Послепечатные процессы — лабораторный практикум

Нанесение лаковых покрытий с использованием

трафаретного станка

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1)

Продолжительность работы - 4 часа.

1.1. Цель работы

Изучение трафаретного станка МТ-50А. Изучение техники безопасности при работе на станке.

1.2. Содержание работы

Изучение отделки лаком печатной продукции на трафаретном станке. Отработка на практике способов и видов лакирования.

1.3. теоретическая часть

Лакирование - это нанесение на оттиск (на всю поверхность листа, за исключением кромок, или только на места красочного изображения) прозрачного бесцветного лака - раствора смолы (олигомера), полимера в подходящем летучем растворителе, жидкого олигомера, затвердевающего при введении инициатора или катализатора реакции полимеризации, под действием ультрафиолетовых лучей или электронных пучков. Гладкая и эластичная поверхность лакированного оттиска более износо- и влагостойка, так как смола лакового покрытия, армированная волокнами бумаги или картона, и поверхностные волокна печатного материала, скрепленные смолой, обладают высокой гидрофобностью и хорошо противостоят трению о другие поверхности.

Технология лакирования достаточно проста: в лакировальном автомате, состоящем из плоскостапельного самонаклада, лакировального и сушильного устройств и стапельной приемки, лак наносится валиком равномерным тонким слоем на лист и высушивается. Лакировать следует оттиски, отпечатанные на относительно толстых и гладких видах бумаги с объемной массой не ниже 0,90 г / см , поверхностной плотностью не менее 80 г / м . При двукратном лакировании объемная масса бумаги оттисков должна быть не менее 0,70 г / см . Оттиски, поступающие на лакировку, должны быть выдержаны до полного закрепления красочного слоя, отпечатаны без применения противоотмарывающих порошков и жидкостей, иметь незапечатанные поля по передней кромке шириной не менее 20 мм и ровные, без повреждений, кромки.

Лак должен хорошо смачивать чистую бумагу и красочный слой оттиска, полностью заполнять углубления и поры на ее поверхности, но не должен проникать в толщу бумаги. Лаковая пленка при высыхании и в процессе старения не должна давать усадку, приводящую к скручиванию и короблению продукции, не должна изменять свои оптические и физико-механические свойства (изменять цвет, становиться хрупкой) в течение всего срока службы изделия или издания. Для лакирования применяются спиртовые, водные, спиртоводные и другие лаки, например затвердевающие под действием ультрафиолетового облучения. Водные и спиртоводные лаки находят ограниченное применение (лак ПВК-4 - для этикеточной продукции, ИЛ-2 - для игральных карт), так как присутствие воды может быть причиной скручивания, коробления и низкой водостойкости лакированной продукции. Широкое распространение получил спиртовой лак ЦГФ-595, состоящий из циклогексанон-формальдегидной смолы, канифоли и поливинилбутираля (в качестве пластификатора), растворенных в техническом этиловом спирте.

Условная вязкость лака устанавливается в соответствии с гладкостью бумаги: для мелованной бумаги с гладкостью 400-1200 с она должна составлять 17-25 с по вискозиметру ВЗ-4, для обложечной с гладкостью 110-300 с - 20-30 с, для офсетной с гладкостью 80-170 с - 25-30 с. Если вследствие испарения летучего растворителя вязкость лака оказывается завышенной, то лак разбавляют техническим этиловым спиртом.

В процессе работы лакировального автомата приемщик непрерывно, а машинист периодически оценивают качество отлакированной продукции и при необходимости регулируют работу лаконаносящего устройства, режим сушки, корректируют вязкость лака. Отлакированные листы укладываются на поддон стопой высотой не более 1,0 м и выдерживаются на нем не менее суток до передачи отлакированной продукции на последующие операции.

Для повышения лоска и глянца иногда прибегают к повторному лакированию и (или) к каландрированию лакового покрытия, пропуская отлакированный и сухой оттиск через каландр, прессовую пару, состоящую из обрезиненного и стального полированного валов. Стальной вал нагревается до 100-150°С, а в каландре создается большая - 50-60 кН - сила прессования.

1.4. Методика выполнения работы

1. Изучение инструкции по технике безопасности на трафаретном станке МТ-50А.

2. Изучение и описание устройства и общих принципов работы станка.

3. Изготовление формы для выборочного и сплошного лакирования.

4. Выполнение лакировальных работ на образцах печатной продукции: сплошное, выборочное, лакирование различными видами лаков.

5. Выводы о возможностях применения техники трафаретной печати для послепечатной отделки лаком полиграфической продукции.

1.5. Оборудование и материалы

1. Трафаретный станок МТ-50А.

2. Материалы для форм.

3. Образцы полиграфической продукции, для последующей отделки лаком, различные виды лаков.

1.6. Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Краткое описание работы.

3. Результаты лакирования образцов.

4. Вывод.

Изучение и выполнение листоподборочных и

фальцевальных операций на примере простых тетрадей

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2)

Продолжительность работы - 4 часа.

2.1. Цель работы

Изучить устройства листоподборочного башенного комплекса DC-8 mini и брошюровщика DBM-70. Сделать вывод о количестве и качестве операций, возможных на данных аппаратах.

2.2. Содержание работы

Изучение инструкции по работе на DC-8 mini и DBM-70. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на DC-8 mini и DBM-70. Отработка приемов листоподборки, фальцовки и брошюровки простых тетрадей.

2.3. Теоретическая часть

Комплектовка книжного блока не из отдельных листов, а из тетрадей - это не только дань старинной технологии переплетения рукописных и старопечатных книг, но и технологическая необходимость.

Изготовление книг, скомплектованных из тетрадей, а не из отдельных листов (долей), позволяет уменьшить трудоемкость и вероятность ошибок при комплектовке блока, выбрать способ его скрепления и обработки, обеспечивающие хорошую раскрываемость, высокую прочность и долговечность книги.

Изучение и выполнение вручную различных вариантов фальцовки (параллельной, перпендикулярной, комбинированной)

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3)

Продолжительность работы - 2 часа.

3.1. Цель работы

Познакомится с основными видами вариантов фальцовки, применимостью их для различных полиграфических изделий.

1.2. Содержание работы

Выполнение вручную вариантов фальцовки: параллельной, перпендикулярной, комбинированной.

1.3. Теоретическая часть

По взаимному расположению сгибов фальцовку классифицируют как параллельную, перпендикулярную и комбинированную (параллельно- перпендикулярную или перпендикулярно-параллельную).

Во всех случаях фальцовка может быть симметричной (каждый сгиб по середине листа) либо со смещением. Разновидностью фальцовки со смещением является фальцовка со шлейфом.

3.3.1. Виды параллельной фальцовки

При параллельной фальцовке сгибы всегда параллельны один другому. Этот вариант включает четыре вида, которые могут по-разному сочетаться между собой.

При симметричной параллельной фальцовке лист в каждой секции машины фальцуется всякий раз параллельными сгибами на половину своей длины и длины сфальцованной доли.

Таким образом, происходит последовательное складывание листа пополам по одной стороне листа. Обычно это делается по длинной стороне листа (рис. 3.1).

При фальцовке «в гармошку» лист фальцуется в два и более параллельных сгиба с получением в тетради фальцев, которые направлены в противоположные стороны с равными промежутками (рис. 3.2).

При фальцовке «в намотку» фальцовка происходит в одном и том же направлении, как бы «сматывая» внутрь лист (рис. 3.3).

Такого вида фальцовка может сочетаться с фальцовкой «гармошкой» (рис. 3.4).

Существует принципиальное различие между 2-сгибной и 3-сгибной «оконной» фальцовкой.

2-сгибная «оконная» фальцовка. Относительно середины листа фальцы формируют клапаны с каждой стороны (рис. 3.5).

Из технических соображений каждый клапан должен не доходить до середины листа приблизительно на 1-1,5 мм.

3-сгибная фальцовка. Посредине листа делается сгиб, дополнительный к тем двум, которые формируют клапаны (рис. 3.6).

Также из технических соображений каждый клапан должен не доходить до середины листа минимум на 1,5 мм.

