Eksploatowanie maszyn do drukowania wklęsłego 825[01].Z2.01

Transkrypt

1

2 MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Marek Roliński Eksploatowanie maszyn do drukowania wklęsłego 825[01].Z2.01 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

3 Recenzenci: mgr inŝ. Maria Widawska dr GraŜyna Czech Opracowanie redakcyjne: mgr ElŜbieta Gonciarz Konsultacja: mgr Małgorzata Sienna Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 825[01].Z2.01, Eksploatowanie maszyn do drukowania wklęsłego, zawartej w modułowym programie dla zawodu drukarz. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy, Radom

4 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania Ogólna charakterystyka drukowania wklęsłego Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Maszyny wklęsłodrukowe arkuszowe Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Maszyny wklęsłodrukowe zwojowe Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Maszyny tampondrukowe Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Maszyny wklęsłodrukowe obsługa i konserwacja Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Sprawdzian osiągnięć ucznia Literatura 50 2

5 1. WPROWADZENIE Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o eksploatowaniu maszyn do drukowania wklęsłego i kształtowaniu umiejętności z tej dziedziny. Wiadomości i umiejętności z tego zakresu zostały określone w jednostce modułowej 825[01]Z2.01 Eksploatowanie maszyn do drukowania wklęsłego. Jest to jednostka modułowa zawarta w module Technologia drukowania wklęsłego (schemat układu jednostek modułowych przedstawiony jest na stronie 4 tego poradnika). Tak jak kaŝda jednostka modułowa, równieŝ i ta ma ściśle określone cele kształcenia, materiał nauczania oraz wskazania metodyczne do realizacji programu. W poradniku znajdziesz: wymagania wstępne wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŝ ukształtowane, abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika, cele kształcenia wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, materiał nauczania wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŝonych celów kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej, zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŝ opanowałeś określone treści, ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności praktyczne, sprawdzian postępów, sprawdzian osiągnięć, jeden przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie materiału całej jednostki modułowej, literaturę uzupełniającą. Treść programu jednostki modułowej zawiera podstawowe zagadnienia związane z zastosowaniem maszyn i urządzeń poligraficznych w róŝnych etapach produkcji poligraficznej. Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczeń odpowiedz na pytania sprawdzające, które są zamieszczone w kaŝdym rozdziale, po materiale nauczania. Udzielone odpowiedzi pozwolą Ci sprawdzić, czy jesteś dobrze przygotowany do wykonywania zadań. Po zakończeniu realizacji programu tej jednostki modułowej nauczyciel sprawdzi Twoje wiadomości i umiejętności za pomocą testu pisemnego. Abyś miał moŝliwość dokonania ewaluacji swoich działań, rozwiąŝ przykładowy test sumujący zamieszczony na końcu poniŝszego poradnika. 3

6 825[01].Z2 Technologia drukowania wklęsłego 825[01]Z2.01 Eksploatowanie maszyn do drukowania wklęsłego 825[01]Z2.02 Przygotowanie form do drukowania wklęsłego 825[01]Z2.03 Drukowanie wklęsłe Schemat układu jednostek modułowych 4

7 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć: posługiwać się nazewnictwem i terminologią stosowaną w poligrafii, rozpoznawać podstawowe materiały i surowce poligraficzne, określać podstawowe szeregi i formaty wyrobów poligraficznych, klasyfikować procesy drukowania, korzystać z róŝnych źródeł informacji, posługiwać się dokumentacją technologiczną, przeliczać podstawowe jednostki układu SI, określać zastosowanie maszyn i urządzeń poligraficznych, współpracować w grupie, uczestniczyć w dyskusji, oceniać swoje umiejętności, analizować i wyciągać wnioski, prezentować siebie i grupę, w której pracuje, stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy. 5

8 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: posłuŝyć się terminologią dotyczącą drukowania wklęsłego, wyjaśnić zastosowanie technik drukowania wklęsłego: rotograwiury, stalodruku, tampondruku, scharakteryzować zasady drukowania techniką druku wklęsłego, rozróŝnić podstawowe typy maszyn do drukowania wklęsłego, rozpoznać główne zespoły i mechanizmy maszyn do drukowania wklęsłego, określić parametry techniczne i moŝliwości technologiczne maszyn do drukowania wklęsłego, dobrać maszynę do drukowania wklęsłego do rodzaju i wielkości produkcji, obliczyć czas wykonania określonej produkcji, wyjaśnić podstawowe czynności eksploatacyjne na stanowisku pracy maszyn do drukowania wklęsłego, zaplanować czynności obsługowe na stanowisku pracy maszyn do drukowania wklęsłego, rozpoznać zabezpieczenia stosowane w maszynach do drukowania wklęsłego, przygotować maszynę do drukowania, zastosować zasady eksploatacji maszyny do drukowania wklęsłego, wyjaśnić zagroŝenia dla Ŝycia i zdrowia jakie następują podczas obsługi maszyn do drukowania wklęsłego, dobrać środki ochrony indywidualnej do prac związanych z obsługą maszyn do drukowania wklęsłego, zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej oraz ochrony środowiska. 6

9 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Ogólna charakterystyka drukowania wklęsłego Materiał nauczania Drukowanie wklęsłe (wgłębne) jest jedną (obok drukowania wypukłego, płaskiego i sitodruku) z trzech podstawowych technik drukowania. Stosuje się ją zarówno w grafice warsztatowej, jak i poligrafii. Jest to technika, w której wgłębne elementy drukujące formy cylindrycznej lub płaskiej znajdują się poniŝej elementów niedrukujących. Proces drukowania polega na nałoŝeniu farby drukarskiej na całą powierzchnię formy, a następnie usunięcie jej za pomocą noŝa zgarniającego (rakla) z wyŝszych, niedrukujących elementów formy. Farba pozostaje tylko w niŝszych, drukujących (tzw. kałamarzykach) elementach formy, skąd przez silny docisk cylindra drukowego zostaje przeniesiona na zadrukowywane podłoŝe. Rys. 1. Drukowanie wklęsłe: 1 forma drukowa, 2 zadrukowywane podłoŝe, 3 farba drukarska, 4 cylinder dociskowy [4, s. 12] Obraz (zadrukowywanym materiale) jest tworzony przez farbę drukarską znajdującą się w zagłębieniach formy drukowej. W technice tej trzeba pamiętać, Ŝe otrzymujemy obraz odwrócony. Strzałka skierowana na formie w prawo po odbiciu na papierze będzie zwrócona w lewo (i odwrotnie). RozróŜniamy dwie techniki drukowania wklęsłego. Przy wklęsłodruku tzw. mokrym, papier w procesie drukowania zostaje wstępnie nawilŝony, przez co staje się bardziej miękki i przez docisk głębiej wnika we wgłębne elementy drukujące formy cylindra. Po wysuszeniu niestety kurczy się, zmniejszając jednocześnie rysunek. Zdarza się, Ŝe banknoty o identycznym rysunku drukowane na mokro mają róŝne wymiary, jest to spowodowane uŝyciem do druku papieru o róŝnej kurczliwości. 7

