Московский государственный университет печати

Карташева О.А.


         

Методическое руководство по изучению дисциплины «Цифровые технологии формных процессов флексографской и глубокой печати»

для студентов, обучающихся по направлению «Технология полиграфического и упаковочного производства»


Карташева О.А.
Методическое руководство по изучению дисциплины «Цифровые технологии формных процессов флексографской и глубокой печати»
Начало
Об электронном издании
Оглавление

Введение в курс

Рекомендуемый алгоритм изучения дисциплины

Рекомендуемый график изучения дисциплины

1.

Тема 1. Общие сведения о цифровых технологиях формных процессов

1.1.

Основные изучаемые вопросы

1.2.

Методические указания

1.3.

Вопросы для самоконтроля

1.4.

Литература

1.5.

Тестовые задания

2.

Тема 2. Цифровые технологии изготовления флексографских печатных форм

2.1.

Основные изучаемые вопросы

2.2.

Методические указания

2.3.

Вопросы для самоконтроля

2.4.

Литература

2.5.

Тестовые задания

3.

Тема 3. Цифровые технологии изготовления печатных форм глубокой печати

3.1.

Основные изучаемые вопросы

3.2.

Методические указания

3.3.

Вопросы для самоконтроля

3.4.

Литература

3.5.

Тестовые задания

4.

Литература

5.

Контрольная работа

6.

Курсовой проект

7.

Формы контроля

Указатели
18   указатель иллюстраций
Рис. 4. Укрупненная классификация флексографских форм, изготовленных по цифровым технологиям Рис. 5. Строение формной пластины с масочным слоем: 1 - размероустойчивая подложка; 2 - ФПС; 3 - масочный (термочувствительный) слой формной пластины чувствительный к ИК-излучению, имеет толщину 3-5 мкм (в ряде случаев 8-10 мкм); 4 - защитная пленка Рис. 6. Схема изготовления флексографской формы по цифровой (масочной) технологии: 1 - подложка, 2 - ФПС, 3 - масочный слой, 4 - защитная пленка, 5 - лазер (указывается область его воздействия); а - формная пластина, б - запись изображения на масочный слой, в - основное экспонирование, г - экспонирование оборотной стороны пластины, д - вымывание (и сушка), е - финишинг, ж - дополнительное экспонирование Рис. 7. Схемы рельефа фотополимерных форм, изготовленных по цифровой (а) и аналоговой (б) технологиям. Изменение высоты растровых элементов (1) относительно плашки (2) при растяжении флексографских форм, изготовленных по цифровой (а) и аналоговой (б) технологиям Рис. 8. Микрофотографии растровых точек на печатных формах, изготовленных по аналоговой (а) и цифровой (б) технологиям Рис. 9. Кривые растискивания при печатании с флексографских форм, изготовленных по аналоговой (1) и цифровой (2) технологиям

Классификация цифровых технологий изготовления печатных форм флексографской печати. Применение цифровых технологий. Основные преимущества и недостатки различных цифровых технологий флексографской печати.

Технологические схемы изготовления эластомерных (резиновых), фотополимерных и полимерных форм и теоретические основы стадий процесса. Принципы формирования печатающих и пробельных элементов.

Формные пластины для реализации цифровой масочной технологии, их строение и основные показатели.

Полимерные материалы, используемые при прямом лазерном гравировании.

Контроль формного процесса и готовых печатных форм. Методы и средства контроля.

Технологические возможности флексографских печатных форм, изготовленных по различным цифровым технологиям.

Флексографские печатные формы в зависимости от вида используемого материала классифицируются на:

  • эластомерные (резиновые);
  • полимерные;
  • фотополимерные.

Также формы могут быть получены с применением различных цифровых технологий (рисунок 4 Рис. 4. Укрупненная классификация флексографских форм, изготовленных по цифровым технологиям).

Первые печатные формы для флексографской печати представляли собой формные обрезиненные цилиндры, которые первоначально изготавливались путём прессования, а затем стали использоваться цифровые технологии, которые реализовывали возможности гравирования:

  • электронно-механического;
  • лазерного;
  • масочной технологии (в качестве масочного слоя использовался слой меди) с последующим гравированием резины.

