем фацет приведет к тому, что рабочая кромка ракеля в процессе печатания тиража будет постоянно сошлифовываться, т. е. увеличиваться в размерах, следствием чего окажется непре­рывное уменьшение давления ракеля на печатную форму, чреватое неполным удалением краски с пробельных элементов. Компен­сация этого нарушения увеличением усилия прижима ракеля к форме возможна только до определенного предела, за которым может наступить преждевременный износ печатной формы. Значи­тельно более благоприятные условия создаются при использовании бесфацетных ракелей, изготавливаемых из стальной пластины меньшей (<0,16 мм) толщины. В этом случае в процессе эксплуа­тации ракеля расширения контактирующей с формой его кромки не происходит и, следовательно, усилие прижима ракеля к печат­ной форме остается постоянным. Если же бесфацетный ракель изготавливается из более толстой стали (и соответственно имеет более широкую рабочую кромку), его устанавливают под более крутым углом. В целях предотвращения механического износа рабочей кромки ракеля в начальный момент печатания в ряде случаев да­же затупляют ее соответственно углу установки.

Наиболее благоприятной в отношении обеспечения минималь­ного износа печатной формы и стабильного качества оттисков является также уже знакомая нам «обратная» установка ракеля (в направлении, противоположном направлению вращения форм­ного цилиндра), позволяющая обеспечить необходимое усилие прижима ракеля при стабильной (и относительно невысокой) величине гидродинамического напора печатной краски. Однако «обратная» установка ракеля требует весьма тщательной регули­ровки привода формного цилиндра. И, наконец, следует отметить значительно большую, чем в других способах печатания, чувствительность формы к абразив­ным свойствам печатной краски и наличию в ней инородных при­месей.

Дата добавления: 2014-12-08