10 Aby temu zapobiec, opracowano technikę tzw. suchego wklęsłodruku (na suchym papierze), który jest bardziej wydajny, gdyŝ odpada proces nawilŝania papieru i suszenia gotowych odbitek, a wydrukowany rysunek zachowuje identyczny wymiar, tzn. taki, jaki ma rysunek formy cylindra. Formy do drukowania wklęsłego wykonane są z twardych, odpornych materiałów, co zapewnia im długa Ŝywotność, a tym samym moŝliwe jest szybkie drukowanie duŝych nakładów o wysokiej jakości odbitek z jednej formy drukowej. Do druku wklęsłego zaliczane są następujące techniki graficzne: rzemieślnicze i artystyczne: akwaforta, akwatina, heliograwiura, mezzotinta, miedzioryt, staloryt, sucha igła, miękki werniks, tampondruk przemysłowe: rotograwiura, stalodruk. Stalodruk Stalodruk jest pochodną miedziorytu, w której uzyskuje się druk jednotonalny z grawerowanych płyt stalowych. W celu nadania płycie odpowiedniej miękkości przed rytowaniem odhartowuje się ją. Mimo to płyta pozostaje twardsza od miedzianej. Praca w niej jest trudniejsza, a rysunek raczej konturowy i sztywny. Po wyrytowaniu rysunku poddaje się płytę ponownemu zahartowaniu. UmoŜliwia to odbicie z niej nawet kilku tysięcznego nakładu rycin. Obecnie staloryt stosuje się do drukowania znaczków pocztowych, papierów wartościowych, banknotów i do celów artystycznych. Drukowanie rotograwiurowe Drukowanie rotograwiurowe jest techniką typowo rotacyjną. Tym sposobem moŝna zadrukować arkusze i zwoje. Jest to technika drukowania, którą moŝna uzyskać bardzo dobre efekty jakościowe zarówno dla podłoŝy wsiąkliwych, jak i niewsiąkliwych. Drukowanie tamponowe Drukowanie tamponowe (tampondruk) jest techniką pochodną drukowania wklęsłego. Jest drukowaniem pośrednim, w którym podstawowym elementem maszyny drukującej jest miękki tampon, wykonany z gumy silikonowej. Forma drukowa jest płaska o rysunku wgłębnym, prawoczytelnym. Drukowanie polega na naniesieniu farby na powierzchnię formy, usunięciu jej za pomocą rakla z elementów niedrukujących, a następnie wciśnięciu tamponu w miejsca drukujące i pobraniu przez niego farby. Tampon z pobraną farbą zostaje przeniesiony się i dociśnięty do zadrukowanej kształtki. Następuje przeniesienie farby z tamponu. Siła nacisku musi być na tyle duŝa, aby tampon podczas odkształcania stykał się z całą powierzchnią formy, pobierając z niej farbę a następnie z całą powierzchnią zadrukowaną. Dzięki elastyczności tamponu moŝliwe jest drukowanie na nieregularnych (trójwymiarowych) powierzchniach, tzw. kształtkach, co stanowi podstawę zastosowania tej techniki. 8

11 Rys. 2. Schemat maszyny do drukowania tamponowego: 1 podstawa maszyny, 2 forma drukowa, 3 nóŝ zgarniający, 4 tampon, A w połoŝeniu pobierającym farbę, B w połoŝeniu przenoszącym farbę, C w połoŝeniu przekazującym farbę, 5 zadrukowywany przedmiot [4, s. 185] Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jak jest zbudowana forma wklęsłodrukowa? 2. Jaka jest rola rakla podczas drukowania? 3. Czym róŝnią się technologie drukowania na mokro i na sucho? 4. Na czym polega proces drukowania wklęsłego? 5. Na jakie techniki pochodne moŝna podzielić drukowanie wklęsłodrukowe? 6. Jakie zastosowanie ma stalodruk? 7. Na czym polega pośrednie drukowanie tamponowe i jakie jest jego zastosowanie? Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wykonaj nadruk na określonej kształtce techniką tampodruku. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) wymierzyć kształtkę, na której masz umieścić nadruk, 2) określić miejsce nadruku i jego wielkość, 3) dobrać odpowiednią wielkość i kształt tamponu, 4) przeanalizować sytuację technologiczną w jakiej będzie wykonywane drukowanie, 5) dokonać wyboru urządzeń pomocniczych, 6) przygotować formę do drukowania, 7) wykonać próbne drukowanie. 9

12 WyposaŜenie stanowiska pracy: zestaw tamponów o róŝnych wymiarach i kształtach, forma drukowa i farba, kształtka do zadrukowania, rakiel, zeszyt do ćwiczeń, środki czystości (do mycia formy i tamponu), materiały piśmienne. Ćwiczenie 2 Za pomocą podanych niŝej określeń opisz rysunek. papier, forma, farba, miejsca drukujące, miejsca niedrukujące, walec dociskowy. Sposób wykonania ćwiczenia Rysunek do ćwiczenie 2 [4, s. 12] Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dokładnie rysunek, 2) przeczytać uwaŝnie wszystkie określenia przed ich rozmieszczeniem na rysunku. WyposaŜenie stanowiska pracy: karta pracy, przybory piśmienne. 10

13 Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić podstawowe techniki drukowania? 2) scharakteryzować proces drukowania wklęsłego? 3) wyjaśnić róŝnice między drukowaniem pośrednim a bezpośrednim? 4) wyjaśnić rolę rakla w drukowaniu wklęsłym? 5) scharakteryzować budowę formy do drukowania wklęsłego? 6) wymienić techniki pochodne (przemysłowe)? 7) omówić zastosowanie stalodruku? 11

14 4.2. Maszyny wklęsłodrukowe arkuszowe Materiał nauczania Podział maszyn drukujących KaŜdą maszynę drukującą wklęsłodrukową moŝna scharakteryzować przez parametry określające jej moŝliwości, np.: formę zadrukowywanego materiału (arkusze, zwoje, kształtka), sposób przenoszenia farby (bezpośredni, pośredni), budowę zespołu drukującego, liczbę drukowanych kolorów (maszyny jednokolorowe, wielokolorowe), drukowania jedno- i/lub dwustronnego, prędkość drukowania (liczba drukowanych odbitek na godzinę), procesy dodatkowe (lakierowanie, suszenie itp.), stopień automatyzacji. Nowością na rynku poligraficznym są tzw. maszyny kombinowane, np. wklęsłodrukowo- -fleksograficzne. W maszynach tych ilustracja lub motywy wielokolorowe mogą być drukowane techniką rotograwiurową, zaś tekst techniką fleksograficzną. Rozwiązanie to pozwala uzyskać odbitki o bardzo wysokiej jakości (rotograwiura) przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów drukowania (fleksografia). Schemat takiej maszyny przedstawiony jest na rysunku poniŝej. Rys. 3. Zespoły rotograwiurowy i fleksograficzny: 1 grzałki, 2 dmuchawki, 3 cylinder formowy, 4 cylinder dociskowy, 5 rakiel komorowy [3, s. 223] Budowa maszyn arkuszowych Arkuszowe maszyny wklęsłodrukowe są zbudowane z następujących zespołów i mechanizmów: zespołu drukującego, zespołu zasilającego arkuszami (samonakładak strumieniowy), zespołu farbowego do farb rzadkich, urządzenia odbierającego arkusze, urządzenia suszącego i odprowadzającego pary rozpuszczalnika, urządzeń sterujących, zabezpieczających i kontrolnych. 12

