Embed Size (px)
Citation preview
BULETIN INFORMATIV
2
AFACERI POLIGRAFICE de 9 ani lider
Tehnica imprimãriiTransferul ºi fixarea cernelii pe suportulde imprimare - Pag. 2
Lucrul mecanic de desprindere a cernelii - Pag. 3
Rolul presiunii în procesul de imprimare - Pag. 8
Tehnica imprimãrii
Transferul ºi fixarea cernelii pesuportul de imprimare
Pentru a se produce tipãrirea,cerneala trebuie transferatã de peforma de tipar pe suportul deimprimat (hârtia).
Cerneala este depusã pe formãde cãtre valurile ungãtoare aleaparatului de alimentare cu cernealã.Pentru aceasta, este necesar ca forþelede adeziune care apar între cernealãºi formã sã fie mai mari decât forþelede coeziune existente între mole-culele stratului de cernealã. Aceeaºicondiþie este valabilã ºi pentrutransferul cernelii pe hârtie. Înmomentul contactului între formaacoperitã cu cernealã ºi hârtie aparurmãtoarele forþe:- forþe de adeziune (F1), între forma(3) ºi stratul de cernealã (2);- forþe de adeziune (F2), între stratulde cernealã (2) ºi hârtie (1);- forþe de coeziune (F3), întremoleculele stratului de cernealã;- forþe de coeziune (F4), întresuprafaþa hârtiei ºi masa ei.
Pentru ca imprimarea sã sedesfãºoare în condiþii normale, întreaceste forþe trebuie sã existe relaþiibine stabilite. Astfel:- forþele de adeziune între forma deimprimare ºi pelicula de cernealãtrebuie sã fie întotdeauna mai maridecât forþele de coeziune inter-moleculare ale stratului de cernealã(F1 > F3). Acest lucru este obligatoriu,pentru ca cerneala sã se depunã peformã. Dacã aceastã condiþie nu esterealizatã, cerneala va rãmâne pevalurile ungãtoare ale maºinii, fãrã aadera la suprafaþa formei.- forþele de adeziune între hârtie ºicerneala aflatã pe formã trebuie sã fiemai mari decât forþele de coeziuneale stratului de cernealã (F2 > F3).Dacã aceastã condiþie nu esteîndeplinitã, cerneala nu va adera lahârtie, iar imprimarea va deveniimposibilã.- forþele de adeziune între cernealã ºihârtie trebuie sã fie mai mici decât
Sistemul de forþe care acþioneazã în stratulde cernealã
Nr. 28 / 08.04.2008
www.afaceri-poligrafice.ro3
forþele de coeziune între suprafaþahârtiei ºi masa sa (F2 < F4). În cazcontrar, în loc ca cerneala sã se depunãpe hârtie, suprafaþa acesteia va fismulsã ºi va rãmâne lipitã de formã.
Rezultã cã la desprinderea hârtiei(1) de pe formã (3), stratul de cernealã(2) se va rupe într-o zonã a sa, o parterãmânând pe formã iar o altã partetrecând pe hârtie. Zona de rupere astratului depinde de viteza deimprimare, de presiune etc. ºi sesitueazã de obicei la jumãtateagrosimii lui. Deci, pentru ca transferulcernelii de pe forma pe hârtie sã sedesfãºoare în condiþii optime, trebuieîndeplinite urmãtoarele condiþii:
F1 > F3F4 > F2 > F3.
Se poate deduce cã imprimareava fi posibilã numai în cazul cândforþele de coeziune ale cernelii suntmai mici decât:- forþele de adeziune ale cernelii cuhârtia;
- forþele de adeziune ale cernelii cuforma;- forþele de coeziune ale hârtiei.
Datoritã forþelor de adeziune,cerneala aderã la suprafaþa valurilorde cernealã. Frecarea ºi ungereacernelii sunt posibile numai cândforþele de adeziune sunt mai maridecât cele de coeziune. Trecereacernelii de pe formã pe hârtie(cauciuc) este posibilã numai cândforþele de coeziune ale hârtiei suntmai mari decât forþele de coeziuneale cernelii.