3.3.2. Виды перпендикулярной фальцовки

При перпендикулярной фальцовке каждый последующий сгиб перпендикулярен предшествующему. Он наиболее распространен для изготовления книжно-журнальной продукции (рис. 3.7). Обычно лист в два, три или четыре сгиба фальцуется каждый раз на половину своей длины и сфальцованной доли при каждом повороте фальцуемого листа на 90° с получением соответственно 8-, 16- или 32-страничных тетрадей.

Симметричная перпендикулярная фальцовка. Обычно лист фальцуется в два, три или четыре сгиба каждый раз на половину своей длины и сфальцованной доли при каждом повороте фальцуемого листа на 90° с получением соответственно 8-, 16- или 32-страничных тетрадей.

Перпендикулярная фальцовка со шлейфом. Шлейфом называют несколько выступающую половинную часть закрытой сфальцованной тетради, предназначенную для ее автоматического открывания в ниткошвейных автоматах, подборочных секциях вкладочно-швейных машин или ВШРА. Современные модели такого брошюровочно-переплетного оборудования позволяют, как уже отмечалось, открывать тетради и без шлейфа. Но он может быть незаменим при работе с проблематичными видами бумаги и в любом случае обеспечивает более надежную работу машин.

3.3.3. Комбинированная фальцовка

Комбинированная фальцовка представляет собой сочетание параллельных и перпендикулярных сгибов. Она применяется обычно для получения 12-, 16-, 24- и 32-страничных тетрадей (рис. 3.8).

При комбинированной фальцовке, как и других вариантах, расположение шлейфа также зависит от спуска и сочетания параллельных и перпендикулярных сгибов.

3.4. Методика выполнения работы

1. Описание различных вариантов фальцовки.

2. Выполнение вручную различных видов параллельной фальцовки.

3. Выполнение вручную различных видов перпендикулярной фальцовки.

4. Выполнение вручную комбинированной фальцовки.

3.5. Оборудование и материалы

1. Листы бумаги для образцов фальцовки.

2. Линейка.

3.6. Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Краткое описание работы.

3. Результаты фальцовки вручную.

4. Вывод.

Изучение, раскрой вручную и приклейка вручную форзацев

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4)

Продолжительность работы - 2 часа.

4.1. Цель работы

Изучение вариантов приклейки форзацев.

1.2. Содержание работы

На практике изучить различные варианты приклейки форзацев.

1.3. Теоретическая часть

Число и перечень технологических операций по изготовлению и присоединению форзацев к тетрадям или блокам зависят от их конструкции. Но при изготовлении наиболее часто применяемых простых приклейных форзацев необходимы три или пять технологических операций: раскрой форзацной бумаги (или оттисков, если форзацы запечатаны), фальцовка форзацев, приклейка форзацев к тетрадям, прессование и упаковка тетрадей с форзацами. Последние две операции не обязательны, если в мелкосерийном производстве для транспортировки и хранения полуфабрикатов используют фуры.

В некоторых случаях (при изготовлении книг на автоматизированных поточных линиях) третья операция выпадает из цикла операций по изготовлению сложных тетрадей, так как форзацы присоединяются или приклеиваются к скомплектованному или сшитому книжному блоку.

Форзацы классифицируют по их конструкции, способу присоединения к тетрадям или блоку и по виду художественно-полиграфического оформления.

По конструкции форзацы делятся на простые, окантованные, составные, «свои» и накидные. Простые форзацы представляют собой односгибную тетрадь, присоединяемую к крайним тетрадям блока или к блоку с помощью узкой полоски клея. Окантованные форзацы отличаются от простых наличием узкой полоски бумаги или коленкора, оклеивающей тетрадь с форзацем по корешку. Составные форзацы изготавливают из двух долей разной ширины, которые в корешковой зоне склеиваются при помощи полоски коленкора. Такой форзац приклеивается к внутренней стороне тетради и загибается на наружную ее сторону. Свой форзац не требует изготовления: его функции выполняют первые и последние листы книжного блока, которые оставляют незапечатанными. Накидные форзацы представляют собой 8- страничную тетрадь, которая накидывается на книжный блок, скомплектованный вкладкой, и скрепляется с блоком в процессе его шитья.

По способу присоединения к тетрадям или блоку форзацы бывают приклейные, прошивные и пришивные. Приклейные форзацы прикрепляются к крайним или (при комплектовке блока вкладкой) к наружной тетради блока узкой (4-5 мм) полоской клея, прошивные форзацы приклеиваются к внутренней стороне тетрадей до комплектовки блока и прошиваются по сгибу во время шитья блока нитками или проволокой. Пришивные форзацы, являющиеся самостоятельными тетрадями, пришиваются к блоку в процессе его шитья нитками (иногда - проволокой) и склеиваются с тетрадями блока по корешковым фальцам в процессе заклейки корешка.

По виду художественно-полиграфического оформления запечатанные форзацы делятся на тематические, изображения на которых соответствует тематике книги, декоративно-орнаментальные и фоновые.

Технологическими инструкциями по технологии брошюровочно- переплетных процессов рекомендованы к применению «свои», простые приклейки, приклейные с окантовкой и составные прошивные форзацы (рис. 4.1).

Основное назначение форзацев - обеспечить требуемую долговечность издания, в частности достаточную прочность связи переплетной крышки с книжным блоком, способную противостоять возможным динамическим нагрузкам при пользовании книгой.

Изучение и выполнение шитья скобками на проволокошвейном устройстве

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5)

Продолжительность работы - 2 часа.

5.1. Цель работы

Изучение принципов работы брошюровщика DBM-70.

5.2. Содержание работы

На практическом примере освоить операция шитья проволокой (скобами) простой тетради.

5.3. Теоретическая часть

В производстве изданий и изделий книжного типа применяется более 30 вариантов скрепления книжных блоков, которые можно объединить в 14 видов и 5 способов: шитье нитками, шитье проволокой, клеевое бесшвейное скрепление (КБС), швейно-клеевое скрепление (ШКС) и механическое скрепление.

Из трех способов шитья блоков проволокой (поблочного внакидку, поблочного втачку и потетрадного вразъем) наиболее широкое применение имеет шитье внакидку благодаря своей простоте в использовании, широкой механизации и автоматизации, возможности в крупносерийном производстве организовать непрерывное поточное производство на всех операциях - от комплектовки блока до упаковки готовой продукции. При его применении требуется минимум сравнительно дешевого расходного материала - тонкой проволоки, он с успехом может применяться как на малых, так и на крупных полиграфических предприятиях, причем в мелкосерийном производстве требует минимальных финансовых затрат на приобретение сравнительно простого и высокопроизводительного оборудования, требующего минимума времени на переналадку при смене заказа. При его использовании в среднесерийном производстве применяют вкладочно-швейные полуавтоматы, позволяющие за смену скомплектовать, скрепить и покрыть обложкой от 22 до 31 тыс. изданий в зависимости от их объема и формата.

Современные вкладочно-швейно-резальные автоматы (ВШРА) впечатляют своими возможностями: их максимальная техническая скорость, в зависимости от нужд производства, может составлять от 8 до 20 тыс. экземпляров готовой продукции в час. При подключении к ВШРА стопоукладчика и упаковочного автомата готовая продукция может немедленно отправляться на склад или к заказчику. К недостатку этого способа скрепления можно отнести то, что он применим лишь при комплектовке блоков вкладкой, поэтому объем изданий, отпечатанных даже на тонкой бумаге, не превышает 128 страниц.

Шитье проволокой втачку применяется сравнительно редко - для скрепления изданий в обложке с толщиной блока от 5 до 20 мм, выпускаемых малыми и средними тиражами. К его недостаткам можно отнести плохую раскрываемость книги и быстрый отрыв крайних листов в местах крепления при пользовании книгой.

Потетрадное шитье проволокой на марле впервые было осуществлено в 1870-х гг. в Германии.

В 70-х гг. многоаппаратные проволокошвейные полуавтоматы были сняты с производства, но потетрадное шитье проволокой еще применяется в малосерийном производстве альбомов и атласов благодаря широким технологическим возможностям машин типа ПШ-4М и 2ШП-4, позволяющих скреплять блоки высотой до 500 мм и толщиной до 125 мм четырьмя-семью проволочными скобами со скоростью до 65 цикл / мин.

Технология поблочного шитья проволокой. На малых полиграфических предприятиях шитье проволокой внакидку и втачку выполняется на одноаппаратных проволокошвейных машинах или на многоаппаратных машинах. На многоаппаратных машинах устанавливаться от двух до четырех швейных аппаратов и скрепляться блоки толщиной до 8 мм.

