Состав ванн и режимы их работы

А Б В

3 4

Свет

Свет

tmм_

illliil!

ЕЗЗГ^Т

3 ₂

JE2ra_

bww* K*33

-^ШЯк-=Ш^='

— рщуллл----- р°гя-----

ДЯ^-тИр^Г

Рис. 9.1. Схема изготовления офсетных печатных форм: А — монометаллической формы негативным копированием; Б — моно­металлической формы позитивным копированием: / — алюминиевая пластина; 2 — копировальный слой; 3 — гидрофильная пленка; 4 — краска; В — биметаллической формы травлением металла на пробель­ных элементах: / — сталь; 2 — медь; 3 — копировальный слой

верхностью металла, а пробельйые — на адсорбционных гидро­фильных пленках, образованных на поверхности металла-ос­новы.

Офсетные печатные формы изготавливают негативным или позитивным способами копирования. При негативном способе на светочувствительный копировальный слой копируют негати­вы, и в этом случае задубленный копировальный слой служит основанием для печатающих элементов. При позитивном спосо­бе на светочувствительный слой копируют с диапозитива, и тогда экспонированные участки копии растворяются при обра­ботке копии.

Позитивный способ копирования обеспечивает большую точность передачи элементов изображения и устойчивость пе­чатающих элементов в процессе печатания.

В настоящее время на полиграфических предприятиях от­расли применяется до 20 различных вариантов технологии из­готовления монометаллических и полиметаллических офсетных печатных форм. Основные отличия вариантов заключаются в применении различных видов светочувствительных слоев и в условиях создания печатающих и пробельных элементов. Разно­образие технологических вариантов затрудняет нормализацию формных процессов и обеспечение стабильного качества выпус­каемой печатной продукции.

Поэтому современной тенденцией развития формного оф­сетного производства является широкое внедрение предвари­тельно очувствленных пластин и механизированной обработки форм на поточных линиях. Внедрение предварительно очувств­ленных пластин на полиграфических предприятиях значительно повышает производительность труда, высвобождает производ­ственные площади и улучшает условия труда работающих. По­точные линии для изготовления офсетных форм позволяют повы­сить качество изготовляемых форм за счет нормализации и ста­билизации технологического процесса и существенно сократить долю ручного труда в формном производстве.

В настоящее время основным способом изготовления пред­варительно очувствленных офсетных пластин является их цент­рализованное производство. Так, например, Дмитровский опыт­ный завод алюминиевой консервной ленты централизованно из­готавливает предварительно очувствленные гладкие алюмини­евые пластины одноразового пользования. Применение предва­рительно очувствленных гладких пластин одноразового пользо­вания позволяет стандартизировать технологию изготовления форм с использованием необходимого отечественного или импорт­ного оборудования, в том числе современных копировальных рам с металлогалогенными источниками света, а также механи­зированных поточных линий для обработки копий и проведения операции термообработки форм.

При рациональной организации труда производственный цикл изготовления одной формы без термообработки составля­ет 10—15 мин, а с термообработкой —15—20 мин. Стоимость одной пластины формата А6 — 3,63 руб. Расчетный годовой эко­номический эффект от внедрения в отрасли предварительно очувствленных гладких алюминиевых пластин с учетом выс­вобождения производственных площадей и персонала состав­ляет свыше 1,5 млн руб. на 1 млн гладких алюминиевых пла­стин.

В последнее время в технологии изготовления монометал­лических предварительно очувствленных форм появились плас­тины из углеродистой стали. Применение таких пластин позво-

ляет повысить тиражестойкость форм (до 200—300 тыс. оттис­ков) путем применения операции термообработки, а также обес­печить высокую разрешающую способность. Монометалличес­кие формы на основе углеродистой стали по своим технико-эко­номическим показателям могут успешно конкурировать с поли­металлическими пластинами. Нет сомнения, что монометалли­ческие офсетные пластины получат широкое применение в по­лиграфическом производстве для печати самой различной про­дукции.

Для тиражей свыше 300 тыс. оттисков целесообразно при­менять биметаллические формы. Такие предварительно очувств-ленные пластины централизованно выпускаются Зарайским за­водом офсетных пластин и находят самое широкое применение для печати газет как в центральных издательствах, так и в пунк­тах децентрализованной печати на основе применения систем факсимильной передачи газет на расстояние.

В настоящее время на полиграфических предприятиях при­меняются не только предварительно очувствленные офсетные пластины, изготовленные централизованно, но имеет место ши­рокое изготовление офсетных форм непосредственно в услови­ях предприятия. В этом случае применяется специальное опера­ционное оборудование, а в ряде случаев и сложные гальваноли­нии, как, например, для изготовления полиметаллических оф­сетных форм.

Поэтому первоначально рассмотрим оборудование, которое используется в типографиях при изготовлении офсетной формы в условиях предприятия.

9.2. Оборудование для подготовки поверхности офсетных формных пластин

Во всем мире широкое распространение получили мономе таллические формы на алюминиевых пластинах и алюминиевой фольге.