Все эти технологии, хотя и способствовали повышению качества форм, тем не менее, не обеспечивали возможность получения высоколиниатурных изображений, что было связано с размером лазерного пятна применяемого лазера (порядка 30 мкм). При этом процесс сопровождался разрушением резины с образованием продуктов испарения (которые удаляли из зоны гравирования) и появлением запаха (устраняли химическим путём).

Для гравирования резины применялся мощный газовый лазер на углекислом газе. В случае масочной технологии маска из меди формировалась с помощью аргонового лазера.

Для формирования профиля печатающего элемента с крутыми боковыми гранями использовались:

  • особые режимы модуляции излучения;
  • гравирование в несколько проходов;
  • использование маски.

Современные технологии лазерного гравирования ориентированы на применение резиновых смесей, подлежащих вулканизации, а также полимерные композиции и предварительно заполимеризованные формные пластины с фотополимеризуемым слоем (ФПС).

Основными достоинствами технологии является одностадийность процесса и получение на одной печатной форме печатающих элементов различной высоты. Последнее даёт возможность воспроизводить плашечные и растровые элементы с одной печатной формы. К недостаткам технологии следует отнести низкую производительность, его зависимость от глубины гравируемых пробельных элементов, высокая стоимость оборудования для гравирования, образование большого количества пыли. Повышение производительности процесса возможно при комбинировании для гравирования различных лазеров мощностью 200 ватт.

Наиболее широко в настоящее время применяется цифровая масочная технология, которая позволяет сократить (по сравнению с аналоговой технологией) длительность процесса и достичь более высокого качества (интервал градаций 1<?xml version="1.0"?>
99%, линиатура растрирования 60 л/см). Эта технология реализуется при наличии в структуре формной пластины (рисунок 5 Рис. 5. Строение формной пластины с масочным слоем: 1 - размероустойчивая подложка; 2 - ФПС; 3 - масочный (термочувствительный) слой формной пластины чувствительный к ИК-излучению, имеет толщину 3-5 мкм (в ряде случаев 8-10 мкм); 4 - защитная пленка) чёрного масочного слоя (слой сажи в олигомере толщиной 8<?xml version="1.0"?>
10 мкм), на который с помощью ИК-лазерного источника (применяется излучение волоконного лазера с длиной волны порядка 1060 нм или излучение лазерных диодов с длиной волны порядка 830 нм) записывается маска. Через эту маску в дальнейшем при основном экспонировании формируются печатающие элементы на ФПС. Другие стадии изготовления печатных форм (рисунок 6 Рис. 6. Схема изготовления флексографской формы по цифровой (масочной) технологии: 1 - подложка, 2 - ФПС, 3 - масочный слой, 4 - защитная пленка, 5 - лазер (указывается область его воздействия); а - формная пластина, б - запись изображения на масочный слой, в - основное экспонирование, г - экспонирование оборотной стороны пластины, д - вымывание (и сушка), е - финишинг, ж - дополнительное экспонирование) аналогичны процессу получения фотополимерной формы (Примечание: необходимое для формирования основания печатающих элементов экспонирование оборотной стороны пластины может проводиться и до, и после основного экспонирования, а также до и после записи маски). Следует заметить, что основное экспонирование ФПС проводится в воздушной среде, поэтому из-за кислородного ингибирования на форме печатающие элементы получаются ниже по высоте и меньше по ширине, чем при проведении основного экспонирования (через фотоформу) в аналоговой технологии (рисунок 7 Рис. 7. Схемы рельефа фотополимерных форм, изготовленных по цифровой (а) и аналоговой (б) технологиям. Изменение высоты растровых элементов (1) относительно плашки (2) при растяжении флексографских форм, изготовленных по цифровой (а) и аналоговой (б) технологиям). При этом конфигурация печатающих элементов характеризуется крутыми боковыми гранями и округлой формой её верхней части (рисунок 8 Рис. 8. Микрофотографии растровых точек на печатных формах, изготовленных по аналоговой (а) и цифровой (б) технологиям). Особенности сформированных с использованием цифровой масочной технологии печатающих элементов на форме сказывается на уменьшении растискивания. На рисунке 9 Рис. 9. Кривые растискивания при печатании с флексографских форм, изготовленных по аналоговой (1) и цифровой (2) технологиям приведены кривые растискивания (прироста тона) при печатании с флексографских печатных форм.