При смене заказа проволокошвейные машины переналаживаются на вид шитья (внакидку или втачку) и на толщину сшиваемого блока, при этом изменяется положение поворотного рабочего стола, снимается или устанавливается неподвижный упор, фиксирующий положение корешка блока при шитье втачку, и регулируется положение швейного аппарата в соответствии с толщиной книжного блока. При подготовке к работе вкладочно-швейной машины необходимо отрегулировать положение каретки швейного аппарата, швейных головок и загибателей ножек скоб, а в зависимости от толщины раскрытого блока - величину открывания захватов каретки и зазоров между швейными головками и загибателями. В подготовку к работе ВШРА входит также регулировка самонакладов в соответствии с форматом и толщиной тетрадей и обложки, а резальной секции - в соответствии с форматом издания.

Для скрепления книжных блоков проволочными скобами применяется полиграфическая проволока по ГОСТ 7480 или стальная низкоуглеродистая общего назначения по ГОСТ 3282.

ГОСТ 7480 предусматривает выпуск 11-ти видов проволоки диаметром от 0,36 до 1,20 мм, из которых для шитья блоков с загибкой ножек проволочных скоб технологические инструкции рекомендуют использовать только семь: проволоку диаметром от 0,4 до 0,7 мм для шитья блоков толщиной от 0,5 до 5 мм и диаметром 0,8 мм при большей толщине.

При высоте блоков до 150 мм их следует скреплять одной скобой, при высоте до 270 мм - двумя, а при большей высоте - тремя скобами. При шитье двумя скобами расстояние между ними должно быть равно половине высоты блока, а при шитье тремя скобами - 1/3 высоты. Шитье с переходом уменьшает вероятность рассыпания стопы сшитых блоков и готовых изданий на перевалочных операциях, перед обрезкой блоков и при упаковке готовой продукции.

С учетом длины спинок проволочных скоб расстояние между ними /_мс может быть определено по формуле:

. = B - Nп • lс - 45

^мс                    n                                                    ⁽⁵.¹⁾

с

где В - высота блока до обрезки, мм; N_n - число переходов скоб при шитье; N_c - число скоб по высоте блока; 1_с - длина спинки скобы, мм.

Для шитья используется проволока минимальной толщины (0,36, 0,40 и 0,45 мм), так как прошивается только половина толщины тетрадей, которая у словарной бумаги поверхностной плотностью 50 г/м в 16-страничных тетрадях не превышает 0,25 мм, а в 32-страничных тетрадях при предельной толщине бумаги 90 мкм она не может быть более 0,72 мм.

Контроль качества блоков, сшитых проволокой. Сшитые проволокой блоки контролируют по следующим показателям:

1. по числу скоб;

2. по числу переходов скоб при шитье;

3. диаметру проволоки;

4. расстоянию между скобами;

5. размеру марлевых клапанов;

6. правильности комплектовки;

7. отсутствию смещения проволочных скоб относительно корешкового сгиба (допуск - 1 мм);

8. отсутствию смещения тетрадей у верхнего края (допуск - 2 мм);

9. плотности прилегания и длине ножек проволочных скоб (допускаемый зазор между концами ножек 1-5 мм);

10. при       шитье на марле - по плотности прилегания марли к корешку, отсутствию перекосов марли, ровности кромок клапанов и правильности положения краев марли по отношению к крайним скобкам;

11.отсутствию поврежденных, деформированных и загрязненных блоков;

12. плотности шитья.

Контроль показателей по числу скоб и переходов, правильности комплектовки, плотности прилегания ножек скоб и марли, отсутствию повреждений и загрязнений осуществляется визуально, а размерные показатели, на которые установлен допуск в целых миллиметрах, - с помощью металлической линейки с ценой деления шкалы 1 мм. Диаметр проволоки контролируется штангенциркулем или толщиномером ТИК. Плотность шитья измеряется, как и у сшитых нитками блоков, на приборе ПШ.

Процесс шитья книжных блоков протекает в пять этапов, характеризующихся ступенчатым возрастанием прилагаемой нагрузки, достижением ею максимума и ступенчатого ее падения по мере продвижения ножек скобы в толще книжного блока.

На первом этапе торцы ножек скобы вдавливаются с плавно возрастающим усилием в блок и уплотняют в основном верхние листы, прогибая их на некотором расстоянии, сравнимом с диаметром проволоки.

Наибольшие напряжения сжатия в деформируемой стопе листов возникают под торцами ножек скобы и, особенно близ периметра торцов из-за концентрации напряжений на краях и растягивающих напряжений в ближайшем пространстве. Когда возникшие напряжения сжатия, изгиба и растяжения достигают предела прочности листа бумаги, происходит вырыв части листа по окружности торца ножки скобы.

Так как близ периметра торца ножки скобы и в месте прогиба листов плотность бумаги неравномерна (под торцом скобы воздух в порах и капиллярах бумаги сжимается, а близ периметра вытесняется за его пределы), то неизбежно рассеяние напряжений вдоль радиуса окружности торца скобы. Вследствие этого средний диаметр спрессованного и выдавленного из листа бумаги диска (рис. 5.1, а) оказывается меньше диаметра проволоки на величину, примерно равную толщине двух листов бумаги блока.

При дальнейшем движении в глубь блока ножка скобы уплотняет нижележащие листы, на которые оказывает давление уже не торец ножки, а вырванный диск или диски спрессованной бумаги. После продавливания четырех-семи листов (в зависимости от диаметра проволоки, толщины и объемной массы бумаги) под торцом скобы образуется бумажный конус (рис. 5.1, б) с углом при вершине около п/2 рад (90°).

Изучение клеевого бесшвейного скрепления книжных блоков и изготовление книжного блока методом КБС на ручном станке

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6)

Продолжительность работы - 4 часа.

6.1. Цель работы

Изучить метод клеевого бесшвейного скрепления книжных блоков на примере работы на термоклеевом аппарате бесшвейного скрепления FastbindPRACTIC 210.

6.2. Содержание работы

Изучение техники безопасности для работ на термоклеевом аппарате. Изучение инструкции термоклеевого аппарата бесшвейного скрепления Fastbind PRACTIC 210. Выполнение операции изготовление книжного блока методом КБС.

6.3. Теоретическая часть

В России клеевое бесшвейное скрепление книжных блоков стали применять с 1948 г., используя зарубежное оборудование, купленное в Англии, а позже - в Швейцарии. В 1955 г. в США был получен термоклей, который для КБС в странах Европы (в Германии, Англии и Франции) стал применяться с 1965 г., а в России и странах СНГ - с 1970 г.

Сравнительно быстрое распространение и развитие этого способа скрепления книжных блоков объясняется рядом его достоинств:

1. высокая скорость и малая трудоемкость процесса, которые практически не зависят от объема издания, числа тетрадей в блоке и толщины блока;

2. возможность организации непрерывного поточного производства на большей части операций технологической цепочки брошюровочно- переплетных процессов;

3. значительное сокращение финансовых затрат и сроков изготовления

тиража.

К недостаткам данного способа скрепления блоков можно отнести зависимость прочностных показателей КБС от вида применяемой бумаги, правильности подбора клея к бумаге, необходимость строгого соблюдения технологии и режимов обработки полуфабрикатов на всех этапах подготовки поверхности корешка и процесса склеивания.

На полуавтоматах КБС выполняют всего три операции.

1. Фрезерование корешка.

2. Заклейку корешка.

3. Крытье блока обложкой.

Загрузка машины после сталкивания блоков по верхнему краю и на корешок и съем продукции выполняются вручную. Естественная сушка перед трехсторонней обрезкой после укладки изданий малой стопой производится на рабочем столе или на откидных полках фуры.

В крупносерийном производстве изданий в обложке используются многофункциональные агрегаты, выполняющие следующие операции:

1. сталкивание блоков;

2. глубокое фрезерование корешка;

3. поверхностное фрезерование;

4. очистка корешка от бумажной пыли;

5. предварительная заклейка корешка;

6. кратковременная сушка;

7. вторичная заклейка корешка;

8. крытье блока обложкой;

9. кратковременный высокочастотный нагрев корешковой зоны.