Lucrul mecanic de desprindere a
cernelii
Lucrul mecanic ce se cheltuieºtepentru ruperea stratului de cernealã(sau mai bine zis lucrul mecanic dedesprindere) depinde de factori legaþide cernealã, vitezã, presiune etc.• Grosimea stratului de cernealã de pe formã (cauciuc la ofset)influenþeazã lucrul mecanic dedesprindere. În figura de mai jos seobservã cã valoarea lucrului mecanicde desprindere creºte cu grosimeastratului pânã la o anumitã limitã.Punctul c de pe curbã corespundeunei anumite grosimi a stratului decernealã, dupã care acesta nu maiinfluenþeazã valoarea lucruluimecanic. În punctul c avem grosimeacriticã a stratului.
Transferul cernelii pe hârtie
BULETIN INFORMATIV
4
AFACERI POLIGRAFICE de 9 ani lider
Se poate vedea din diagramã cãlucrul mecanic de desprindere creºterapid pânã la grosimea criticã. Decila un strat mai subþire de cernealã,între suprafaþa hârtiei ºi suprafaþaformei sau a cauciucului la tiparulofset rãmân spaþii neumplute cucernealã. Aºadar, datoritã structuriihârtiei, capilarele nu sunt saturate cucernealã. La atingerea grosimiicritice a stratului de cernealã, spaþiileneumplute cu cernealã nu mai existã.Rezultã cã lucrul mecanic dedesprindere nu mai depinde degrosimea stratului de cernealã.
Pentru sorturi diferite de hârtie,grosimea criticã a stratului decernealã este diferitã. Cu cât hârtiaeste mai netedã (satinatã), cu atâtumplerea neregularitãþilor ei cucernealã se face mai rapid.
Ruperea stratului de cernealã latrecerea acesteia de pe formã sau
cauciucul imprimator pe hârtie areloc astfel: în momentul contactului, oparte a cernelii este absorbitã de poriihârtiei, iar partea care rãmâne se rupeîn douã. În acest fel, pe hârtie trecemai mult de 50% din cerneala de peformã. Deci, cu cât gradul deabsorbþie al hârtiei este mai mare, cuatât mai multã cernealã trece pesuprafaþa ei.
Transferul cernelii de pe formãpe hârtie este influenþat atât decalitatea hârtiei, cât ºi de materialuldin care este executatã forma: de peforme metalice se transmite pe hârtiemai multã cernealã decât de pecauciuc.• Presiunea la imprimare influ-enþeazã, de asemenea, lucrul mecanicde desprindere, deoarece contactuldintre cernealã ºi suprafaþa hârtieidepinde de valoarea presiuniiexercitate.
Cu cât presiunea la tipar estemai mare, cu atât valoarea lucruluimecanic ce se consumã pentrudesprindere este mai mare. În figurade mai jos, ce reprezintã graficuldintre valoarea lucrului mecanic dedesprindere ºi presiune (grosimeastratului de cernealã de 150 nm ºi,respectiv, 12 nm) maximul ce seobþine este explicat prin strivireaneregularitãþilor hârtiei (ceea ce ducela o calandrare, o ridicare a netezimiiacesteia) ºi prin comprimarea
Reprezentarea influenþei grosimii stratuluide cernealã asupra lucrului mecanic de
desprindere
5
www.afaceri-poligrafice.ro
În practicã se întâmplã astfel: cucât viteza de imprimare este maimare, cu atât cerneala este mai puþinvâscoasã. În timpul imprimãrii laviteze mari, se constatã desprindereade fibre de hârtie de cãtre cernealã.Fenomenul se numeºte smulgereahârtiei ºi se explicã prin influenþavâscozitãþii ºi a forþelor de inerþie ceapar în procesul de desprindere astratului de cernealã. În cazulsmulgerii, forþele de coeziune alecernelii sunt mai mari decât forþelede coeziune ale hârtiei.
Cunoaºterea fenomenelordescrise are o valoare practicã mare,întrucât schimbarea valorii lucruluimecanic de desprindere schimbã atâtcantitatea de cernealã transferatã depe formã sau cauciuc imprimator pehârtie, cât ºi caracterul distribuiriicernelii pe hârtie.
Aceastã concluzie este valabilãnumai în tiparul monocrom, undecerneala trece de pe formã (cauciucimprimator la ofset) pe hârtie. Latiparul policrom fiecare cernealã,urmãtoare primei se depune nunumai pe hârtie ci ºi pe unul sau maimulte straturi de cernealã. Deciobþinerea tiparului va depinde ºi deinteracþiunea dintre o cernealã ºi altãcernealã.