15 Rys. 4. Schemat maszyny arkuszowej wklęsłodrukowej Palatina V/21/: 1 samonakładak, 2 podajnik, 3 zespół drukujący, 4 zespół farbowy, 5 przenośnik łańcuchowy, 6 urządzenie odbierające, 7 system nadmuchu, 8 wyciągi par ksylenu [5, s. 379] Działanie maszyny Po uruchomieniu maszyny za pomocą przycisków sterujących samonakładak pobiera arkusze papieru i podaje je na stół spływowy, gdzie są one odpowiednio wyrównywane. Ze stołu spływowego arkusze przejmuje podajnik wahadłowy i przekazuje go do łapek cylindra dociskowego. W tym czasie forma drukowa jest pokrywana farbą. Farba z wypukłych elementów formy jest usuwana przez rakiel. Gdy arkusz jest doprowadzony przez cylinder dociskowy do strefy styku między cylindrami formowym i dociskowym, wtedy cylindry zbliŝają się, włącza się nacisk między nimi i następuje wykonanie odbitki. Po wykonaniu odbitki arkusz jest przekazywany z łapek cylindra suszącego, a następnie do łapek urządzenie przenoszącego, odkładającego arkusze na stół odbierający. Po drodze arkusz jest suszony, a pary rozpuszczalnika farby są odprowadzane instalacją wyciągową do urządzeń regenerujących ksylen. 13

16 Rys. 5. Schemat pracy samonakładaka tylnego: 1 stos papieru, 2 dmuchacz, 3 szczotki, 4 stopka wprowadzająca arkusz, 5 ssawki tylne, 6 ssawki przednie, 7 rolki wprowadzające arkusz, 8 taśmy transportujące, 9 czujnik, 10 marki [6, s. 269] Samonakładaki tego typu działają na zasadzie pneumatyczno-mechanicznej. Pojedynczy arkusz po pobraniu ze stołu za pomocą podciśnienia przez ssawki podawany jest do głowicy samonakładaka. W celu łatwiejszego oddzielenia pojedynczego arkusza stosuje się system nadmuchu powietrza, który rozluźnia arkusze w stosie. Arkusze przekazywane są na stół spływowy, gdzie za pomocą rolek prowadzących przesuwane są do marek przednich i bocznych, zapewniających im ustawienie we właściwej pozycji z dokładnością do 0,02 mm. Następnie arkusz chwytany jest przez łapki podajnika i przyśpieszany z prędkości zerowej do prędkości roboczej maszyny, po czym przekazywany jest do łapek cylindra dociskowego (zespołu drukującego). W przypadku maszyn wielokolorowych musi nastąpić przekazanie arkusza między kolejnymi zespołami drukującymi. Zapewniają to transportery łańcuchowe lub bębny przenoszące. Na tym etapie istnieje moŝliwość montaŝu urządzeń odwracających arkusz, a tym samym drukowania dwustronnego. Schemat takiego urządzenia pokazany jest na rysunku 6. Rys. 6. Urządzenie odwracające arkusz w maszynie Rembrandt [3, s. 221] Wprowadzony został tu dodatkowo zespół odwracający. Składa się on z dwóch cylindrów o podwójnej średnicy cylindra formowego. 14

17 Zespół farbowy Zadaniem zespołu farbowego jest naniesienie i odpowiednie rozprowadzenie farby na formie drukowej. W drukowaniu wklęsłym stosuje się farby ciekłe, o małej lepkości, które łatwo zapełniają zagłębienia w formie drukowej. Farba zawiera substancje lotne, które odparowują wskutek czego jej lepkość wzrasta. Wzrost lepkości powoduje pogorszenie warunków drukowania. Z tego względu istnieje konieczność ciągłej kontroli i korekty tego parametru w systemie on-line. Schemat obiegu farby w maszynie przedstawia rysunek 7. Rys. 7. Schemat obiegu farby ciekłej: 1 kałamarz, 2 zbiornik, 3 pompa, 4 lepkościomierz, 5 urządzenie automatycznie dozujące ciekłą substancję [4, s. 172] Obieg farby w maszynach wklęsłodrukowych jest obiegiem otwartym cyklicznym. Farba znajduje się na zbiorniku 2, gdzie jej lepkość jest w sposób ciągły mierzona przez czujnik lepkościomierza 4. Lepkościomierz jest sprzęŝony z zaworem dozownika substancji lotnej 5 i otwiera go automatycznie w przypadku spadku lepkości farby. Dzięki temu lepkość farby pozostaje na stałym poziomie. Ze zbiornika 2 farba jest za pomocą pompy 3 podawana do kałamarza farbowego 1. W kałamarzu tym obraca się cylinder formowy, pobierając w ten sposób farbę. Nadmiar farby rurą wypływową wraca z powrotem do zbiornika 2. Obecnie stosuje się rozwiązania, w których cylinder formowy nie obraca się bezpośrednio w kałamarzu farbowym, a farba nanoszona jest na niego za pomocą dysz natryskowych lub miękkiego walca umieszczonego w kałamarzu. Na cylindrze formowym połoŝony jest rakiel, który zgarnia farbę z miejsc niedrukujących formy. Mechanizm docisku rakla do formy moŝe być róŝny. Przykładowe rozwiązanie przedstawia rysunek 8. 15

18 Rys. 8. Schemat budowy i działania docisku rakla: 1 rakiel, 2 listwa podpierająca, 3 podkładki, 4 korpus, 5, 6 śruby [3, s. 228] Rakiel 1 (rys. 8a) z listwą podpierającą 2 jest umieszczony między podkładkami 3. Całość znajduje się w korpusie 4 ściśniętym śrubami 5. Śruby 6 słuŝą do regulacji kąta pochylenia rakla względem cylindra F. Korpus 4 obraca się względem punktu 0. Docisk rakla do cylindra zapewnia przeciwwaga (rys. 8b) lub przekładnia ślimakowa samohamowalna (rys. 8c). Kąt pochylenia rakla w stosunku do formy zaleŝy od charakteru formy, kąta zaostrzenia rakla, własności farby i innych zmiennych. Kąt ten waha się od 15º do 70º (w praktyce najczęściej w granicach 43 65º). W nowoczesnych maszynach stosuje się dociskanie pneumatyczne. Układ taki jest mniej wraŝliwy na drgania i nie powoduje powstawania smug na odbitce. W celu dokładniejszego usunięcia farby drukowej z powierzchni cylindra formowego rakiel dodatkowo wykonuje ruch posuwisto-zwrotny wzdłuŝ osi cylindra. Wielkość przesuwu wynosi mm. Na 3 6 obrotów cylindra wypada 1 ruch rakla. Wzrost prędkości przesuwu rakla prowadzi do nadmiernego zuŝycia formy i ostrza rakla. Zbyt wolny ruch rakla moŝe z kolei spowodować powstawanie smug na odbitce drukarskiej. RóŜne schematy rozwiązań konstrukcyjnych mechanizmów przesuwu rakla przedstawia rysunek 9. 16

19 Rys. 9. Schemat mechanizmów przesuwu rakla: a napęd za pomocą przekładni ślimakowej, b napęd za pomocą obrotu krzywki prowadzącej rolkę rakla, c dźwigniowy napęd rakla od przekładni ślimakowej [3, s. 228] Zespół drukujący Zespół drukujący jest stosunkowo prosty. Składa się z 2 cylindrów: cylindra dociskowego (pokrytego miękkim obciągiem) i cylindra formowego. Na obwodzie cylindra drukującego znajdują się łapki oraz mechanizm montowania obciągu. Sam obciąg wykonany jest z gumy offsetowej o grubości 2 mm. Cylindry formowe mogą być trojakiego rodzaju: cylindry pełne pokryte warstwą miedzi, trzpienie dostosowane do osadzenia tulei pokrytej warstwą miedzi, cylindry gładkie z systemem do zamocowania blachy miedzianej. Cylindry napędzane są za pomocą kół zębatych. Ze względu na fakt, Ŝe cylindry formowe pokrywane są cienką warstwą miedzi (0,1 0,5 mm) przy uŝyciu metody Ballarda obciąg cylindra drukującego moŝe mieć stałą grubość. Forma w stosunku do cylindra musi mieć moŝliwość obrotu oraz przesuwu. Problem ten rozwiązuje się przez obrót cylindra lub trzpienia z rurą przy stojącym kole zębatym napędzającym cylinder. Po odpowiednim ustawieniu formy koło to mocuje się na stałe z cylindrem. Forma nie ma moŝliwości przesuwu względem osi cylindra i w stosunku do niej ustawia się marki boczne samonakładaka. Siłę nacisku między oboma cylindrami reguluje się najczęściej przez odstawienie cylindra formowego od drukującego. Urządzenia suszące Schnięcie farb wklęsłodrukowych następuje przez odparowanie lotnego rozpuszczalnika. W maszynach arkuszowych suszenie odbywa się przez nadmuch gorącego (60º) powietrza. Powietrze to doprowadza się do nagrzewnic za pomocą dysz nadmuchowych. Intensywność suszenia zaleŝy nie tylko od samej temperatury, ale takŝe od strumienia (ilości) powietrza oraz szybkości i kierunku nadmuchu. 17