Охлаждение и досушка полуфабрикатов издания происходят на длинном транспортере, передающем их на разделение двойников или на трехстороннюю обрезку.

Изучение одноножевой бумагорезальной машины Polar-66 с программным управлением

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7)

Продолжительность работы - 4 часа.

7.1. Цель работы

Изучить устройство бумагорезальной машины POLAR-66, возможности регулировок и настроек в машине. Познакомиться с различными видами резов, возможных на данном станке.

7.2. Содержание работы

Изучить инструкцию по технике безопасности при работе на бумагорезальных машинах. Сделать описание устройства и основных блоков бумагорезальной машины POLAR-66. Изучить основные регулировки для настройки правильных резов на машине POLAR-66.

7.3. Теоретическая часть

Потребность в резке листов возникает на разных этапах полиграфического производства. Так, она необходима для подготовки листов для печатных машин (обрезка по контуру с целью доведения размеров листов до заданного формата). После печати листы-оттиски разрезают на части: форзацы, иллюстрации-вклейки, обложки, этикетки и т.п. Резка используется также при изготовлении другой продукции.

Одноножевые резальные машины (в дальнейшем - резальные машины) предназначены для разрезки и подрезки стоп чистой листовой бумаги, листов- оттисков и других листовых материалов (картона, целлофана, линолеума, резины и др.).

Резка (разрезка) - это разделение стопы листов на заданное количество частей одинакового или разных форматов.

Подрезка - срезание боковых кромок в стопе для получения листов правильной геометрической формы или для доведения стопы до заданных размеров. Резальные машины используются также для обрезки блоков с трех сторон, а также в других отраслях промышленности (бумагоделательной и картонажной, при изготовлении упаковки и тары, в производстве бумажно- беловых изделий и т.п.).

В полиграфии резку большого количества листов осуществляют двумя способами с применением клинообразного прямолинейного ножа: марзанным и безмарзанным.

Марзанный способ характеризуется тем, что нож 1 (Рис. 7.1, а) находится под углом к столу и начальный рез происходит под углом, а заканчивается параллельно столу, что обеспечивает разрезку стопы по всей ее длине.

Рис. 7.1. Марзанный (а) и безмарзанный (б) способы резки

Марзанный способ резания реализуется за счет сложного, так называемого сабельного движения ножа, состоящего из наклонно- параллельного (относительного) и вращательного (переносного) движений с поворотом на небольшой угол. Вследствие этого врезание лезвия в стопу движущийся в вертикальной плоскости, для разрезки всех листов в стопе 2 в нижней точке своей траектории врезается в марзан 3 - деталь, изготовленную из более мягкого материала, чем нож, и расположенную ниже стопы в плоскости стола.

Боковое смещение ножа способствует уменьшению усилий резания, поскольку, кроме обычного резания, добавляется эффект пиления листов бумаги микровыступами лезвия. Однако реализация такого движения требует использования сложных механизмов.

Недостатком марзанного способа резания является образование клинообразной канавки в марзане, которая постепенно увеличивается вследствие затупления ножа и его смещения под действием боковых сил. Поэтому со временем марзан следует смещать, чтобы изменить место врезания ножа, или заменять новым.

Безмарзанный, или ножничный, способ состоит в том, что для разрезки или подрезки бумажной продукции используется пара инструментов (Рис. 7.1, б): нож 1 и контрнож 3: при этом кромка контрножа должна находиться в плоскости, максимально приближенной к плоскости движения ножа или как можно ближе к ней. Только такое тесное взаимодействие ножа и контрножа обеспечивает качество резания. При безмарзанном способе нож выполняет вертикальное возвратно-поступательное движение, которое реализуется кривошипно-шатунным механизмом. Для уменьшения нагрузок нож имеет скошенное лезвие, которое расположено под углом к контрножу на всем протяжении резания. Вследствие этого врезание происходит постепенно. Преимущества этого способа, - простая конструкция привода и отсутствие марзана. Марзанный способ применяют для резки больших стоп листовых материалов в современных резальных машинах, безмарзанный - в основном, для обрезки брошюр и книжных блоков, а также для разрезки различных переплетных материалов (картона, марли, бумаги и т.п.).

Для характеристики операции резания используют такие понятия и параметры: линия резания, плоскость резания, угол наклона ножа, угол траектории ножа и направление движения ножа.

Обрезка книжного блока на одноножевой бумагорезальной машине

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8)

Продолжительность работы - 4 часа.

8.1. Цель работы

Получение практических навыков работы на бумагорезальной машине POLAR-66.

8.2. Содержание работы

Изучение работы на бумагорезальной машине POLAR-66. Обрезка книжного блока на бумагорезальной машине.

8.3. Теоретическая часть

Основной функцией резальных машин является резание стопы листовых материалов плоским клинообразным ножом. Поэтому важно знать сущность явлений в зоне контакта ножа со стопой и характер возникающих при этом технологических усилий, чтобы эффективно использовать эксплуатационные возможности машины для получения качественной продукции.

Стопа листов 1 перед разрезкой сжимается балкой прижима 2 (Рис. 8.1, а). Нож 3, заостренный под углом, движется вертикально вниз и создает давление примерно по линии АА, которая проходит через центр закругления кромки лезвия С. Под действием движущей силы под ножом возникает местное сжатие листов.

Поскольку удельное давление ножа по линии его перемещения значительно превышает удельное усилие, которое создает балка прижима, первые три листа под ножом прогибаются, частично отходя от балки прижима. В месте контакта кромки ножа со следующим листом (в данном случае с четвертым) возникают большие контактные напряжения, которые вызывают разрыв бумаги примерно по линии АА.

В связи с тем, что бумага состоит из волокон и связующего вещества, этот разрыв произойдет не по волокнам, а по связующему, поскольку его прочность меньше прочности волокон, то есть разрыв не будет ровным и гладким. Это явление, называемое «опережающей трещиной», распространяется только на толщину того листа, в который внедрилась кромка ножа. Сила сопротивления стопы проникновению лезвия ножа Р_В направлена по линии ее условного перемещения АА вверх.

Одновременно с разрезкой очередного листа нож скошенной гранью по линии ВВ действует на кромки ранее разрезанных листов, частично деформируя их. Возникают силы сопротивления Т\, Т₂, Т₃, перпендикулярные скошенной грани ножа, которые вызывают силы трения N₁, N₂, N₃.

Поскольку угол заточки ножа небольшой, то горизонтальные составляющие реакции ножа на них больше вертикальных составляющих, что вызывает отодвигание листов вправо. При опускании ножа закругленная часть его лезвия вдавливает края листов, а дальнейший контакт с плоскостью ножа сошлифовывает неровности, которые возникают вследствие «опережающей трещины», придавая кромкам листов относительную гладкость.

После разрезки прогнутые части листов из-за упругих свойств бумаги стремятся выпрямиться. Поскольку длина изогнутой части стопы больше аналогичного горизонтального отрезка, кромки изогнутых листов создают давление Si, S₂, S₃ на тыльную поверхность ножа. При этом в зоне контакта возникают силы трения F₁, F₂, F₃, которые вызывают дополнительное сопротивление перемещению ножа вниз.

Заменим элементарные Т1, Т₂, Т₃, N1, N₂, N₃ и другие упомянутые выше силы соответствующими равнодействующими Т, N, S, и F. Следует отметить, что точно охарактеризовать величины и направление действия перечисленных сил невозможно из-за влияния большого количества изменяющихся факторов. Поскольку угол заточки ножа небольшой (19-24°), можно предположить с определенной долей приближения, что силы трения F и N по направлению совпадают с силой сопротивления Р_В и входят в ее состав. Тогда в сечении, перпендикулярном плоскости резания получаем окончательную картину действия трех основных сил на нож (Рис. 8.1, б): вертикальной Р_В, лобовой Т и тыльной S.

Вертикальная сила Р_В, является наибольшей, поскольку она определяет основное сопротивление вертикальному перемещению ножа.

Лобовая сила Т изменяется в значительных пределах, поскольку зависит от сил трения между листами разрезанной части стопы. Она относительно небольшая в случаях незначительной ширины отрезаемой части (например, резка этикеток при высокой гладкости бумаги в стопе) или отсутствует (подрезка боковых кромок в стопе).

