Планетарная или секционная, какую машину выбрать?

Планетарная или секционная, какую машину выбрать?

Вопрос о выборе типа построения печатной машины не нов. Машины с центральным цилиндром, более известные как машины планетарного построения, давно и успешно используются, например, в листовой и рулонной офсетной печати. Но практически никогда данная конструкция не применяется в высокой печати. А что лучше для флексографской печати — машина планетарной или секционной конструкции?

Во флексографской печати преобладают машины планетарного построения — во многом благодаря хорошей приводке независимо от вида материала. Вместе с тем, существуют ограничения по структуре материалов из-за ограничений в переносе краски.

Машина планетарной конструкции обеспечивает хорошую приводку при соблюдении важного условия — между формными цилиндрами печатных секций и центральным печатным цилиндром нет никакого или есть оченьнезначительное проскальзывание, и запечатываемый материал не смещается относительно печатного цилиндра.

Возможно, это связано с тем, что формный и печатный цилиндры, а также растровые валы в современных машинах флексографской печати планетарной конструкции оснащены прямыми приводами. Но практикой пока не доказан факт их преимущества перед зубчатыми передачами.

Условием хорошей приводки на планетарных машинах с зубчатым приводом является наличие центральной шестерни, длина делительной окружности которой соответствует диаметру печатного цилиндра. Зубья шестерен приводов формных цилиндров должны входить в зацепление с зубьями центральной шестерни. Таким образом, между любыми двумя печатными секциями машины имеются только два зацепления. Как известно, погрешность зубчатой передачи зависит от числа зацеплений, следовательно, в данном случае такая погреши ность будет минимальной.

Схема восьмикрасочной флексографской машины планетарной конструкции

Сама по себе планетарная конструкция не является гарантией хорошей приводки. История привода планетарных машин начиналась с конструкции на осцове центральной шестерни малого диаметра. При этом между центральной шестерней и формными цилиндрами был ременный или цепной привод, и качество приводки было даже хуже, чем на машинах секционного построения.

Точная приводка сегодняшних машин планетарной конструкции базируется на современной технике приводов и проводке полотна. Привод должен быть или прямым, или с центральной шестерней большого диаметра с минимально возможным числом промежуточных шестерен. Проводка полотна требует, чтобы оно стабильно удерживалось на центральном цилиндре и не смещалось относительно него. Если эти условия не выполняются, то и планетарная конструкция бесполезна: возникают проблемы качества печати и приводки. Нестабильная проводка материала означает, что параметры «прихода» полотна на печатный цилиндр и параметры «ухода» с него будут отличаться. Для тянущихся материалов на практике это означает, что полотно на некоторых участках будет растягиваться, а для стабильных по размерамматериалов будет происходить растяжение по всей их длине. В таких случаях нельзя ожидать чистой печати и точной приводки.

Внешний вид планетарной флексографской машины

Итак, машины планетарной конструкции должны быть оснащены прямым приводом либо приводом с центральной шестерней большого диаметра, в прямое зацепление с которой входят шестерни формных цилиндров. В таких случаях при смене материала не требуется изменений в настройке приводки.

Абсолютная приводка является основным положительным качеством планетарных машин.

При выборе такой машины нужно принимать во внимание следующие особенности конструкции:

♦ относительно большие размеры машины;

♦ максимальное число печатных секций ограничено десятью;

♦ есть ограничения при двусторонней печати;

♦ затруднено обслуживание, например, смывка машины.

У машин секционного построения перечисленных проблем почти нет. Применение форм на гильзах упрощает процесс работы на машинах обеих конструкций.

Почему же специалистов сегодня волнует вопрос о конструкции машины: планетарная или секционная?

Флексографская печать позволяет получать хорошие результаты благодаря использованию фотополимерных пластин, камерного ракеля, современных растровых валов, применению компьютерной техники в процессе изготовления форм с компенсацией растаскивания растровой точки, и не в последнюю очередь благодаря электронному управлению печатным процессом. Наконец, планетарная конструкция обеспечивает идеальную приводку.

Схема флексографской машины секционного построения

Каковы условия качественной печати на секционных машинах флексографской печати? Раньше в конструкции привода секционных машин использовались цепи и муфты сцепления, поэтому было сложно избежать погрешностей в совмещении красок. И чем больше были такие погрешности, тем выше должно быть усилие протяжки материала через печатную секцию. С применением современного электронного привода для каждой печатной секции появились новые условия. Такие приводы с цифровым управлением обеспечивают постоянный вращающий момент независимо от нагрузки. В результате возможные погрешности меньше разрешающей способности человеческого глаза, то есть визуально неразличимы и определить их можно только с использованием специальной измерительной аппаратуры. Таким образом, равномерная скорость привода является обязательным условием точной приводки красок при печати на секционных машинах.