20 Oprócz suszenia konwekcyjnego (przez nadmuch) istnieje równieŝ moŝliwość suszenia kontaktowego na cylindrach suszących. W tym wypadku część powietrza z nagrzewnic doprowadzana jest do wnętrza cylindra suszącego. Dodatkowo, aby zapewnić całkowite wyschnięcie farby, w zespołach suszących arkusz prowadzony jest wolniej niŝ w trakcie drukowania. Zastosowanie Arkuszowe maszyny wklęsłodrukowe były w przeszłości popularne. Drukowano najczęściej ze zginanych, miedzianych form drukowych, sporządzonych fotochemicznie i przez wytrawienie, przymocowanych do cylindra formowego. Stosowane były do drukowania kolorowych czasopism, ilustrowanych ksiąŝek, katalogów, prospektów, trudnych do drukowania plakatów. Ze względu na dynamiczny rozwój technik drukowania offsetowego i fleksograficznego pozycja maszyn arkuszowych wklęsłodrukowych znacznie zmalała. Stosując jednak maszyny arkuszowe i odpowiednie farby, moŝna uzyskać efekty nieosiągalne w innych technikach, np. stosować róŝne grubości lakieru i farby, pokrywać podłoŝa farbami metalicznymi (złotymi, srebrnymi) lub iriodinowymi. Znalazło to zastosowanie do produkcji opakowań papierosów, perfum, produktów Ŝywnościowych. Stąd obecnie stosuje się czasem wklęsłodrukowe maszyny offsetowe jako uzupełnienie maszyn offsetowych (metoda konwersji offset-wklęsłodruk z uŝyciem płyt nylograv) Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie rodzaje form drukowych moŝna stosować w arkuszowych maszynach wklęsłodrukowych? 2. Jak jest zbudowany zespół drukujący w maszynach arkuszowych? 3. Jakie są zadania zespołu drukującego w maszynach arkuszowych? 4. Z jakich podstawowych mechanizmów składają się maszyny arkuszowe? 5. Jak wygląda przejście i prowadzenie arkusza w maszynach arkuszowych? 6. Jakie są zadania i jak jest zbudowany zespół farbowy i drukujący w maszynach arkuszowych? 7. Jak wygląda obieg farby w maszynach arkuszowych i jaki cel jego wprowadzenia? 8. W jaki sposób następuje suszenie farby między zespołami drukującymi? 9. Jaka jest współczesna pozycja i zastosowanie maszyn arkuszowych? Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Narysuj podstawowe zespoły maszyn arkuszowych wklęsłodrukowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się ze schematami budowy róŝnych maszyn wklęsłodrukowych arkuszowych, 2) wyodrębnić w maszynach poszczególne zespoły, 3) wykonać rysunki zespołów farbowych, 4) wykonać rysunki zespołów drukujących. 18

21 WyposaŜenie stanowiska pracy: materiały informacyjno-techniczne, prospekty, katalogi maszyn drukujących wklęsłodrukowych komputer z dostępem do Internetu, materiały piśmienne, zeszyt do ćwiczeń. Ćwiczenie 2 Przeanalizuj drogę arkusza papieru we wklęsłodrukowej maszynie arkuszowej. Zaznacz tę drogę na załączonym do ćwiczeń schemacie i uzupełnij brakujący tekst. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z poleceniami zawartymi w karcie pracy, 2) wyodrębnić w maszynie odpowiednie sekcje, np. sekcję samonakładaka, farbową, drukującą, 3) zapoznać się z budową i przeznaczeniem poszczególnych sekcji, 4) wypełnić kartę pracy zgodnie z poleceniami. WyposaŜenie stanowiska pracy: maszyna drukująca wklęsłodrukowa arkuszowa lub jej model, film dydaktyczny obrazujący pracę i budowę maszyny, karta pracy. Ćwiczenie 3 Rozpoznaj i zaznacz na przedstawionym schemacie maszyny arkuszowej następujące zespoły i elementy budowy: zespół farbowy, zespół drukujący, zespół suszący, stos arkuszy przed zadrukowaniem, stos arkuszy po zadrukowaniu, kałamarz farbowy, rakiel, cylinder formowy, cylinder dociskowy. Rysunek do ćwiczenia 3 [3, s. 220] 19

22 Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować rysunek, 2) rozróŝnić podstawowe zespoły i elementy budowy, 3) zaznaczyć odpowiednie zespoły i elementy budowy. WyposaŜenie stanowiska pracy: rysunek przedstawiający uproszczony schemat budowy maszyny, arkusz do ćwiczeń, przybory piśmienne Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) dokonać podziału maszyn drukujących wklęsłodrukowych? 2) wyjaśnić cel stosowania maszyn kombinowanych? 4) wyodrębnić podstawowe mechanizmy maszyn arkuszowych? 5) scharakteryzować sposób przenoszenia farby z formy na podłoŝe drukowe? 6) opisać mechanizm działania samonakładaka? 7) opisać mechanizm prowadzenia arkusza? 8) scharakteryzować zespół drukujący? 9) scharakteryzować zespół farbowy? 10) opisać rolę rakla w drukowaniu wklęsłym? 11) omówić sposoby suszenia odbitki między zespołami drukującymi? 20