La maºinile în 2 sau mai multeculori, depunerea straturilor de
Nr. 28 / 08.04.2008
capilarelor ºi presarea cernelii înacestea.
• Caracteristicile liantului ºi alepigmentului cernelii influenþeazãtransferul acesteia ºi, deci, valoarealucrului mecanic de desprindere.Cernelurile fabricate cu lianþi dinuleiuri minerale cu vâscozitateredusã sau fabricate cu liant pe bazãde ulei de in fiert ºi polimerizat sevor comporta diferit.
Dacã la acelaºi tip de cernelurisunt concentraþii egale de pigmenþidiferiþi, ele au valori diferite alelucrului mecanic (de adezivitate).Concentraþii mai mari alepigmentului în cernealã dau valorimai mari ale lucrului mecanic dedesprindere.• Creºterea timpului de frecare acernelii pe valurile din maºina deimprimare duce la creºterea lucruluimecanic de desprindere datoritãgradului de dispersie al pigmentului.
Relaþia dintre lucrul mecanic dedesprindere ºi presiune
cernealã se face unul peste celãlalt,numit tipar „umed pe umed”. În acestcaz, intervalul de imprimare întredouã culori suprapuse este de sub 0,6secunde. În cazul maºinilor într-oculoare, acest interval al suprapuneriia douã culori poate fi de ordinulorelor sau chiar al zilelor.
Numãrul de culori care sesuprapun ºi grosimea filmului decernealã din fiecare strat sunt factoricare influenþeazã fixarea cernelurilor,procesul de uscare, presiunea la tiparetc.• Cu cât viteza maºinii este maimare, cu atât valoarea lucruluimecanic de desprindere este maimare. Pentru desprinderea stratuluide cernealã de pe formã, la vitezemari, trebuie depuse mai multeeforturi. Explicaþia constã în faptulcã la desprinderea stratului decernealã de pe formã trebuie învinsenu numai forþele de coeziune alecernelii ci ºi forþele de inerþie ce seformeazã la viteze mai mari deimprimare.• Vâscozitatea cernelii este un altfactor de care depinde lucrul mecanicde desprindere. În figura de mai josse reprezintã grafic influenþavâscozitãþii cernelii ºi a vitezei dedesprindere asupra lucrului mecanicde desprindere. Se vede cã pentrucerneluri mai vâscoase acesta estemai mare.
Din cele expuse se poate deduceurmãtoarea relaþie:
A > K + I + F,în care: A = forþele de adeziune alecernelii faþã de hârtieK = forþele de coeziune ale cerneliiI = forþele de inerþieF = forþe interioare de frecare alecernelii.
Comentând relaþia de mai susputem spune: cu cât viteza dedesprindere este mai mare, cu atâtforþele de inerþie I ºi forþele interioarede frecare ale cernelii F sunt maimari. Deci, condiþiile de obþinere aunui imprimat de calitate sunt maigrele.
În cazul tiparului policrom,fenomenul de umectare poate avealoc în douã cazuri: când cernealaurmãtoare se depune pe un strat decernealã uscatã ºi avem de-a face cuumectarea de cãtre un lichid a unuicorp solid; în al doilea caz, cândtiparul se face „umed pe umed”,cerneala urmãtoare se depune pe unstrat neuscat de cernealã, avem de-a
AFACERI POLIGRAFICE de 9 ani lider6
BULETIN INFORMATIV
face cu interacþiunea unui lichid cuun alt lichid. În acest caz, picãtura 1,din figura de mai jos, se gãseºte pesuprafaþa lichidului 2, în echilibru,înconjuratã de aer (mediu gazos),notat cu 3.
Condiþia de echilibru este:σ2,3 = σ1,3 cosϕ1 + σ1,2cosϕ2.Rezultã cã umectarea depinde de
valoarea unghiurilor ϕ1 si ϕ2, caredepinde la rândul ei de naturacernelurilor.
Pentru a depune un strat decernealã peste unul precedent (pentrua obþine un tipar policrom încondiþiile tiparului umed pe umed),este necesar ca ruperea stratului sãaibã loc doar în stratul de cernealãnou depus. Este posibil acest lucrunumai dacã forþele de adeziune întrestraturi vor fi mai mari decât forþelede coeziune ale cernelii cu care seimprimã.