Одиночные раздельные приводы печатных секций являются обязательным условием для тех случаев, когда машины секционной конструкции конкурируют с машинами планетарного построения. Следующим условием является точная передача материала от одной печатной секции к другой.

Проводка полотна во флексографской машине длиннее, чем в рулонной офсетной, но короче, чем в машинах глубокой печати. В системах проводки полотна используются направляющие штанги.Такой принцип проводки материала в машине при печати на тянущихся материалах, особенно пленочных, может привести к проблемам с совмещением красок. В то же время для печати на картоне машины секционного построения являются более предпочтительными.При печати на машинах секционной конструкции важными становятся параметры материалов, поскольку между пе чатными секциями материал как бы «предоставлен сам себе». Его неоднородность может привести к нарушению приводки. При печати на машинах планетарной конструкции такие дефекты материала на результатах печати, как правило, не отражаются. В то же время узкорулонные машины секционного построения с шириной материала 50-80 см, несомненно, представляют собой хороший универсальный инструмент для печати на разных материалах — от полиэтилена средней плотности, полипропилена и алюминиевой фольги до бумаги, картона и многослойных материалов.

Флексографская машина секционного построения

То, что для планетарных машин является серьезной проблемой, для машин секционной конструкции может быть рядовой задачей. Например, большое число печатных секций, двусторонняя печать, разнообразная отделка в потоке и комбинированная печать (например, флексографская с глубокой). Важно также, что машина секционной конструкции всегда удобнее и проще в обслуживании.

При печати на планетарных машинах УФ-красками серьезную проблему представляет их сушка и отвод тепла без ущерба для качества печати и без нарушения приводки. Под действием избыточной температуры могут меняться размеры запечатываемого материала. В то же время на машинах секционной конструкции сушка УФ-красок не представляет проблемы.

Машины планетарной конструкции безусловно и прежде всего предназначены для печати на тянущихся материалах, в этой области они занимают ведущие позиции. Секционные же машины предназначены для печати на материалах, стойких к растяжению. В таких случаях флексографская печать представляет серьезную конкуренцию офсетной и глубокой печати.

Далее остановимся на проблемах и их путях решения в печатном процес­се, что может решаться посредством определенных характеристик печатной машины.

Печатный процесс       

Многие виды упаковочно-этикеточной продукции имеют небольшой формат и выпускаются относительно небольшими тиражами, поэтому ос­новное распространение при печати этикетки и некрупноформатной упа­ковки получили узкорулонные печатные машины с шириной запечатывае­мого полотна до 600 мм. Немаловажным моментом, способствующим распространению этих машин, является возможность их дооснащения раз­личными секциями послепечатной отделки оттисков в линию с печатью.

Традиционно все виды этикетки и неширокоформатной упаковки запеча­тывались на линейных секционных машинах флексографской печати с теп­ловыми сушильными устройствами.

В качестве печатных красок использовались традиционные флексограф­ские печатные краски на основе растворителей — водные или спиртовые.

В итоге в процессе производства упаковки и этикетки, особенно при печати по пленочным запечатываемым материалам, возникали следующие проблемы:

•   невозможность печати при скоростях выше 80 м/мин.;

•   сложности с приводкой много красочных изображений связанных с неравномерностью растяжения, особенно пленок между печатными секциями;

•   «смазанность» воспроизводимых многокрасочных изображений и нечет­кая печать отдельно стоящих тонких элементов на протяжении всего ти­ража, особенно в случае пленочных запечатываемых материалов;

•   невозможность правильной проводки материала в печатной машине с равномерным натяжением по всей зоне печати;

•   изменение цветовой тональности воспроизводимых изображений в про­цессе тиража;

•   неконтролируемый расход печатной краски, вследствие чего сложно чет­ко рассчитывать примерный объем необходимой печатной краски;

•   проблемы с экологией вследствие испарения вредных растворителей при использовании спиртовых красок.

Авторский комментарий:

На машинах линейного секционного горизонтального построения каждая печатная секция имеет отдельный печатный вал (цилиндр) и секции располагаются друг за другом в горизонтальной плоскости. Далее приводится изображений одной из линейных секцшт ных флексографских печатных машин.

Наиболее известны следующие производители линейных сек­ционных печатных машин: KDO, Edale (все Англия), Gallus (Швейцария), Nilpeter (Дания), Mark Andy (США), MPS (Голлан­дия) и др.