23 4.3. Maszyny wklęsłodrukowe zwojowe Materiał nauczania Maszyny wklęsłodrukowe zwojowe: charakterystyka i podział Zwojowe maszyny do drukowania wklęsłego są maszynami rotacyjnymi, co oznacza, Ŝe oba współpracujące ze sobą elementy zespołu drukującego (forma drukowa i docisk) są cylindryczne. Od nowoczesnej maszyny wklęsłodrukowej wymaga się: właściwego oddania tonów, utrzymania delikatnych półtonów, utrzymania dokładnego pasowania kolorów, dobrego suszenia przy duŝej prędkości drukowania, dokładnego złamywania przy róŝnych wielkościach produkcji, wysokiej jakości nawet przy zmianie prędkości, pewności działania mechanizmów pomiarowych, kontrolnych i zabezpieczających. W nowoczesnej maszynie rolowej zwraca się uwagę na: stały kierunek obrotów cylindrów, złamywak stałego formatu, który umoŝliwia szybszą pracę maszyny, mechanizmy napręŝenia taśmy papieru między rolą a pierwszym zespołem drukującym oraz automatyczną zmianę roli podczas pracy maszyny, mechanizmy napędu elektrycznego, elementy układu suszącego wstęgę papieru, urządzenia pomiarowe, do sterowania i regulacji. W zaleŝności od przeznaczenia maszyny rotograwiurowe zwojowe dzieli się maszyny do drukowania czasopism oraz maszyny do drukowania opakowań, na których zadrukowywać moŝna nie tylko papier, ale takŝe wszelkiego rodzaju folie. Ogólnie maszyny rotograwiurowe moŝna podzielić ze względu na szerokość zwoju, na: wąsko-zwojowe o szerokości do 100 cm, normalno-zwojowe o szerokości do 180 cm, szeroko-zwojowe o szerokości powyŝej 180 cm. Zwiększenie długości cylindra ma swoje uzasadnienie ekonomiczne jednak moŝliwe jest ono do pewnych granic, poniewaŝ w miarę wzrostu długości cylindra wzrasta jego ugięcie. Z tego względu, oprócz róŝnych rozwiązań konstrukcyjnych, ze wzrostem długości cylindra musi wzrastać takŝe jego średnica (a tym samym liczba stron na obwodzie). Przy szerokości wstęgi 2200 mm minimalny obwód cylindra wynosi 940 mm. ZaleŜnie od liczby zamontowanych i będących jednocześnie w pracy ról papieru maszyny moŝemy podzielić na 1-, 2-, 3- i n-zwojowe. Analogicznie zaleŝnie od liczby kolorów dzielą się one na 1-, 2-, 3-, i n-kolorowe. PoniewaŜ jeden kolor jest zadrukowywany przez jeden zespół drukowy, więc liczba kolorów odpowiada liczbie zespołów drukujących. W zaleŝności od formatu maszyny dzielą się na formatu stałego (constanta) oraz zmiennego (variable). Obecnie dominują te drugie. 21

24 Rys. 10. Schemat maszyny nowoczesnej pięciokolorowej zwojowej rotogrwiurowej Rembrandt firmy KBA [5, s. 367] Obieg wstęgi papieru w maszynach zwojowych W maszynach papier występuje jako zwój, który w formie wstęgi prowadzony jest między zespołami drukującymi i ponownie po zadrukowaniu i wyschnięciu farby zwijany w zwój. Istnieje równieŝ moŝliwość zamontowania urządzeń tnących wstęgę i odbierania zadrukowanego materiału w formie arkuszowej. Rys. 11. Schemat zwojowej maszyny drukującej: a system zwój-zwój, b system zwój-arkusz, A część zasilająca, B część drukująca, C część końcowa w postaci nawijaka, D część końcowa krojąca wstęgę i wykładająca arkusz na stół [4, s.163] 22

25 Wstęga w maszynie jest pociągana przez kolejne zespoły drukujące. Istotnym parametrem jest utrzymanie stałej wielkości napręŝenia wstęgi, co warunkuje właściwe pasowanie kolorów oraz ilustracji po obu stronach taśmy papieru. Taśma papieru jest prowadzona w maszynie przez ogniwa napędzane, a mianowicie przez cylinder formowy, cylinder suszący (bęben suszący) i walec wodny. Walec gumowy i stalowy obciąŝający nie są napędzane. Rolę pierwszego ogniwa pociągowego spełnia cylinder formowy pierwszego zespołu drukującego, a następnie cylinder suszący i walec wodny, dalej cylinder formowy drugiego zespołu drukującego itd. Średnice cylindrów suszących w całej maszynie są jednakowe, podobnie jak i walców wodnych. NaleŜy zwrócić uwagę, Ŝe ze względu na kurczenie się taśmy przy suszeniu napręŝenie papieru moŝe być utrzymane bez zwiększenia prędkości obwodowych poszczególnych ogniw ciągnących. W nowoczesnych maszynach drukujących stosuje się napędy z indywidualnymi silnikami tzw. napęd bezwałowy. Walce wodne są napędzane od cylindrów suszących przez koła zębate, zaś cylindry suszące najczęściej od wału poziomego górnego lub bezpośrednio od cylindrów drukujących za pośrednictwem kół zębatych zmianowych lub skrzynek przekładni bezstopniowej. Gwałtowna zmiana napręŝenia wstęgi moŝe spowodować przesunięcia w obszarze spasowania kolorów, co oko ludzkie juŝ przy niedokładności 0,2 mm odbierze jako powstanie miejsc nieostrych. Jak wynika z rozwaŝań teoretycznych, odchyłki w pasowaniu kolorów są tym mniejsze, im mniejsze są odległości między poszczególnymi zespołami drukującymi oraz im większa jest długość papieru miedzy zwojem a pierwszym zespołem drukującym. Stosuje się więc specjalny obieg wstęgi między tymi mechanizmami. Aby napręŝenie wstęgi wahało się w ściśle określonych granicach, stosuje się specjalne mechanizmy napinające wstęgę. Obecnie głównym ogniwem hamującym jest taśma (pas) na obwodzie zwoju (roli), a hamowanie na osi spełnia rolę pomocniczą. Zmniejszając zakres wahań napręŝeń w mechanizmach automatycznego napręŝania, moŝna osiągnąć dobra jakość produktu końcowego. W maszynach wklęsłodrukowych zwojowych szczególną uwagę poświęca się automatycznej zmianie zwoju podczas biegu maszyny. Zmiana obrotów cylindrów maszyny prowadzi do zmian w napręŝeniu wstęgi papieru. DąŜy się więc obecnie do tego, aby zmiana zwoju odbywała się przy niezmniejszonej prędkości pracy maszyny. Zespoły farbowe W maszynach wklęsłodrukowych arkuszowych i zwojowych stosuje się zespoły farbowe do farb ciekłych, pracujące w systemie obiegowym. Schemat takiego systemu przedstawiony jest na rysunku

26 Rys. 12. Schemat obiegu farby w maszynie zwojowej wklęsłodrukowej: a) 1 przelew, 2 sito, 3 kałamarz, 4 cylinder formowy, 5 wanna, 6 chłodnica, 7 pompa, 8 Viscomex, 9 magnes prętowy, 10 zbiornik, b) schemat Viscomexu: 1 zbiornik na farbę, 2 czujnik poz. farby, 3 miernik sonda, 4 zawór pneumatyczny, 5 przewody doprowadzające farbę i rozpuszczalnik, 7 regulator, 8 wzmacniacz impulsów, 9 przewody doprowadzające impulsy z pozostałych kałamarzy [6, s. 285] Do zbiornika podawane są farba i rozpuszczalnik. Właściwą konsystencję i jednakowe natęŝenie koloru farby otrzymuje się przez odpowiedni dobór składników za pomocą specjalnego urządzenia Viscomex. Pompa głębinowa zasysa farbę przez smok i tłoczy przewodem przez chłodnicę przeciwprądową do wanienki, w której przez zanurzenie następuje nafarbianie cylindra formowego. Nadmiar farby przez przelew i sito, na którym osadzają się strzępki papieru, trafia do zbiornika farbowego. Oprócz klasycznego, zanurzeniowego systemu nadawania farby, rozróŝnia się takŝe inne systemy, których schematy przedstawia rysunek