В экстремальных случаях (высокая стопа, плотные виды бумаги или материал с шероховатой поверхностью и т.п.) лобовая сила существенная и, действуя на скошенную грань ножа, может отклонить его в сторону балки прижима. Поэтому резальные машины имеют на вертикальной поверхности балки прижима, обращенной к ножу, специальные накладки из текстолита, которые создают опору для ножа, благодаря чему он движется ровно и не трется лезвием о нижний край балки прижима.

Тыльная сила S проявляет себя только при затуплении ножа. Однако это сила сравнима с силой Т, поэтому траектория движения кромки ножа при резке не всегда совпадает с плоскостью резания, а при определенных условиях (например, при затупленном ноже) имеет тенденцию к искривлению со смещением в сторону разрезанной части стопы. При рассмотрении взаимодействия всех элементов, участвующих в резке, необходимо учитывать характер распределения давления балки прижима на стопу.

Ширина зоны давления на верхние листы равна ширине контактной поверхности балки прижима АВ (Рис. 8.2, а). Зона давления нижележащих листов шире (A₁B₁), достигая у стола машины максимальной ширины. Лезвие ножа при резке движется по границе раздела между спрессованной и свободной частью стопы. При этом спрессованная часть стопы создает повышенное сопротивление кромке ножа, и он стремится переместиться в сторону меньшего сопротивления, т.е. за пределы зоны спрессованности, в сторону отодвигаемой части стопы. В результате на тыльную часть ножа действуют как давление прогнувшихся листов, так и сопротивление спрессованной части стопы.

Вследствие износа лезвие ножа приобретает форму двухстороннего клина с расположением режущей кромки примерно на гипотенузе угла заточки (Рис. 8.2, б); при этом лезвие ножа смещается вправо на величину S относительно первоначального положения. Со стороны тыльной части появляется узкая скошенная фаска, которая тоже способствовует смещению ножа в сторону от прижима. Возможны варианты соотношения сил Т и S. При большей силе Т нож стремится сместиться в сторону балки прижима. В этом случае нижние листы короче верхних, т.е. возникает так называемый нижний подрез. В случае преобладания силы S кромка ножа отклоняется от балки прижима; при этом верхние листы будут короче нижних, т.е. возникает верхний подрез. Оба этих явления хорошо известны практикам и описаны в литературе.

б

Рис. 8.2. Факторы, влияющие на возникновение тыльной силы: а - спресованность стопы; б - износ лезвия ножа

В резальных машинах Polar влияние тыльной силы уменьшено за счет особой конструкции резальных ножей, которые имеют трапециидальную форму: толщина верхней части на 0,1 мм меньше нижней. Тыльная плоскость такого ножа расположена не вертикально, а под небольшим углом, поэтому между ней и поверхностью разрезанных листов образуется треугольная полость, которая постепенно расширяется к верху. В связи с этим изогнутые кромки листов имеют при распрямлении больше пространства, а следовательно создают значительно меньшее давление на тыльную поверхность ножа. При сабельном движении
возникает боковая нагрузка на нож по всей его длине, которая называется горизонтальной силой. Поэтому для предотвращения смещения ножа во всех резальных машинах нож надежно крепится к ножедержателю.

На горизонтальную силу большое влияние оказывает средний угол траектории ножа 0 при резании. Малый угол траектории позволяет сохранять остроту ножа в течение продолжительного времени. Чем меньше угол траектории ножа, тем больше горизонтальная сила, и боковой сдвиг лезвия ножа относительно стопы. Следовательно значительная часть силы резания расходуется на пиление материала микронеровностями лезвия, а меньшая на вертикальную силу.

Суммарное сопротивление при резании называется силой резания, которая является равнодействующей упомянутых выше сил, т.е.

Рр = Рв + Рг + [T] + [5].

Здесь силы [Т] и [S] заключены в квадратные скобки, чтобы отметить непостоянство их действия в процессе резки (Рис. 8.3).

Наибольшей является вертикальная сила Р_В. На величину вертикальной силы влияет ряд факторов. Она увеличивается при затуплении ножа, уменьшении угла наклона увеличении плотности и твердости материала стопы, уменьшении его гладкости и т.п.

Горизонтальная сила Р_Г значительно меньше вертикальной на всех этапах резания и составляет 20-45 % от Р_В На величину этой силы, как уже отмечалось, существенно влияет угол траектории ножа: чем меньше угол, тем больше Р_Г.

Лобовая сила Т достигает максимума в момент дорезания стопы и составляет 16-30 % от Р_В. На величину лобовой силы влияют ширина стопы, ее высота, величина той части стопы, которая отрезается, гладкость и влажность бумаги. Если первых три параметра определяют массу отрезаемой стопы, то последние - величину коэффициента трения. При резке узких полос, например этикеток, или при наличии у листов гладкой поверхности, лобовая сила незначительная. При резке стоп максимального формата и высоты, при наличии шероховатой бумаги, эта сила существенная.

Важное значение имеет действительный угол резания (Рис. 8.4), т.е. угол, образованный профилем ножа в плоскости, перпендикулярной направлению траектории при врезании его в стопу, со стопой.

Величина его равна:

а = arctg [tga • sin (0 - ¥)],                                                                      (8.2)

где а - угол заточки ножа; 0 - угол траектории ножа; ¥ - угол наклона лезвия ножа к поверхности стопы.

Этот угол уменьшается при уменьшении угла заточки а и угла траектории 0, а также при увеличении угла наклона ножа Как известно угол заточки находится в пределах 19-24°, угол наклона принимается равным 1-3° и не может быть увеличен, так как возникнут трудности в реализации сабельного движения ножа. Угол траектории обычно принимают в пределах 40-45°.

Высота стопы. Сила резания фактически не зависит от высоты стопы, но в некоторых случаях наблюдается небольшое возрастание силы резания при увеличении высоты стопы. Это объясняется неоднородностью разрезаемых материалов.

Изучение и изготовление вручную переплетных крышек

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9)

Продолжительность работы - 2 часа.

9.1. Цель работы

Изучить процесс изготовления переплетных крышек (тип: удостоверение, зачетная книжка, студенческий билет и т.п.).

9.2. Содержание работы

Изучение образцов переплетных крышек. Получение практических навыков изготовления переплетных крышек для удостоверений, студенческих билетов, зачетных книжек и т.п.

9.3. Теоретическая часть

ГОСТ 22240-76 предусматривает четыре типа обложек и пять типов переплетных крышек. Они классифицированы по конструкции (а обложки и по способу скрепления с книжным блоком), форме корешка, наличию кантов и виду углов, причем каждому типу присвоены номер и название (рис. 9.1 и 9.2): тип 1 - обложка для крытья внакидку; тип 2 - обложка для обыкновенного крытья; тип 3 - обложка для крытья вроспуск; тип 4 - обложка составная с окантовкой корешка; тип 5 - переплетная крышка составная; тип 6 - переплетная крышка из одной детали; тип 7 - переплетная крышка цельнокрытая;

тип 8 - переплетная крышка с накладными сторонками и накладным корешком;

тип 9 - переплетная крышка с накладными сторонками и окантованным корешком.

В ГОСТ не внесены пластмассовые переплетные крышки со сварным соединением деталей и другие типы редко используемых обложек и переплетных крышек.

По конструкции обложки бывают из одной детали (типы 1,2,3) и составные (тип 4). В последнем случае обложка состоит из двух сторонок и корешка - окантовочного материала, который наклеивается поверх сторонок при окантовке блока.

Переплетные крышки бывают из одной детали (тип 6), а также цельнокрытые (тип 7) и составные (типы 5, 8, 9), состоящие соответственно из четырех и шести деталей, скрепленных клеем: двух картонных сторонок, отстава и покровного материала, который у составных крышек разделен на три самостоятельные детали - корешок и две покровные сторонки. В составных крышках типа 5 покровные сторонки оклеивают картонные сторонки с загибкой клапанов по верхним, передним и нижним краям и поверх корешка, а у крышек типов 8 и 9 - со всех четырех сторон, причем поверх корешка наклеиваются оклеенные картонные сторонки.

По форме корешка переплетные крышки бывают с прямым и кругленым (цилиндрической формы) корешком. По наличию и отсутствию кантов обложки и крышки бывают без кантов и с кантами. В готовом издании размеры сторонок обложек и переплетных крышек с кантами больше размеров обрезанного блока на величину верхних, передних и нижних кантов.