Перед изготовлением офсетных форм на алюминии его по­верхность должна быть предварительно подготовлена, так как состояние поверхности определяет печатные свойства офсетных форм и оказывает влияние на физико-химическую устойчивость печатающих и пробельных элементов. Подготовка поверхности заключается в механической или электрохимической ее обра­ботке.

Для создания устойчивых печатающих и пробельных эле­ментов рабочая поверхность пластины подвергается специаль­ной механической обработке — шлифованию и зернению. При

шлифовании офсетные формные пластины очищают от окислов, окалины, мелких царапин, а в случае многократного использова­ния — от предыдущего изображения. Для очистки применяют различные абразивы: корунд, карборунд, наждак, кварцевый пе­сок и т. д.

Сущность операции зернения офсетной пластины заключа­ется в создании шероховатой поверхности с равномерно распре­деленными гребешками. В результате существенно увеличива­ется площадь поверхности пластины, что повышает ее химичес­кую активность, физико-химическую устойчивость печатающих и пробельных элементов, а также адсорбционную способность и влагоемкость.

При изготовлении полиметаллических печатных форм на пластину-основу наращивают металлы: медь, хром (никель) —и обрабатывают ее поверхность путем химического обезжирива­ния, электрохимического оксидирования, химического или анод­ного травления. В качестве основы применяют алюминий, угле­родистую или нержавеющую сталь.

Шлифование и зернение офсетных пластин проводят на зернильных машинах или электрохимическим путем. Зерниль-ная машина представляет собой ящик, на дно которого укла­дывают обрабатываемую пластину. В ящик засыпают последо­вательно тонкий слой абразива и в один-два слоя керамичес кие шарики. При колебаниях ящика шарики, перекатываясь, вдавливают увлажненные зерна абразива в обрабатываемую пластину, благодаря чему поверхность пластины становится ше­роховатой. В качестве абразива при зернении применяют элект­рокорунд, пемзу и др., а также шарики керамические или стек­лянные диаметром 12—0 мм. Наилучшее распределение шари­ков — в один слой, так как иначе наблюдается проскальзыва­ние их по поверхности пластины, что ухудшает качество зерне­ния.

Основными факторами, определяющими качество зернения, являются: материал и размеры шариков, характер их распре­деления по пластине, количество абразивного материала и сте­пень его дисперсности, увлажнение абразива и, наконец, ско­рость движения пластины. В, процессе обработки пластина должна быть строго горизонтальна, так как в противном слу­чае шарики будут скатываться в одну сторону и зернение будет неравномерным.

По окончании зернения пластину необходимо промыть для удаления шлама, а также очистить шарики и дно зернильного ящика машины.

Для зернения пластин с помощью шариков применяют под­весную зернильную машину, состоящую из ящика, подвешенно-

го на четырех тросах к потолку или металлической ферме, и привода. Подвесные зернильные машины МФЗ-5 и МФЗ-6 вы­пускаются Одесским заводом полиграфических машин.

Электрохимическая обработка поверхности пластин произ­водится на механизированной линии в гальванованнах, распо­ложенных в порядке выполнения основных технологических опе­раций: обезжиривания, декапирования, электрохимического зер­нения, оксидации, наполнения оксидной пленкой и промежуточ­ных струйных промывок. Пластины перемещаются от одной ван­ны к другой с помощью тельфера или автооператором по зара­нее рассчитанной циклограмме. Состав ванн и режимы работы, принятые для гальванолинии, даны в табл. 9.1. В качестве ос­новы для монометаллических пластин используют алюминий марки АД-1 по ГОСТ 10-03—73.

	Состав раствора, %	Режим обработки	Продолжи­тельность операции, мин
Основные операции	Температура, °С	Плотность тока, А/дм^2	Напряжение, В	Новые плас­тины	Старые плас­тины
Обезжиривание Декапирование Электрохимиче­ское зернение Оксидирование Наполнение	Едкий натр — 5 Азотная кислота — 23, фторид аммония — 2,5 Соляная кислота — 0,5ч-0,6, смачиватель — 0,2 Серная кислота — 20, органическая кисло­та 5 Соль кремниевой кис­лоты — 5	60±5 18-23 18-f-25 18-^22 20-25	1,5-=- -т-0,8*	13-т--г-13,5 10-7-12	2 1 20-30 10 10	5 1 15 10 10

* В процессе электрохимического зернения ток падает, поэтому указаны его начальное и конечное значения.

Ванны объемом 1300 л — металлические, футерованные по-ливинилхлоридным пластиком. Все рабочие ванны, кроме ван­ны наполнения, оборудованы бортовыми отсосами и барбатера-ми для перемешивания растворов сжатым воздухом, а ванна обезжиривания пластин имеет электронагреватели с тер-

морегулятором для поддержания температуры 60±5°С. Ванны электрохимического зернения питаются индивидуально перемен­ным током от понижающего трансформатора, имеющего ступен­чатую регулировку напряжения 11 —14—16 В, ванна оксидиро­вания — постоянным регулируемым током от выпрямителя мар­ки 12/6-600. Ванны электрохимического зернения и оксидации имеют охлаждающие устройства — свинцовые змеевики с цир­кулирующей проточной водой.