27 Rys. 13. Systemy farbowe: a zanurzeniowy, b omywający ze wstępnym raklem, c omywający z wałkiem, d z wałkiem nadającym, e kombinowany [3, s. 247] System farbowy zanurzeniowy (rys. 13a) Cylinder obraca się bezpośrednio w kałamarzu, który od spodu zasilany jest świeŝą farbą, nadmiar farby usuwany jest przez przelew w górnej części kałamarza. Wzrost szybkości obrotów cylindra formowego powoduje wzrost intensywności mieszania farby w kałamarzu i zapewnia lepsze pokrycie powierzchni cylindra formowego farbą. System farbowy tzw. omywający z raklem wstępnym (rys. 13b c) System omywający z tzw. wstępnym raklem oraz obiegowym krąŝeniem farby charakteryzuje się tym, iŝ na całej długości cylindra poza linią nacisku (druku) znajduje się listwa lub wałek tworzący rynienkę między kałamarzem a powierzchnią cylindra. Do tej rynienki doprowadzona jest farba. Nadmiar farby z cylindra skapuje do kałamarza pod nim skąd systemem obiegu jest powtórnie zawracany do rynienki. Wspomniana wyŝej listwa stanowi tzw. wstępny rakiel. Wykonany jest on z metali, tworzywa sztucznego lub nylonu w formie cienkiej, gęstej szczotki. Rakiel właściwy umieszczony jest po przeciwnej stronie listwy. Przy tym systemie nafarbiania nie występuje zjawisko pienienia farby i nikną pęcherze. Jest on obecnie często stosowany. System farbowy z wałkiem nadającym W budowie podobny jest do systemu zanurzeniowego, ale posiada dodatkowy wałek obracający się w kałamarzu i nadający farbę na cylinder formowy (cylinder nie jest zanurzony w farbie). System farbowy kombinowany Stanowi modyfikację i połączenie systemu zanurzeniowego z systemem omywającym. W celu utrzymania stałej temperatury farby kałamarze chłodzi się niekiedy wodą. Ze względu na fakt, Ŝe farby wklęsłodrukowe zawierają duŝe ilości substancji lotnych kałamarze powinny być szczelnie zakryte. Podyktowane jest to nie tylko stratami 25

28 rozpuszczalnika przez jego odparowanie, ale równieŝ przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy (zagroŝenie poŝarowe) i wymogami ochrony środowiska. Mechanizmy rakla dla maszyn wklęsłodrukowych arkuszowych znalazły równieŝ częściowo zastosowanie w maszynach rolowych. Rakiel musi równomiernie przylegać do całej powierzchni cylindra, aby jego nacisk był jednakowy. Im większy nacisk, tym szybsze zuŝycie rakla, a tym samym częstsza jego wymiana i postój maszyny. Obecnie do kontroli kąta ustawienia rakla i siły jego nacisku stosuje się urządzenia pneumatyczne. Rys. 14. Rakiel: a mechanizm rakla, b regulacja nacisku [3, s. 251] Zespoły drukujące Podstawowym zadaniem zespołu drukującego jest przeniesienie farby z formy drukowej na zadrukowywane podłoŝe. Klasyczny zespół drukujący składa się z: cylindra formowego, mechanizmów przesuwu cylindra, gumowego walca (presera), który w maszynach wąskoformatowych wykonany jest w postaci jednego walca, zaś przy maszynach szerokoformatowych ma małą średnicę w stosunku do cylindra i dociskany jest przez jeden lub dwa stalowe walce. 26

29 Rys. 15. Schemat rozwiązań zespołu dociskowego w zwojowych maszynach wklęsłodrukowych z jednym wałkiem lub dwoma obciąŝającymi wałkami stalowymi [8, s. 231] Między cylindrem formowym a wałkiem gumowym (preserem) nie ma Ŝadnego powiązania napędem. Wałek obraca się dzięki sile tarcia. Budowę zespołu drukującego oraz farbowego maszyny Albert Frankenthal przedstawia rysunek 16. Rys. 16. Przekrój zespołu drukującego i farbowego maszyny [5, s. 359] Wstęga papieru do cylindra formowego 1 jest dociskana przez preser 2, a ten z kolei przez cylinder obciąŝający 3. Cylinder formowy musi mieć moŝliwość przesuwu wzdłuŝ swojej osi oraz niewielkiego obrotu w stosunku do koła zębatego napędzającego, co jest konieczne do regulacji pasowania kolorów między cylindrami. Urządzenia suszące Po naniesieniu farby na zadrukowany materiał naleŝy odbitkę wysuszyć przed jej przejściem do kolejnego zespołu drukującego. Funkcje te spełniają urządzenia suszące, które w zdecydowany sposób wpływają na prędkość drukowania. W maszynach zwojowych suszenie moŝe odbywać się przez nadmuch gorącego (maszyny szybkobieŝne) powietrza. Na przykład z miejsc całkowicie pokrytych farbą, prędkość parowania rozpuszczalnika bez strumienia powietrza wynosi sekund. Podczas nadmuchu powietrzem 27

30 gorącym (50 80º) prędkość parowania zwiększa się ok. 10 razy i w takim teŝ stopniu zmniejsza czas schnięcia. Oprócz temperatury na prędkość schnięcia farby mają wpływ równieŝ: prędkość nadmuchiwanego powietrza, kąt ustawienia dysz oraz kierunek jego przepływu. Ze względu na tę ostatnią cechę urządzenia moŝemy podzielić na: współbieŝne, przeciwbieŝne, kombinowane. W maszynach zwojowych suszenie wstęgi przebiega przy udziale urządzeń grzejnych oraz opływu powietrza dookoła wstęgi. Schemat obiegu powietrza w sekcjach z cylindrem grzejnym przedstawia rysunek 17. Rys. 17. Schemat obiegu powietrza w maszynie rotograwiurowej (wklęsłodrukowej): 1 cylinder grzejny, 2 dysze, 3 przewody, 4 przewód główny, 5 wentylator, 6 nagrzewnica, 7, 8 przewody, 9 przewód [3, s. 266] Po zadrukowaniu wstęga papieru wchodzi na cylinder grzejny 1, od wewnątrz ogrzewany grzałkami elektrycznymi lub parą wodną. Cylinder suszy wstęgę kontaktowo od spodu. Dodatkowo na wstęgę na cylindrze nadmuchiwane jest powietrze z dysz 2. Powstająca mieszanka par powietrza i rozpuszczalnika odprowadzana jest przewodami 3 do głównego przewodu 4. Przed tym przewodem część par i powietrza jest wyciągana przez wentylator 5 i trafia do nagrzewnicy 6. Tu powietrze jest ogrzewane i powtórnie zawracane do dysz 2. Zabieg ten zwiększa koncentrację par ksylenu, co pozwala na zmniejszenie urządzeń do regeneracji tego rozpuszczalnika i obniŝa koszty eksploatacji. Przewodami 7, 8 wyciągane są pary tworzące się na powierzchni kałamarza, zaś przewodem 9 daje się nadmuch na cylinder. 28

31 Wzrost temperatury wstęgi ma jednak ujemny skutek. Powoduje kurczenie się włókien papieru, a w efekcie niespasowanie kolorów. Kontakt z gorącą powierzchnią cylindra intensyfikuje to zjawisko. Z tego względu w nowoczesnych maszynach wstęgę prowadzi się na komorach suszących bez cylindra, wykorzystując jedynie system suszenia konwekcyjnego. Schemat takiej komory przedstawia rysunek 18. Rys. 18. Schemat zespołu drukująco-suszącego z podwójną komorą suszącą firmy KBA: 1 wstęga papieru, 2 komora susząca, 3 zespół suszący, 4 wałek dociskowy, 5 cylinder formowy, 6 zespół farbowy, 7 machanizm rakla, 8 register pasowania, 9 wstęga papieru [5, s. 361] System ten nie eliminuje całkowicie zjawiska kurczenia wstęgi a jedynie je ogranicza. W celu skompensowania kurczenia papieru po kaŝdym zadruku wstęga zostaje nawilŝana. 29