Astfel, când depunem un strat decernealã peste altul, pe mãsuracreºterii rezistenþei ºi scãderiiadeziunii primului strat, prin uscare
poate apãrea un astfel de caz, cândadeziunea primului strat faþã de aldoilea va fi mai redusã decâtrezistenþa celui de-al doilea strat. Seobservã, în acest caz, cã a douacernealã nu mai poate trece de peformã sau cauciuc imprimator peprimul strat, ci rãmâne pe formã. Înasemenea situaþie, imprimarea nupoate avea loc, stratul al doileaaderând la primul.
Soluþia pentru remediereaacestor fenomene constã în reglareatimpilor de uscare între suprapunereadiferitelor cerneluri. Asemeneasituaþie nu o vom gãsi la imprimarea„umed pe umed”, unde trebuierespectate întocmai vâscozitatea ºiaderenþa cernelurilor.
În studiul transferului s-a cãutatsã se stabileascã o expresie analiticãa relaþiei dintre cantitatea de cernealãtransferatã pe hârtie ºi cantitatea decernealã rãmasã pe forma de tipar.
O primã ecuaþie a fost propusãde A.C. Zettlemayer ºi colaboratoriisãi, ºi anume:
y = (1 – e– kx) {b(1 – e– x/b) + f[x - b(1 – e– x/b)]},
în care:
e = baza logaritmilor naturali;
k = constanta legatã de netezimeahârtiei, a cãrei influenþã se manifestãmai ales în domeniul valorilor miciale lui x (cantitatea de cernealã iniþialoferitã pe formã);
www.afaceri-poligrafice.ro7
Nr. 28 / 08.04.2008
1
BULETIN INFORMATIV
8
AFACERI POLIGRAFICE de 9 ani lider
b = constanta legatã de porozitateahârtiei (cantitatea de cernealãimobilizatã), caracterizând capacitateahârtiei de a fixa o anumitã cantitatede cernealã;f = o constantã (factor de repartiþie)care se exprimã prin fracþiunea decernealã liberã care rãmâne pesuprafaþa hârtiei dupã separareaformei de hârtie.
În aplicarea ecuaþiei, o maredificultate este întâmpinatã înpracticã de calculul celor treiconstante k, b ºi f. Din acest motiv s-a recurs la o formã simplificatã, ºianume:
y = b + f(x - b),în care semnificaþia este: cantitateatotalã de cernealã transferatã pehârtie (y) este egalã cu cantitatea decernealã imobilizatã, plus fracþiuneade cernealã liberã de pe suprafaþahârtiei, dupã separaþie.
Aceastã ecuaþie este valabilãnumai în cazul cantitãþilor mai maride cernealã (x), suficiente pentru aacoperi neregularitãþile superficialeale hârtiei. Cantitãþile de cernealã (x)ºi (y) din ecuaþie sunt uºormãsurabile cu ajutorul preselorminiaturã (IGT, FOGRA etc.).
Substituind în ecuaþie pe (x) ºipe (y) cu douã perechi de valorideterminate experimental pentruvalori mari ale lui (x) (cca 3/4 din (x)maxim) ºi rezolvând cele douãecuaþii se aflã valorile lui f ºi b.
Rolul presiunii în procesul deimprimare
Transferul cernelii esteinfluenþat de o serie de factori, dintrecare cel mai important estepresiunea. În procesul de transfer alcernelii de pe formã (sau cauciuculimprimator la ofset), pe hârtie estenecesar sã se realizeze un contact câtmai bun între stratul de cernealã ºisuprafaþa hârtiei. Acest contact serealizeazã cu ajutorul presiunii.
Deoarece hârtia are o suprafaþãneregulatã, microporoasã, numaianumite zone ale suprafeþei sale atingstratul de cernealã în timpulimprimãrii. Ca rezultat al presiunii,hârtia se va deforma, se va netezi,cerneala va fi presatã în porii hârtieiºi va pãtrunde în neregularitãþi,realizându-se un contact bun întrecernealã ºi suprafaþa pe care seimprimã. Astfel, presiunea asigurãfixarea cernelii pe hârtie.