Последние разработки в области цифровой масочной технологии направлены на дальнейшее её совершенствование путём формирования плосковершинных печатающих элементов, которые также характеризуются крутыми боковыми гранями. Предполагается, что такая конфигурация печатающих элементов обеспечивает уменьшение проблем при печати, в частности, стабильности при печатании, стойкости к изменению давления и улучшение воспроизведения свойств изображения. Следует заметить, что фотополимерные печатные формы в зависимости от их геометрии могут быть пластинчатыми и цилиндрическими.

Контроль режимов изготовления фотополимерных печатных форм проводится путём проведения тестирования; подбираются режимы записи маски (мощность и фокусировка лазерного источника), строится компенсационная кривая, выбираются режимы основного экспонирования и других стадий процесса. Качество печатных форм оценивается по воспроизведению светов, полутонов и теней изображения; штриховых, текстовых деталей и отдельно стоящих точек различного размера. Это выполняется с использованием тест-объектов, содержащих указанные выше детали изображения.

Измерения показателей флексографских печатных форм проводится с помощью, например устройства Vipflex, для оценки профилей печатающих элементов могут использоваться микроскопы, работающие в режиме 3D.

1. Достоинства цифровой масочной технологии изготовления флексографских печатных форм.

2. Какой слой используется для создания первичного изображения в цифровой масочной технологии?

3. Функции маски, сформированной при записи изображения.

4. С помощью какого излучения осуществляется запись изображения на масочный слой?

5. К какому типу слоев относится масочный слой?

6. Почему изменяют последовательность стадий основного экспонирования и экспонирования оборотной стороны пластины?

7. Какие фрагменты включает тест-объект, применяемый для контроля качества печатных форм?

8. Структура формных пластин, применяемых в цифровой масочной технологии.

9. Чему равна толщина масочного слоя? Почему?

10. Используется ли вакуумирование при основном экспонировании в цифровой масочной технологии?

11. Функции масочного слоя в структуре формной пластины.

12. Какие физические процессы происходят в масочном слое под действием лазерного излучения?

13. Что представляет собой масочный слой?

14. Какой физико-химический процесс сказывается на размерах печатающих элементов на форме?

15. Какова последовательность стадий изготовления флексографских печатных форм?

16. Какие способы удаления незаполимеризованного слоя применяются в цифровой масочной технологии?

17. Особенности проведения стадии основного экспонирования.

18. Как условия основного экспонирования сказываются на строении печатающих элементов?

19. Какую конфигурацию имеют печатающие элементы на печатной форме, изготовленной по цифровой масочной технологии?

20. Типы лазеров, применяемые в цифровой масочной технологии.

21. Как классифицируются используемые для изготовления флексографских печатных форм формные материалы?

22. Что необходимо сделать с фотополимеризуемыми пластинами (например, Nyloflex LD) перед их лазерным гравированием?

23. Каким излучением записывает маска, расположенная на поверхности ФПС флексографских формных пластин?

24. Каково качество печатных форм, изготовленных поэлементной записью?

25. Размеры мелких печатающих элементов на печатных формах, изготовленных по цифровой масочной технологии.

26. С чем связано стабильное качество флексографских печатных форм, изготовленных по цифровой масочной технологии?

27. Что такое эластомерные флексографские печатные формы?

28. Чем полимерные формы отличаются от фотополимерных форм?

29. В чем отличие пластинчатых и цилиндрических форм?

30. Какие участки будущих элементов печатной формы образуются после формирования маски?

31. Для чего необходима маска на поверхности ФПС в цифровой масочной технологии?

32. В чем специфика оборудования, применяемого для получения цилиндрических печатных форм?

33. От чего зависят технологические возможности печатных форм, изготовленных лазерным гравированием?

34. От чего зависят технологические возможности печатных форм, полученных по цифровой масочной технологии?

35. Какую конфигурацию имеют печатающие элементы на формах, полученных по цифровой масочной технологии?

  1. Полянский, Н.Н. Технология формных процессов: Учебник / Н.Н. Полянский, О.А. Карташева, Е.Б. Надирова. - М.: МГУП, 2007 (или 2010). Глава 11.
  2. Цифровые технологии формных процессов флексографской и глубокой печати. Лабораторные работы для специальности «Технология полиграфического и упаковочного производства» / О.А. Карташева, Е.В. Бушева, Е.Б. Надирова; МГУП. - М.: МГУП, 2013. ЛР № 1, 2, 3, 6-11.

Протестироваться по теме 2

© Центр дистанционного образования МГУП