Создание конструкции переплетных крышек и раскрой вручную материалов для переплетных крышек

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10)

Продолжительность работы - 4 часа.

10.1. Цель работы

Изучить процесс изготовления переплетных крышек для книжных блоков.

10.2. Содержание работы

Получение практических навыков изготовления переплетных крышек для книжных блоков.

10.3. Теоретическая часть

Для изготовления обложек и переплетных крышек применяют специальную обложечную бумагу, переплетный картон и переплетные покровные материалы на тканевой и бумажной основе с влагостойкой поверхностью, используемые для оклейки картонных сторонок и отстава.

Для обложки могут быть использованы и некоторые виды печатной бумаги, если по поверхностной плотности и степени проклейки они близки к обложечной бумаге. Для переплетных крышек в качестве покровного материала применяют также запечатанную офсетную бумагу с припрессованной полимерной пленкой.

Для обложек используют четыре вида бумаги и три вида переплетных материалов. Обложечная листовая бумага по ГОСТ 20283 выпускается форматом 600x840, 600x940, 600x1070, 640x900, 700x970, 700x1100, 740x840, 740x920, 750x1100 и 840x1100 мм с машинным направлением вдоль длинной стороны листов.

Рулонная обложечная бумага выпускается с шириной рулонов 600, 620, 640, 700, 750, 840 и 930 мм. Стандартом предусматривается бумага марок А, Б и В поверхностной плотностью от 80 до 200 г/м . Относительно толстую бумагу с поверхностной плотностью от 120 г/м² применяют для обложек, при этом бумагу поверхностной плотностью до 140 г/м рекомендуется применять при толщине блока до 10 мм, плотностью до 180 г/м - при толщине блока до 15 мм, а бумагу большей поверхностной плотности - для более толстых блоков. Вместо обложечной можно применять офсетную, иллюстрационную и мелованную бумагу.

Для изданий улучшенного типа, рассчитанных на большой срок службы, обложки изготавливают из бумвинила марок А и Б поверхностной плотностью 220 и 330 г/м² (ТУ 17-1374), из балакрона, мундиора и баласкина серий 300 и 5000 толщиной 0,24-0,28 мм на бумажной основе, прокрашенной в массе, из балакрона серий 243 и 265, толщиной 0,40 мм на белой картонной основе и из гибкого переплетного картона марки В толщиной 0,7 мм.

В переплетных крышках с клеевым соединением деталей и в пластмассовых сварных крышках картонные сторонки закрыты покровным материалом, поэтому для их изготовления используется бурый переплетный картон марки А толщиной от 1,25 до 3,00 мм (через 0,25 мм) и картон-склейка марки Г толщиной 1,25, 1,50 и 1,75 мм.

Для переплетных крышек типа 6, изготовляемых из одной детали, применяется гибкий переплетный картон марки В толщиной 0,7 мм или любой белый или цветной картон с гладкой наружной поверхностью - коробочный «хром-эрзац», прессшпан, бумага «Астролюкс» и т.п. При сборке крышек типа 7, предназначенных для изданий карманного формата, используют тонкий переплетный картон марки Б (толщиной от 0,5 до 1,0 мм, через 0,1 мм) или прессшпан.

Для всех типов переплетных крышек рекомендуется применять картон с долевым раскроем, когда машинное направление приходится вдоль корешка книги. Поперечный раскрой не следует применять при толщине картона менее 1,5 мм, а для изданий большого объема и формата - при любой толщине.

Изучение устройства и методов работы на ручном прессе для горячего тиснения

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11)

Продолжительность работы - 2 часа.

11.1. Цель работы

На практическом примере изучить устройство и технические характеристики ручного пресса для горячего тиснения.

11.2. Содержание работы

Знакомство с устройством и принципом действия ручного пресса для горячего тиснения. Изучение и описание устройства управления прессом, настроек и опций.

11.3. Теоретическая часть

Для оформления печатных изделий применяют тиснение полиграфической фольгой, блинтовое и конгревное тиснение. Способы полиграфического оформления, цвет фольги или краски, а также расположение элементов изображения указывается дизайнером на макете. Тиснение на переплетных крышках выполняется на ручных позолотных прессах типа, печатно-позолотных полуавтоматах и автоматах. В конструкции позолотных прессов предусмотрены две плоские плиты, одна из которых неподвижна и снабжена электронагревательным устройством с терморегулятором, а другая в процессе работы совершает движения. Процесс тиснения осуществляется в момент сближения плит, обеспечивающего технологически необходимое давление для получения изображения высокого качества.

Позолотные прессы с ручным приводом используются на малых полиграфических предприятиях, в цехах ширпотреба и в макетных отделениях крупных предприятий. Полуавтоматические и автоматические прессы, работающие со скоростью до 25 и 80 цикл / мин, применяются на средних и крупных полиграфических предприятиях.

Тиснение полиграфической фольгой, как и блинтовое тиснение, выполняется нагретым плоскорельефным штампом, давящие элементы которого возвышаются над пробельными и лежат в одной плоскости. Существенным отличием этого способа является то, что в процессе тиснения между штампом и переплетной крышкой помещается полиграфическая фольга, имеющая красочный слой, который нанесен на эластичную подложку и содержит адгезив, легко отделяется от подложки под действием горячего штампа и закрепляется на деформированной поверхности переплетной крышки с помощью адгезива. Глубина тиснения незначительна, но углубление оттиска необходимо для получения четкого контура рисунка.

11.4. Методика выполнения работы

1. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на ручном станке для горячего тиснения.

2. Изучение устройства пресса.

3. Описание возможных режимов работы пресса.

4. Описание устройств управления прессом, настроек.

5. Подготовка к работе: установка фольги, установка клише, приводка.

11.5. Оборудование и материалы

1. Ручной пресс для горячего тиснения.

2. Образцы печатной продукции.

3. Образцы фольги.

4. Клише.

11.6. Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Краткое описание работы.

Изучение устройства и методов работы на полуавтоматическом прессе для горячего тиснения РР-9

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 12)

Продолжительность работы - 2 часа.

12.1. Цель работы

Изучить устройство и технические характеристики полуавтоматического пресса для горячего тиснения РР-9.

12.2. Содержание работы

Знакомство с устройством и принципом действия полуавтоматического пресса для горячего тиснения РР-9. Изучение и описание устройства управления прессом, настроек и опций. Изучение техники безопасности при работе на станке.

12.3. Теоретическая часть

Особенности подготовки позолотного пресса. При подготовке полуавтоматического позолотного пресса к работе упоры для укладки крышек на подвижном столе пресса располагают таким образом, чтобы было удобно укладывать и снимать крышки в процессе работы и чтобы обеспечить минимальный расход полиграфической фольги. Если различные части изображения удалены друг от друга более чем на 2 см и имеют различные размеры, то тиснение целесообразно выполнять с двух или трех рулонов, устанавливая для каждого свой шаг подачи. Можно получить существенную экономию фольги, если изображение имеет форму вытянутого прямоугольника и крышку укладывать на подвижном столе так, чтобы лента фольги перемещалась вдоль короткой его стороны. При тиснении на сторонке переплетных крышек среднего формата это может дать экономию от 4 до 10 % полиграфической фольги, а при тиснении на крышках узких и длинных надписей - до 35 %о. Полиграфическая фольга раскраивается на станках СРФ-2 или на станке, изготовленном силами ремонтного цеха предприятия. Раскрой выполняется остро заточенным плоским резцом (типа ножа для ручных переплетных работ) при вращении рулона. Ширина отрезанной части рулона должна быть на 10 мм больше соответствующего размера изображения на штампе. В процессе тиснения подача фольги регулируется так, чтобы следы от оттисков на отработанной фольге были расположены на расстоянии не более 5 мм друг от друга.

Режимы тиснения. Оптимальная температура штампа более всего зависит от вида фольги, типа переплетного покровного и обложечного материала, его полимерного покрытия, скорости работы позолотного пресса, может изменяться в зависимости от номера партии, возрастать в процессах естественного старения и взаимной диффузии материалов многослойной фольги. Рабочая температура бронзовой фольги различных серий изменяется в пределах от 100 до 130° С, «юбилейной» - от 85 до 120° С, а пигментной - от 120 до 140° С. Оптимальная рабочая температура штампа для различных переплетных и обложечных материалов для некоторых серий полиграфической фольги представлена в табл. 12.1.