Reprezentarea graficã a presiunii laimprimare în funcþie de netezimea hârtiei
Nr. 28 / 08.04.2008
9
www.afaceri-poligrafice.ro
Cu cât hârtia este mai rugoasã(are o suprafaþã mai neuniformã), cuatât presiunea de imprimare trebuiesã fie mai mare.
Când presiunea nu estesuficientã, nu se poate obþine un tiparcorespunzãtor. Pe porþiunile undecontactul nu este asigurat, nu aparforþele de atracþie între cernealã ºihârtie (nu apare fenomenul deumectare) ºi cerneala nu poate fitransferatã. În acelaºi timp, un plusde presiune peste valoarea optimãduce la deformarea hârtiei, laexpulzarea cernelii de pe suprafeþelede imprimat etc.
Presiunea este un mijloc derealizare a efectului tehnologic –tiparul. Pentru aceasta, presiuneatrebuie cunoscutã în procesul deimprimare. În contextul imprimãriiavem presiune totalã, adicã aceeacare acþioneazã pe întreaga suprafaþãde contact între formã ºi hârtie ºipresiune specificã, aceea ce revine peunitatea de suprafaþã a formei.
Presiunea specificã optimã estepresiunea minimã ce asigurãobþinerea unui tipar de calitate.Aceastã presiune depinde deprocedeul de tipar, de caracteristicilematerialelor folosite, de gradul deneregularitate a distribuirii presiuniipe formã etc.
La tiparul înalt ºi ofset, pentrudeterminarea presiunii specifice sevor avea în vedere numai elementeleimprimabile ale formei. La tiparul
adânc ºi flexografic, pentrudeterminarea presiunii specifice se vaavea în vedere toatã suprafaþa decontact între formã (respectivcauciuc imprimator la ofset) ºi hârtie.
Pentru a asigura contactulnecesar între formã ºi hârtie, având învedere neregularitãþile formei, alehârtiei, ale suprafeþei de presiune amaºinii de tipar, se foloseºteaºternutul elastic.
La toate genurile de tipar undeare loc transmiterea directã a cerneliide pe forma pe hârtie, este necesaraºternutul pe suprafaþa de presiunepentru a obþine un tipar cores-punzãtor. În cazul tiparului ofset,unde cerneala de pe forma de tipar setransmite cauciucului imprimator, nueste necesar aºternutul pe suprafaþade presiune, întrucât contactul pentrutransmiterea cernelii se asigurã prindeformarea cauciucului.
Relaþia dintre presiune ºicantitatea de cernealã transferatã peformã este ilustratã de diagramaprocesului de imprimare:
BULETIN INFORMATIV
10
AFACERI POLIGRAFICE de 9 ani lider
Pe aceastã diagramã sunt maimulte zone, ºi anume:
A – B: nu se constatã nicio legãturãîntre presiune ºi transfer, cantitateade cernealã transferatã fiindîntâmplãtoare. Din cauza contactuluiinsuficient, dacã presiunea are ovaloare mai micã decât P1, cantitatea
de cernealã transferatã este deasemenea insuficientã, iar tiparul esteincomplet ºi necorespunzãtor.Aceastã zonã este numitã zona
presiunii insuficiente.
B – C: se constatã cã, pe mãsurã cecreºte presiunea, creºte ºi cantitateade cernealã transferatã de pe formã.Este zona de transfer proporþional,în care grosimea stratului de cernealãtransferat pe hârtie ºi, implicit,saturaþia tiparului cresc pe mãsurã cecreºte presiunea de la P1 la P2.
C – D: pe mãsurã ce presiunea creºteîn continuare, efectul de propor-þionalitate dispare, creºterea satura-þiei tiparului devenind din ce în cemai lentã, pentru ca peste punctul D,corespunzãtor presiunii P3, sã
rãmânã constantã. În punctul D seobþine cantitatea maximã de cernealãcare se poate transfera pe hârtie ºisaturaþia maximã a tiparului.
D – E: creºterea presiunii pestevaloarea lui P3 nu mai are niciun
efect asupra transferului de cernealã;este zona transferului constant.