Реальными путями решения вышеописанных проблем является разработ­ка машины принципиально другого типа (планетарного) построения с од­ним общим печатным цилиндром и с использованием других сушильных (УФ) устройств.

Планетарные флексопечатные машины

При данном построении печатные секции имеют один общий печатный цилиндр и располагаются вокруг него. При этом из-за минимального рас­стояния между печатными секциями не происходит растяжение даже само­го трудно запечатываемого и сильнотянущегося материала и достигается наибольшая эффективность при запечатывании любого материала.

Планетарное построение печатных машин позволяет достигать следую­щих преимуществ:

•       иозможность запечатывать любой тип материала при стабильно высоком качестве;

•       отсутствие линейных деформаций и растяжений материала;

•       идеальная протяжка запечатываемого материала в машине.

Однако из-за воздействия тепла от сушильных устройств и от возникающих из-за процесса трения в процессе печати при прохождении запечатываемого матери-

Ннн по центральному печатному цилиндру неминуемо его нагревание. Так- ингревание материала происходит из-за воздействия сушильных уст-ройств. Сушильные устройства могут располагаться сразу после каждой из печатных секций.

Нагревание материала приводит к неминуемому изменению его линей­ных размеров и, соответственно, к потере качества из-за неприводки мно­гокрасочных изображений.

В этом случае целесообразно применять водяное охлаждение централь­ного печатного цилиндра с системой термостатирования и поддержания температуры зоны печати при определенном значении, что позволяет пол­ностью решать вышеобозначенную проблему. Благодаря этой системе дос­тигается температура определенного оптимального значения, при которой происходит равномерная и стабильная печать на любом типе пленочного материала.

Таким образом, из всего вышесказанного становится ясно, что наиболее оптимальным строением флексографской печатной машины является ее планетарное построение (с единым печатным цилиндром) и при этом с на­личием системы термостатирования (охлаждения).

Рис. 2. Флексографсная планетарная печатная машина Ко-Раск Euroflex

Как указывалось выше машины, оснащенные тепловыми сушками, позво ляют работать с красками на основе растворителей. В свою очередь краски на основе растворителей (водные, спиртовые) являются причиной следую щих проблем в процессе печати:

•      изменение вязкости в процессе печати из-за испарения растворителя;

•      изменение цветового тона из-за изменения вязкости;

•      наличие вредных испарений при использовании спиртовых красок;

•      неоптимальное воспроизведение растровых элементов за счет растпи ния на оттиске жидких красок на основе растворителей;

Все эти проблемы решаются путем использования УФ-отверждаемых кра­сок (отверждаемых под действием УФ-излучения при длине волны 300 — 380 нм), которые не содержат растворителя в своем составе и имеют более высокую вязкость по отношению к краскам на основе растворителей.

Наиболее известными производителями УФ-красок являются: Akzo Nobel (Швеция), MIRAGE, Sericol (все — Англия), RUCO, J + S (все — Германия) и др.

Отверждение этих УФ-красок происходит под действием УФ-излучения (как указывалось выше), и поэтому печатные машины должны быть оснаще­ны соответствующими модулями УФ-сушки, которые отличаются небольши­ми габаритами и небольшим расходом электроэнергии. Также в печатной машине должны присутствовать фильтры для удаления образующегося озо­на и соответствующая вытяжная система. При этом некоторые типы ламп благодаря воздушному охлаждению, определенному составу излучения и характеристикам выделяют минимальное количество озона в пределах до­пустимой для человеческого организма нормы (в пределах допустимой кон­центрации, ПДК). Например, таковыми являются лампы фирмы USHI0 (Япо­ния), устанавливаемые в узкорулонных флексографских и печатных маши­нах высокой печати Ко-Раск (Япония).

Соответственно, помимо планетарного построения печатной машины, немаловажным является наличие УФ-сушек и возможность работы с УФ-от- верждаемыми красками для достижения наиболее стабильно высокого каче­ства печати.

Таким образом, становятся ясными следующие технические моменты, благодаря которым реально увеличивается производительность и повыша­ется качество флексографского печатного производства:

•      водовымывная формная технология;

•  использование печатных машин планетарного построения;

•      использование УФ-отверждаемых печатных красок.

В завершение стоит написать о том, как и в любом сложном технологи­чески процессе существенным фактом является полная совместимость трех указанных компонентов, что в свою очередь действительно позволит тому или иному флексографскому предприятию перейти на значительно более новый уровень производительности и качества!