32 Zalety drukowania na maszynach wklęsłodrukowych zwojowych: bardzo wysoka jakość druku (wysoka gęstość punktów rastrowych, dochodząca do 120 linii/cm), bardzo dobre odwzorowanie szeregu drobnych motywów, występujących jeden obok drugiego, stabilna i powtarzalna jakość druku, moŝliwość drukowania duŝych nakładów w krótkim czasie, moŝliwość stosowania bardziej ekonomicznych gatunków papieru, uzyskiwanie efektów nieosiągalnych w innych technikach (np. stosowanie róŝnych grubości lakieru i farby oraz farb metalicznych), zastosowanie do produkcji cylindrów miedzi, będącej w 100% surowcem nadającym się do powtórnego przetwarzania, moŝliwość stosowania produkcji inline (drukowanie, powlekanie, tłoczenie, cięcie, złamywanie itp.), a więc gotowe produkty mogą być wytwarzane w jednym cyklu, W porównaniu z drukowaniem offsetowym i fleksograficznym technika drukowania wklęsłodrukowego jest procesem prostym, który wymaga mniejszej wiedzy fachowej. Wady: wysokie koszty związane z przygotowaniem do druku (cylindry grawerowane), wysokie koszty, dotyczące logistyki i składowania cylindrów, brak uzasadnienia ekonomicznego przy realizacji małych nakładów (poniŝej m 2 ), stosunkowo wysokie odpady materiałowe, związane z uruchomieniem zleceń, powaŝne ograniczenia przy zadruku podłoŝy o zaniŝonych lub zmiennych parametrach jakościowych. To samo dotyczy farb i rozpuszczalników. Przyszłość wklęsłodruku Na współczesnym rynku poligraficznym wklęsłodruk toczy walkę z fleksografią i offsetem. Te konkurencyjne techniki wymagają znacznie mniejszych nakładów inwestycyjnych i eksploatacyjnych, a jednocześnie jakość ich druków zaczyna być porównywalna z techniką wklęsłodrukową. Jednak przy realizacji wysokonakładowych zamówień, o bardzo wysokiej jakości druku lub przy zamówieniach powtarzających się cyklicznie rotograwiura wciąŝ wiedzie prym. Aby jednak sprostać rosnącym wymaganiom odbiorców i utrzymać pozycję na rynku, konieczne jest wprowadzenie w tej technice innowacyjnych rozwiązań systemowych. Chodzi tu nie tylko o obniŝenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacji maszyn. Dodatkowo zaostrzenie przepisów dotyczących ochrony środowiska wymusza takŝe stosowanie technologii proekologicznych. Dlatego znani producenci maszyn podjęli intensywne działania, dostosowując konstrukcje i sam proces do obecnych oczekiwań. Zmiany te idą przede wszystkim w kierunku: skrócenia czasu zbrojenia maszyny drukującej, tj. posadowienia cylindrów w wózkach, instalowanie wózków w sekcjach drukujących i ich demontaŝu po wykonanej pracy, wzrostu precyzji sterowania dzięki eliminacji przekładni mechanicznych i zastępowaniu ich bezpośrednimi napędami i tzw. wałami elektronicznymi, skrócenia czasu ustawienia pasowania kolorów, elektronicznego sterowania coraz większą ilością parametrów druku, coraz bardziej zaawansowanej elektronicznej kontroli wydruku, z moŝliwością ciągłego porównania ze wzorcem idealnym, szybkiej wymiany i ustawienia noŝy raklowych, relatywnego obniŝenia cen maszyn, zwiększenia obwodu cylindrów drukowych (nawet do 2 m w maszynie KBA), co wpływa na szybkość drukowania (np. czasopismo 64-stronicowe w kolorze, formatu A4 moŝna drukować z prędkością ponad 85 tysięcy egz./h), 30

33 automatyzacji i komputeryzacji obsługi, budowy maszyn o orientacji pionowej, budowy wolniejszych (tym samym tańszych) maszyn do drukowania małych nakładów. Uruchomienie maszyn z małą prędkością pozwala takŝe na: zmniejszenie ilości makulatury rozbiegowej, zmniejszanie nakładu kosztów na produkcję cylindrów drukujących (zastosowanie grawerowania za pomocą wiązki laserowej lub strumienia elektronów), udoskonalenia metod hartowania cylindrów, a tym samym zwiększenia trwałości form, stosowania przyjaznych dla środowiska farb UV, zastąpienia tlenu w systemach usuwania par rozcieńczalników gazem obojętnym azotem (eliminuje to niebezpieczeństwo wybuchu lub poŝaru). Czy technika wklęsłodrukowa będzie wiodącą w poligrafii zaleŝy przede wszystkim od relacji ekonomicznych. Decydując się na zastosowanie techniki rotograwiurowej, zawsze naleŝy kierować się określonymi kryteriami wyboru i wcześniej odpowiedzieć sobie na następujące pytania: Jak duŝe nakłady będą zamawiane przez klientów i jaka będzie ich powtarzalność? Czy klienci będą gotowi opłacić wszystkie koszty wykonania cylindrów, jeszcze przed otrzymaniem produktu? Czy uzgodniona cena produktu będzie pokrywała wysoki koszt amortyzacji maszyny, zwiększone koszty energii, stosunkowo wysokie koszty odpadów produkcyjnych? Czy będą zagwarantowane dostawy materiałów najwyŝszej i powtarzalnej jakości (najlepiej z tych samych dobrze znanych źródeł)? Czy zespół operatorów jest dostatecznie przeszkolony? Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jak moŝna podzielić maszyny wklęsłodrukowe zwojowe? 2. Jakie są podstawowe mechanizmy maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 3. W jaki sposób prowadzona jest wstęga w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 4. Jakie są systemy nadawania farby na walec formowy w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 5. Jak jest zbudowany zespół drukujący w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 6. Jakie czynniki warunkują przebieg procesu schnięcia farby w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 7. Jaki wpływ ma suszenie na jakość otrzymanych odbitek? 8. Jaka jest współczesna pozycja i zastosowanie maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 9. Jakie są nowoczesne tendencje w budowie maszyn wklęsłodrukowych? 10. Jakie są wady i zalety techniki wklęsłodrukowej? Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Narysuj podstawowe zespoły maszyn zwojowych wklęsłodrukowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z materiałami ilustrującymi konstrukcje róŝnych maszyn zwojowych, 2) wyodrębnić w maszynach poszczególne zespoły, 31

34 3) wykonać rysunki zespołów farbowych, 4) wykonać rysunki zespołów drukujących. WyposaŜenie stanowiska pracy: materiały informacyjno-techniczne, prospekty, katalogi maszyn drukujących wklęsłodrukowych, komputer z dostępem do Internetu, materiały piśmienne, zeszyt do ćwiczeń. Ćwiczenie 2 Rozpoznaj przedstawiony na rysunku system farbowy. Sposób wykonania ćwiczenia Rysunek do ćwiczenia 2 [3, s. 247] Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) rozróŝnić systemy farbowe, 2) dopasować odpowiednie określenie do rysunków, 3) uzasadnić wybór. WyposaŜenie stanowiska pracy: rysunki róŝnych systemów farbowych, arkusz ćwiczeń, przybory piśmienne. Ćwiczenie 3 Odszukaj w maszynie (modelu maszyny) określony mechanizm (element zespołu) i narysuj jego schemat. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się dokładnie z treścią ćwiczenia, 2) wyodrębnić w maszynie (modelu) określony mechanizm (element zespołu), 3) zapoznać się z jego budową i przeznaczeniem, 4) wykonać uproszczony rysunek mechanizmu (elementu). WyposaŜenie stanowiska pracy: schematy budowy maszyn i prezentacje multimedialne, 32