Давление тиснения может изменяться в пределах от 15 до 25 МПа, подбирается в зависимости от вида изобразительных элементов штампа и типа переплетного материала и должно быть таким, чтобы обеспечить надежное закрепление красочного слоя фольги и получить четкие очертания графических элементов изображения, которые достигаются при минимальной глубине тиснения, зависящей от величины макронеровностей фактуры, плотности и жесткости материала. Оптимальная глубина тиснения колеблется в пределах 0,05-0,15 мм на сторонках и 0,03-0,10 мм на корешке переплетных крышек. Это примерно вдвое меньшая остаточная деформация материалов крышки может быть получена примерно при вдвое меньшем давлении, которое необходимо при блинтовом тиснении.

Таблица 12.1. Температурный режим тиснения полиграфической фольгой

12.4. Методика выполнения работы

1. Изучение инструкции по технике безопасности при работе на полуавтоматическом станке для горячего тиснения РР-9.

2. Изучение устройства пресса.

3. Описание устройств управления прессом, настроек.

4. Подготовка к работе: установка фольги, клише, приводка.

12.5. Оборудование и материалы

1. Полуавтоматический пресс для горячего тиснения РР-9.

2. Образцы печатной продукции.

3. Образцы фольги.

4. Клише.

12.6. Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Краткое описание работы.

Изучение режимов тиснения фольгой на картонах и бумагах РР-9

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13)

Продолжительность работы - 4 часа.

13.1. Цель работы

Изучение настройки установок различных режимов работы на ручном и полуавтоматическом прессах горячего тиснения.

13.2. Содержание работы

Изучение на практике режимов тиснения фольгой на различных образцах запечатанных и незапечатанных образцах картонов и бумаг.

13.3. Теоретическая часть

Тиснение полиграфической фольгой, как и блинтовое тиснение, выполняется нагретым плоскорельефным штампом, давящие элементы которого возвышаются над пробельными и лежат в одной плоскости. Существенным отличием этого способа является то, что в процессе тиснения между штампом и переплетной крышкой помещается полиграфическая фольга, имеющая красочный слой, который нанесен на эластичную подложку и содержит адгезив, легко отделяется от подложки под действием горячего штампа и закрепляется на деформированной поверхности переплетной крышки с помощью адгезива. Рисунок полученного изображения углублен относительно поверхности переплетной крышки, но все его элементы лежат в одной плоскости. Глубина тиснения незначительная, так как изображение получается за счет цвета и высокой кроющей способности полиграфической фольги, но углубление оттиска необходимо для получения четкого контура рисунка на грубофактурной поверхности тканевых покровных материалов переплетных крышек и для предохранения оттиска от истирания.

Тиснение фольгой - самый распространенный способ полиграфического оформления переплетных крышек изданий улучшенного типа благодаря своим богатым изобразительным возможностям и простоте, механизации и автоматизации процесса и умеренной стоимости большинства видов фольги. Технология тиснения полиграфической фольгой во многом сходна с технологией блинтового тиснения, но при этом добавляются операции раскроя фольги, подготовки фольгоподающего механизма, изменяются режимы тиснения.

Цифры индекса на фольге последовательно обозначают: тип красочного слоя фольги, вид материала, для тиснения на котором предназначена фольга данной серии, вид подложки-основы, цвет и оттенок фольги.

Первая цифра означает: 1 - фольга бронзовая, 2 - алюминиевая, 3 - металлизированная «юбилейная», 4 - цветная матовая, 5 - цветная глянцевая, с лаковым покрытием.

Вторая цифра означает: 1 - фольга для тиснения на тканевых покровных материалах и бумажном ледерине, 2 - на бумаге и картоне, 8 - на поливинилхлоридной пленке и переплетных материалах с ПВХ-покрытием, 9 - на полиэтиленовой пленке и материалах с полиэтиленовым покрытием.

Третья цифра означает: 3 - на полиэтилентерефталатной (лавсановой) пленке толщиной 20 мкм, 4 - на лавсановой пленке толщиной 12 мкм. Фольга серий 111, 112-411, 412 на кальке и конденсаторной бумаге снята с производства.

Следующие две или три цифры ставятся через дефис и обозначают цвет и оттенок фольги. Бронзовой и алюминиевой фольге серий 114, 213 и других присвоены номера от 01 до 09, металлизированной «юбилейной» - от 010 до 090, цветной пигментированной - от 100 до 900. При этом, например, индексы от 100 до 199 означают оранжевый цвет, от 200 до 299 - красный, от 300 до 399 - синий, от 400 до 499 - зеленый, от 500 до 599 - желтый, от 600 до 699 - серый, коричневый и черный, от 700 до 799 - фиолетовый, от 800 до 899 - белый различных оттенков.

Для полиграфической промышленности выпускается фольга марок А, Б, Г, К, М и др. Фольга марки А - тонкослойная, предназначена для воспроизведения тонких графических элементов, фольга марки Б - для тиснения плашек и крупных графических элементов, М - матовая, с приглушенным блеском, Г - для документов долгосрочного пользования, К - для тиснения на обрезах книжных блоков. Ширина рулонов фольги, выпускаемой Московским заводом полиграфической фольги, 600 или 650 мм.

13.4. Методика выполнения работы

1. Подготовка ручного и полуавтоматического прессов горячего тиснения к работе: установка фольги, установка клише, приводки.

2. Тиснение фольгой в различных режимах на запечатанной бумаге.

3. Тиснение фольгой в различных режимах на незапечатанной бумаге.

4. Тиснение фольгой в различных режимах на запечатанном картоне.

5. Тиснение фольгой в различных режимах на незапечатанном картоне.

6. Описание результатов выбора оптимального режима работы на различных образцах.

7. Выводы зависимости результатов тиснения фольгой от выбора температуры и силы натиска.

13.5. Оборудование и материалы

1. Ручной станок для горячего тиснения.

2. Полуавтоматический станок для горячего тиснения РР-9.

3. Полиграфическая фольга.

4. Образцы бумаги и картона.

5. Клише.

13.6. Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Краткое описание работы.

Тиснение на переплетных крышках, особенности тиснения на поверхностях с микрорельефом

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14)

Продолжительность работы - 4 часа.

14.1. Цель работы

Изучение настройки установок различных режимов работы на ручном и полуавтоматическом прессах горячего тиснения.

14.2. Содержание работы

Изучение на практике режимов тиснения на переплетных крышках. Изучение влияния различных режимов тиснения на негладких поверхностях.

14.3. Теоретическая часть

Основными технологическими факторами, влияющими на качество тиснения, являются толщина и объемная масса картона, тип покровного материала и величина макронеровностей его фактуры, влагосодержание материалов крышки и вид давящих элементов штампа для тиснения, вид полиграфической фольги.

Толщина и объемная масса картона. У картона различной толщины и одинаковой объемной массы, композиции и влагосодержания величина относительной остаточной деформации е = A_do / d однозначно определяется режимом тиснения, при этом важная для качества тиснения абсолютная величина остаточной деформации Ado пропорциональна толщине картона d.

Изучение особенностей конгревного тиснения

(ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15)

Продолжительность работы - 4 часа.

15.1. Цель работы

Изучение установок различных режимов работы на ручном и полуавтоматическом прессах горячего тиснения, особенностей конгревного тиснения.

15.2. Содержание работы

1. Изучение на практических примерах особенностей конгревного тиснения.

2. Изучение особенностей настроек пресса для горячего тиснения в работах

с применением конгревного тиснения.

15.3. Теоретическая часть

Общая характеристика конгревного тиснения. При конгревном тиснении используется прессовая пара: углубленный на различную величину нагретый металлический штамп и холодная матрица - рельефная копия штампа из эластичного, упругого материала. В процессе тиснения переплетная крышка или обложка располагается на матрице, приклеенной к плите пресса лицевой поверхностью к штампу. Изображение получается несколько возвышающимся над остальной поверхностью крышки или обложки, хорошо различимым при боковом освещении благодаря выпуклому многоплановому рельефу и сглаживанию фактуры материала.