Электрохимическое зернение поверхности алюминиевых пластин — основная операция гальаанолинии — производится при строгом соблюдении заданных р ежимов. Раствор для элек­трохимического зернения полностью заменяют каждые два ме­сяца при указанной выше производительности. Контроль и кор­ректировку раствора соляной кислоты нужно производить еже­дневно. Смачиватель добавляют периодически по мере выра­ботки.

При эксплуатации ванны оксидирования поверхности алю­миниевых пластин надо строго соблюдать заданный режим ра­боты и при необходимости охлаждать электролит, так как в процессе электролиза происходит разогрев раствора. Повыше­ние температуры электролита ведет к растравливанию окисной пленки. В процессе оксидирования происходит истощение раст­вора в результате связывания свободной серной кислоты алю­минием, переходящим в раствор, и, следовательно, насыщение электролита алюминием. Электролит периодически контролиру­ется на содержание свободной серной кислоты и алюминия и корректируется поданным анализа.

Плохой контакт между анодируемыми пластинами и токо-проводящими зажимами приводит к тому, что окисная пленка на отдельных участках поверхности не образуется, а на других приобретает радужную окраску из-за своей неравномерной тол­щины.

Особое внимание следует обращать на конструкцию зажи­мов, обеспечивающую нормальное токопрохождение. Недоста­точная площадь контакта приводит к: прогоранию алюминиевых пластин.

Ванна наполнения оксидной пленки требует также тща­тельного контроля за концентрацией раствора и его рН.

Операция наполнения оксидной пленки при заданных режи­мах предназначена для уменьшения пористости оксидной плен­ки, придания поверхности алюминия более устойчивых гидро­фильных свойств при достаточной адгезии к ней выбранного светочувствительного слоя.

Назначение основных технологических операций.

Обезжиривание пластин проводят для полного очищения поверхности от жировых загрязнений. Пластины, бывшие в употреблении, предварительно очи­щаются в отдельной ванне при температуре 50—64) °С в течение 5 мин.

В гальванолинии пластины обезжириваются без наложения тока при температуре 50—60 °С в течение 2 мин.

Декапирование пластин обеспечивает нейтрализацию их поверхности и удаление окисной пленки. В ванне для декапирования пластина обрабатыва­ется в течение 1 мин и после этого промывается проточной холодной водой при температуре 15—25°С. После декапирования поверхность пластины дол­жна быть светлой и не иметь матовых пятен.

Электрохимическое зернение создает необходимую микроструктуру на поверхности пластины. Электрохимическое зернение пластин проводят в галь­ванованне переменным током по режиму, приведенному в табл. 9.1.

Высоту микронеровностей на поверхности пластины можно изменять, регулируя плотность тока и изменяя концентрацию кислоты в гальванован­не. Оптимальный режим зернения позволяет получить микронеровности на поверхности пластины 0,8—1,2 мкм.

Силу тока, подающегося на пластину, рассчитывают, исходя из формата обрабатываемой пластины по формуле

I=DS,

где / — сила тока; D — плотность тока; S — площаль поверхности пластины.

Зерненые пластины промывают проточной водой, протирая щетками.

Процесс электрохимического зернения тщательно контролируется по по­казаниям амперметра, вольтметра и терморегулятора, а время обработки — по сигнальным часам. Поверхность после обработки должна быть равномер­но матированной, светлой, без полос, пятен, рисок и емятин.

Оксидирование пластин выполняют для повышения износостойкости алю­миния. Операция проводится на аноде в растворе серной кислоты. Процесс должен тщательно контролироваться по показаниям амперметра, вольтмет­ра и терморегулятора, так как эта операция существенно влияет на последу­ющий процесс. Пластины промывают холодной водой (15—20 °С) в течение 1 мин.

Наполнение оксидной пленки придает поверхности пластин необходимые гидрофильные свойства за счет уменьшения пористости на поверхности пла­стины. Режим проводится в соответствии с данными табл. 9.1. После наполне­ния пластины промывают горячей водой (50—60 °С) в течение 2—3 мин.

После промывки пластины сушат в сушильном шкафу, оснащенном по­догревом и вентилятором. Температура сушки — 60 °С, продолжительность — 3—5 мин.

Такая комплексная обработка алюминиевых плгастин проводится на ав­томатической гальванолинии ФЭЗ.

Техническая характеристика гальванолинии ФЭЗ

Формат обрабатываемых пластин, мм:

наибольший 1160X1420

наименьший 660X730

Средняя скорость работы линии, форм/ч 22

Продолжительность обработки комплекта из двух 5,3

пластин (такт работы линии), мин

Продолжительность обработки первого комплек- 95

та, мин

Габаритные размеры, мм 3570X18 280X4760

Дата добавления: 2015-04-24