35 foldery, katalogi, schematy budowy maszyn, komputer z dostępem do Internetu, materiały piśmienne. Ćwiczenie 4 Wyjaśnij, dlaczego przedstawione poniŝej systemy farbowe nie mogą poprawnie funkcjonować. Zaznacz na rysunkach nieprawidłowości i podpisz (nazwij) podstawowe elementy zespołów. Sposób wykonania ćwiczenia Rysunek do ćwiczenie 4 [3, s. 247] Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) rozpoznać na przedstawionych schematach elementy systemów farbowych, 2) przeanalizować konstrukcję systemów farbowych, 3) przeanalizować obieg farby w przedstawionych systemach. WyposaŜenie stanowiska pracy: karta pracy, przybory piśmienne Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) dokonać podziału maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 2) określić wymagania stawiane nowoczesnym maszynom wklęsłodrukowym zwojowym? 3) wyodrębnić podstawowe mechanizmy i zespoły maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 4) scharakteryzować sposób prowadzenia wstęgi w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 5) scharakteryzować budowę i rodzaje zespołów farbowych w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 6) omówić obieg farby w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 33

36 7) opisać budowę zespołu farbowego maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 8) omówić sposoby suszenia wstęgi w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 9) wymienić parametry wpływające na czas suszenia odbitki w maszynach wklęsłodrukowych zwojowych? 10) omówić zastosowanie maszyn wklęsłodrukowych zwojowych? 34

37 4.4. Maszyny tampondrukowe Materiał nauczania Druk tamponowy Druk tamponowy (tampondruk) stworzony został do wykonywania nadruków na przedmiotach trójwymiarowych (kształtkach), których nie moŝna zadrukować innymi technikami. Zastosowanie miękkiego, elastycznego tamponu umoŝliwia takŝe proste i szybkie zadrukowywanie materiałów kruchych i wraŝliwych na nacisk (np. bombki choinkowe). Na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat rozwój przemysłu, a w szczególności reklamy spowodował, Ŝe drukuje się ta metodą prawie wszystko, od oznakowań na artykułach przemysłowych, poprzez artykuły codziennego uŝytku do wszelkiego rodzaju gadŝetów i artykułów reklamowych. Rodzaje materiału, na których moŝna drukować, zwykle ograniczony jest jedynie tym, czy dostępna jest farba, która będzie miała odpowiednią przyczepność do podłoŝa. Tak więc drukuje się na metalu, drewnie, tworzywach sztucznych, szkle, ceramice, tkaninach, papierze, gumie i innych. Wykonywać moŝna druki wielokolorowe i wielobarwne. Rys. 19. Schemat maszyny do drukowania tamponowego, 1 podstawa maszyny, 2 forma drukowa, 3 nóŝ zgarniający, 4 tampon, A w połoŝeniu pobierającym farbę, B w połoŝeniu przenoszącym farbę, C w połoŝeniu przekazującym farbę, 5 zadrukowywany przedmiot [4, s. 185] Maszyny tampondrukowe Bez względu na konstrukcję drukarka tamponowa powinna spełniać następujące wymogi: dokładność i powtarzalność przemieszczeń tamponu, brak wstrząsów i wibracji podczas pracy, łatwość ustawienia i utrzymania własności farby drukowej (szybkość schnięcia farby decyduje o jakości przenoszenia farby z formy drukowej na wyrób), łatwość przezbrajania urządzenia, łatwość zmiany formy drukowej i tamponu, bezpieczeństwo pracy. 35

38 Drukarki tamponowe moŝna podzielić na: ręczne, półautomatyczne, automatyczne. Drukarki tamponowe ręczne Obecnie, ze względu na niską wydajność oraz wysokie wymagania stawiane produktom, drukarki tamponowe ręczne stosowane są sporadycznie. Ich zastosowanie ze względu na niski koszt jest wygodne przy realizacji krótkich serii, gdy czas ustawienia maszyny byłby dłuŝszy niŝ czas drukowania, jak równieŝ do testowania tamponów, farb i form drukowych. Drukarki tamponowe półautomatyczne Zgodnie z nomenklaturą stosowaną w poligrafii są to drukarki, w których operator musi ręcznie umieścić przedmiot zadrukowywany w gnieździe i wyjąć go po nadruku. Pozostałe czynności są zautomatyzowane. Cykl druku powtarza się z określoną częstotliwością. Operator musi wtedy nadąŝyć z wkładaniem i wyjmowaniem przedmiotów. PoniewaŜ zadaniem operatora jest równieŝ ocena jakości nadruku, rzeczywista wydajność półautomatu jest ograniczona umiejętnościami operatora, a nie teoretyczną wydajnością drukarki. Drukarki tamponowe automatyczne Wszystkie operacje związane z drukowaniem wykonywane są automatycznie. W automatach drukarka moŝe być zintegrowana z urządzeniem do aktywacji powierzchni wyrobu, usuwania ładunków elektrycznych lub z suszarkami. Występują tez automaty, w których nadruk stanowi operację dodatkową, do automatycznego montaŝu, pomiaru parametrów i selekcji wyrobów. Urządzenia te wyposaŝone są takŝe w systemy automatycznej regulacji lepkości farby, systemu automatycznego czyszczenia tamponu czy wizyjne układy kontroli jakości nadruku. W automatach o duŝej wydajności stosuje się zwykle druk na wielu wyrobach jednocześnie lub drukowanie w wielu miejscach na przedmiocie. Cechy konstrukcyjne maszyn tampondrukowych Drukarkę tamponową charakteryzują dwa podstawowe parametry, które mają znaczenie przy wyborze urządzenia. Są to: wielkość formy drukowej i siła docisku tamponu. Wielkość formy decyduje jak duŝy nadruk moŝe być wykonany pod warunkiem, Ŝe siła nacisku tamponu umoŝliwia jego dociśnięcie do wymaganej powierzchni, przy czym sztywność urządzenia musi zapewnić wymaganą dokładność i trwałość. Próby obejścia tej zaleŝności, np. wykonywanie duŝych nadruków na drukarce o małej sile docisku nadmiernie płaskiego i miękkiego tamponu, prowadzi do pogorszenia jakości nadruku. Obecnie spotyka się dwa podstawowe rozwiązania konstrukcyjne drukarek: drukarki tamponowe z poziomym przesuwem formy drukowej i wyłącznie pionowym ruchem tamponu, drukarki tamponowe, w których forma drukowa jest nieruchoma, a tampon przesuwa się w poziomie i pionie. Zaletą pierwszego rozwiązania jest moŝliwość osiągnięcia większych szybkości pracy, poniewaŝ nie przemieszczany poziomo tampon nie ma tendencji do wpadania w drgania. Wadą jest ograniczenie szerokości formy drukowej (wielkości nadruku). Częściej spotykane są urządzenia z nieruchomą formą. Zaletą tego rozwiązania jest to, Ŝe urządzenie moŝe mieć duŝą szerokość, co jest istotne przy wykonywaniu duŝych nadruków oraz w drukarkach wielokolorowych. JeŜeli jest konieczne wykonanie nadruku na bocznej powierzchni przedmiotu, a nie ma moŝliwości zmiany jego połoŝenia to naleŝy zastosować drukarkę z obrotowym tamponem. Tampon taki po pobraniu farby z formy drukowej jest podnoszony i obracany o kąt regulowany w zakresie 45 90º, a następnie pod nastawionym kątem dociskany do zadrukowywanej kształtki. 36