Чтобы предотвратить повреждение изображения при транспортировке и пользовании книгой, по контуру портретных рисунков делают выпуклую рамку, а сам рисунок углубляют относительно поверхности крышки по фону или местам заднего плана. С этой же целью углубление от матрицы на внутренней стороне переплетной крышки заполняют быстросохнущей шпатлевкой, а в готовой книге заклеивают сторонкой форзаца из бумаги повышенной поверхностной плотности (160 г/м ).

Рельеф тиснения хорошо различим только на материалах с мелкорельефной фактурой, хорошо сглаживающейся под горячим штампом, поэтому конгревное тиснение рекомендуется применять на традиционных переплетных материалах - коленкорах, ледеринах, материалах с нитрополиамидным покрытием, допускается на бумаге. Этот способ полиграфического оформления переплетных крышек не рекомендуется применять на материалах с очень гладкой поверхностью, с поверхностью, которая может быть повреждена или не разглаживается под горячим штампом: на бумаге с лакированной и препрессованной полимерной пленкой, с поливинилхлоридным покрытием, на тканях с открытой ткацкой фактурой. Толщина картона должна быть не менее 1,5 мм.

Изготовление конгревных штампов требует весьма высокой квалификации гравера, что обусловливает их сравнительно высокую стоимость, поэтому конгревным тиснением обычно оформляют переплетные крышки изданий улучшенного и подарочного типов, обложки популярных серий, рекламных и отраслевых журналов.

Штампы и матрицы для конгревного тиснения. Глубина изображения на штампе для конгревного тиснения должна быть согласована со способностью покровного материала к растяжению и с толщиной картона переплетной крышки и бумаги обложки: материал и его декоративный слой не должны разрушаться при тиснении, а глубина изображения не должна превышать 2,5 мм. Она должна быть равна (0,8-0,5) К, где К - толщина картона, мм, причем большие значения коэффициента соответствуют более тонкому картону. Изготавливают штампы из латуни, редко - из стали ручным гравированием. Технологические инструкции рекомендуют изготавливать матрицы из полиамидной смолы или из папье-маше - водной взвеси волокон картона с добавлением костного клея.

Тиражестойкость матриц из папье-маше - около 20 тыс. тиснений; они могут быть использованы на малых полиграфических предприятиях в производстве неответственных малотиражных изданий обычного типа.

Тиражестойкость полиамидных матриц составляет 90 тыс. тиснений. С.Н.Козловым (МПИ-МГУП) разработано безматричное тиснение. При этом способе вместо матрицы используется двухслойный эластичный декель, состоящий из офсетной резинотканевой пластины толщиной 1,8-2,5 мм и твердостью 76-82 ед. по прибору ТМ-2 и листовой вулканизированной резины толщиной 2-3 мм и твердостью 78-90 ед.

В пространстве, ограниченном контурами штампа, высокоэластичный декель ведет себя под переплетной крышкой подобно несжимаемой подвижной жидкости, давление в которой, согласно закону Паскаля, передается во все стороны одинаково, т.е. равномерно распределяется по всей площади изображения.

Применение высокоэластичного декеля повышает четкость изображения, уменьшает величину оборотного рельефа на переплетной крышке, примерно на 20 % снижает значение действующей силы при получении одинаковой остаточной деформации различных элементов изображения, сокращает время подготовки позолотного пресса к работе.

Особенности подготовки позолотного пресса. Матрицу не рекомендуется изготавливать заранее на другом прессе, так как ее нельзя будет закрепить на плите пресса под штампом (или штамп над матрицей) с достаточной точностью, поэтому сначала приклеивают упоры и штамп по центру приложения силы, после чего приступают к изготовлению матрицы. Готовую матрицу затягивают толстой каландрированной бумагой или коленкором.

Режимы тиснения. Конгревное тиснение требует примерно вдвое большего давления, чем блинтовое, и вчетверо большее, чем тиснение полиграфической фольгой, поэтому сначала необходимо простым расчетом убедиться, что позолотный пресс может обеспечить требуемое давление 25­75

45 МПа для переплетных крышек с нормальным влагосодержанием порядка 8-9 %.

Так как большинство позолотных прессов рассчитано на максимальную силу прессования 350-600 кН (35-60 тс), то это означает, что на них можно получить хорошее качество конгревного тиснения без риска повредить оборудование при площади штампа, не превышающей 80-200 см.

Если площадь штампа больше (и меньше, если переплетные крышки пересушены), то попытка получить хорошее качество оттиска может привести к перегрузке исполнительных механизмов и даже к поломке пресса. В этом случае тиснение следует делать на крышках с максимально допустимым влагосодержанием (до 12 %) или на позолотных прессах тяжелого типа.

Температура штампа должна быть максимально допустимой для данного переплетного материала и скорости тиснения, чтобы по возможности уменьшить нагрузки, вызывающие преждевременный износ оборудования. В то же время нельзя допускать ухудшения качества тиснения (потемнения и оплавления полимерного покрытия переплетного материала), прилипания крышки к штампу. Оптимальная температура для различных штампов колеблется в пределах 100-120°С.

Особенности конгревного тиснения. Важной особенностью конгревного тиснения является то, что переплетная крышка на первом этапе процесса деформируется не с лицевой, а с изнаночной стороны под действием вершины матрицы и контурной (блинтовой) поверхности штампа. При этом вся верхняя половина объема крышки, ограниченная контуром штампа, испытывает деформацию растяжения, а нижняя - деформацию сжатия, максимальное значение которой может достигать 1,0-1,5 %. На втором этапе процесса конгревного тиснения переплетная крышка, изогнутая по форме поверхности изображения, испытывает деформацию сжатия, а по местам отдельных углублений и выступов рисунка - и деформации растяжения и сдвига, в результате чего формируются мелкие детали изображения, закрепляются остаточные деформации материалов крышки, а покровный материал приобретает лоск.

15.4. Методика выполнения работы

1. Проверка соблюдения техники безопасности при работе на прессе горячего тиснения.

2. Подготовка ручного и полуавтоматического прессов горячего тиснения к работе: установка фольги, установка клише, приводки.

3. Конгревное тиснение на образцах, подбор оптимального режима работы.

4. Описание процесса конгревного тиснения. Описание выбора оптимального режима, зависимость выбора от температурного режима и силы натиска.

15.5. Оборудование и материалы

1. Ручной пресс для горячего тиснения.

2. Полуавтоматический пресс для горячего тиснения РР-9.

3. Образцы полиграфической продукции.

4. Клише для конгревного тиснения, полиграфическая фольга.

15.6. Содержание отчета Название и цель работы. Краткое описание работы.

Технологии послепечатных процессов

– лабораторный практикум

Лабораторный практикум по дисциплине «Технология послепечатных процессов» предназначен для закрепления теоретических и практических навыков студентов, обучающихся по специальности 261202 «Технология полиграфического производства».

Представлен цикл лабораторных работ, предназначенных для практического изучения способов послепечатной обработки печатных изданий.

Содержание

Лабораторная работа 1 Нанесение лаковых покрытий с использованием трафаретного станка

Лабораторная работа 2 Изучение и выполнение листоподборочных и фальцевальных операций на примере простых тетрадей

Лабораторная работа 3 Изучение и выполнение вручную различных вариантов фальцовки (параллельной, перпендикулярной, комбинированной)

Лабораторная работа 4 Изучение, раскрой вручную и приклейка вручную форзацев

Лабораторная работа 5 Изучение и выполнение шитья скобками на проволокошвейном устройстве

Лабораторная работа 6 Изучение клеевого бесшвейного скрепления книжных блоков и изготовление книжного блока методом КБС на ручном станке

Лабораторная работа 7 Изучение одноножевой бумагорезальной машины POLAR-66 с программным управлением

Лабораторная работа 8 Обрезка книжного блока на одноножевой бумагорезальной машине

Лабораторная работа 9 Изучение, и изготовление вручную переплетных крышек

Лабораторная работа 10 Создание конструкции переплетных крышек, раскрой вручную материалов для переплетных крышек

Лабораторная работа 11 Изучение устройства и методов работы на ручном прессе для горячего тиснения

Лабораторная работа 12 Изучение устройства и методов работы на полуавтоматическом прессе для горячего тиснения PP-9

Лабораторная работа 13 Изучение режимов тиснения фольгой на картонах и бумагах

Лабораторная работа 14 Тиснение на переплетных крышках, особенности тиснения на поверхностях с микрорельефом

Лабораторная работа 15 Изучение особенностей конгревного тиснения