La tiparul înalt ºi flexografic,mãrirea presiunii peste valoarea luiP4 (corespunzãtoare punctului E)
duce la o scãdere a saturaþieitiparului. Aceasta se explicã prinfaptul cã, datoritã presiunii prea mari,o parte din cerneala aflatã peelementele imprimabile alunecã pemarginea acestora, murdãrind înjurul lor sau nu mai ajunge pe hârtie.Dacã presiunea este mãritã încontinuare (peste valoarea P5, cores-
punzãtoare punctului F), saturaþiaîncepe sã creascã din nou, uºor, caurmare a deformãrii foarte accentuatea hârtiei care este presatã.
E – F ºi F – G sunt caracteristicenumai tiparului înalt ºi flexografic.La celelalte genuri de tipar, datoritãfaptului cã între elementeleimprimabile ºi cele neimprimabile nuexistã o diferenþã de nivel, acestezone lipsesc (la tipar adânc,elementele imprimabile sunt umplutecu cernealã, lichid incompresibil,pânã la nivelul elementelor neimpri-mabile), curba terminându-se înpunctul E.
Pentru ca imprimarea sã sedesfãºoare în condiþii bune, estenecesar ca pe hârtie sã fie transferatão cantitate maximã de cernealã, fãrãdeformãri ale imaginii; cu altecuvinte, este necesar ca imprimareasã se desfãºoare în zona D – E a
Nr. 28 / 08.04.2008
11
www.afaceri-poligrafice.ro
Preluarea conþinutului publicaþieiRevista Afaceri Poligrafice, respectiv aBuletinului Informativ cu acelaºi nume -integralã sau parþialã, prelucratã sau nu - înorice mijloace de informare, este permisã ºigratuitã, cu condiþia obligatorie sã semenþioneze ca sursã a acesteia:
“www.afaceri-poligrafice.ro”
COPYRIGHT 2002¨
curbei. Presiunea P3 care asigurã
aceastã condiþie, având în acelaºitimp ºi cea mai scãzutã valoare, senumeºte presiune optimã de
imprimare.În zona E – F, cantitatea de
cernealã transferatã de formã scadecu creºterea presiunii. Datoritãcreºterii presiunii, cerneala estestrivitã la marginile elementelortipãritoare ºi, la desprindereatiparului de formã, o parte a cerneliirãmâne pe marginea elementelorimprimabile. La tiparul obþinut cuaceastã presiune, stratul de cernealãde pe marginea imaginii este maigros decât pe restul suprafeþei.Elementele tipãritoare sunt lãþite ºiîmbâcsite, iar în cazul tiparului înalt,presiunea pe spatele colii este preamare.
Presiunea optimã (sau presiuneatehnologicã) necesarã depinde de oserie de factori, cum ar fi:- genul de tipar ºi caracterul formei- caracteristicile hârtiei de tipar;- caracteristicile cernelurilor;- rigiditatea ºi precizia maºinii detipar;- aºternutul etc.
Influenþa genului de tipar
asupra presiunii este diferitã latiparul înalt, ofset ºi adânc.
La tiparul înalt, presiuneaexercitatã este preluatã doar deelementele imprimabile ale formei,
fiind funcþie de gradul (procentul) deacoperire al acesteia ºi depinde decaracterul literei, de liniatura rasterului,de cantitatea de ilustraþii etc.
Presiunea specificã realã laimprimare trebuie calculatã având învedere atât tensiunile din aºternutulcilindrului de presiune, ce se creeazãdatoritã comprimãrii, cât ºi tensiunileîn zonele unde are loc întindereaaºternutului. Pe lângã presiunea pesuprafaþa elementelor imprimabile seconstatã ºi o concentrare a tensiunilorpe marginea acestora, tensiuni decare trebuie sã se þinã seama lapresiunea pe suprafaþã.
La tiparul ofset, care nu are unrelief al elementelor componente(imprimabile ºi neimprimabile), ca ºila formele de tipar adânc, ale cãrorelemente imprimabile sunt umplutecu cernealã (care practic nu estecompresibilã), nu avem concentrãride presiune la marginea elementelorimprimabile.
(continuare în numãrul urmãtor)
Publica˛ie lunar„ editat„ de S.C. Afaceri Poligrafice S.R.L., Str. Motrului nr. 28, 050281 Bucure∫ti 5T 0722 242 746 ï T/F 021 337 2900 ï F 021 337 2971 ï www.afaceri-poligrafice.ro
