Влияние технологических параметров флексографской печати на графическую точность изображения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Чаплыгина, Оксана Юрьевна

• Чаплыгина, Оксана Юрьевна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чаплыгина, Оксана Юрьевна

Содержание

Введение

Актуальность исследования

Цели и задачи исследования

Практическая ценность работы

Глава I. Графическая точность изображения как элемент качества флексографской печати

1.1. Влияние технологических факторов флексографской печати на графическую точность воспроизведения изображения

1.1.1. Графическая точность изображения

1.1.2. Факторы печатного процесса, влияющие на графическую точность изображения

1.1.3. Контроль качества оттисков

1.2. Стандартизация во флексографской печати

1.3. Разработки в области полутоновой флексографской печати

1.3.1. Усиление тона оттиска во флексографской печати

1.4. Выводы по главе

Глава II. Расчет графической точности при флексографской печати

2.1. Метод расчета графической точности как результат этапов технического процесса воспроизведения изображений

2.2. Определение графической точности при флексографской печати

2.2.1. Искажение Уь возникающее при изготовлении печатной формы

2.2.2. Искажение У2, возникающее при изгибе печатной формы

2.2.3. Погрешность Y3 , возникающая при растекании капель краски по

флексографской форме

2.2.4. Искажения печатающих элементов У4, вызываемые раздавливанием краски в полосе контакта

2.3. Выводы по главе

Глава III. Методика исследования влияния технологических параметров на графическую точность

3.1. Задачи экспериментального исследования

3.2. Методика исследования

3.2.1. Описание экспериментального стенда

3.2.2. Характеристики расходных материалов

3.2.3 Методика изготовления модельных тест-форм

3.2.4. Методика измерения размеров растровых точек

3.3. Измерение размеров печатающих элементов на печатной форме

3.4. Кинетика процесса растекания флексографской краски

3.4.1. Определение угла смачивания

3.4.2. Определение поверхностного натяжения краски

3.4.3. Исследование зависимости между работой адгезии краевым углом для флексографской печати

3.4.4. Исследование кинетики процесса растекания капли краски по форме

3.4.5. Исследование влияния массы капель на растекание краски

3.4.6. Определение коэффициента шероховатости печатной формы

3.5. Определение параметров шероховатости запечатываемых материалов

3.6. Изучение влияния краскоемкости анилоксового вала печатной машины на графическую точность

3.7. Исследование влияния технологических параметров печати на пробопечатном устройстве

3.7.1. Изготовление тестовых форм для пробопечатного устройства

3.7.2 Определение величины полосы контакта между печатным цилиндром и формным валом

3.7.3. Определение величины полосы контакта между анилоксовым валом и формным валом

3.7.4. Выбор параметров печатания для пробопечатного устройства

3.7.5. Влияние скорости печатания на графическую точность

3.7.6. Влияние давления в печатной зоне на графическую точность

3.8. Сравнение параметров печатной машины и пробопечатного устройства

3.9. Выводы по главе

Глава IV Результаты экспериментальных исследований

4.1 Обработка результатов экспериментальных данных

4.1.1 Математическое ожидание

4.1.2 Дисперсия и среднеквадратичное отклонение

4.1.3 Доверительные интервалы

4.2. Результаты измерения размеров печатающих элементов на печатной форме

4.3 Кинетика процесса растекания краски

4.3.1. Зависимость между работой адгезии и краевым углом

4.3.2. Кинетика процесса растекания капли краски по форме

4.3.2. Влияние массы капель на растекание краски

4.3.3. Влияние коэффициента шероховатости на растекание капли краски

4.4. Влияние технологических параметров печати на графическую точность

4.4.1. Изучение влияния краскоемкости анилоксового вала печатной

машины на графическую точность

4.4.2. Определение величины полосы контакта

4.4.3 Влияние скорости печатания на графическую точность

4.4.4. Влияние давления в печатной зоне на графическую точность

4.5. Выводы по главе

Общие выводы по работе

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние технологических параметров флексографской печати на графическую точность изображения»

Введение

Актуальность исследования

Флексографская печать продолжает стремительно развиваться по целому ряду направлений, имея в то же время далеко не исчерпанный потенциал своего роста. Наблюдается тенденция к постоянному расширению технологических возможностей и улучшению качества продукции. Но, несмотря на множество достоинств этого способа печати, на пути его развития имеется ряд проблем и нерешенных вопросов. Поэтому нужно постоянно совершенствовать и углублять как теоретические, так и практические аспекты данного способа печати. Для достижения высокого качества и точности печати необходимо глубже изучить и оценить влияние всех технологических параметров печати.

На всех стадиях подготовки к печати, а также в процессе печатания, изображение постоянно подвергается воздействию различных технологических факторов. В результате изменяется форма и размер печатающих элементов, что приводит и к изменению изображения в целом. Кроме того, качество получаемого изображения в данном способе печати также не имеет четких критериев оценки.

Учесть все факторы, влияющие на получаемое изображение, непросто, но для обеспечения нормальной работы всего производственного цикла типографии должны стремиться к стабильности и контролируемости процесса.

Большим препятствием на пути к оптимизации технологического процесса репродуцирования является отсутствие единой последовательной научно обоснованной теоретической базы исследований в области флексографской печати.

Таким образом, создание экспериментально обоснованной аналитической модели печатного процесса для флексографской печати, которая позволит оптимизировать этот процесс и поможет предсказать конечный результат, является актуальной задачей.

Цели и задачи исследования

Основной целью работы является количественная оценка графической точности при флексографской печати и влияние технологических параметров на ее значение для обеспечения возможности компенсации вносимых искажений на стадии изготовления печатных форм и печатания. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. создать аналитическую модель влияния давления, скорости и характеристик запечатываемого материала на графическую точность для флексографского печатного процесса;

2. исследовать кинетику процесса растекания краски по флексографской печатной форме;

3. определить влияние давления печати на изменение размеров печатающих элементов;

4. определить влияние скорости печати на изменение размеров печатающих элементов;

5. определить величину изменения размеров печатающих элементов в зависимости от характеристик запечатываемого материала.

Практическая ценность работы

В диссертации изучены технологические параметры флексографской печати, которые влияют на качество получаемого изображения. Основная практическая ценность заключается в выявлении взаимосвязи всех

технологических факторов печатного процесса, влияющих на конечный результат, а также в возможности их оптимизации.

Исследования будут полезны предприятиям, работающим в сфере флексографской печати, заинтересованным в развитии производства, получении качественной продукции, а также в снижении издержек на проведение многочисленных тестов. Результаты внедрены в процесс производства на предприятии ООО «Имедженси Принт».

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Чаплыгина, Оксана Юрьевна

Общие выводы по работе

1. В работе была рассмотрена вся цепочка технологического процесса воспроизведения изображения от процесса изготовления формы до процесса получения готового оттиска. По результатам представлена аналитическая модель расчета графической точности при флексографской печати. Данная модель позволяет рассчитывать искажения размеров печатающих элементов на каждой стадии печатания.

2. По аналитическому расчету средняя величина искажения линейных размеров печатающих элементов для исследуемых материалов при изготовлении формы равна 11,8%, при экспериментальной проверке этих же данных была получена средняя величина 13%. Разница в значении может быть вызвана техническими особенностями полиграфического оборудования. Средняя расчетная величина искажения линейных размеров в процессе печати составляет 6,7%, экспериментальные измерения составляют 8,1%. Разница обусловлена конструктивными особенности печатной машины, валов, а также неравномерностью толщин печатных форм, запечатываемых материалов.

3. Исследован процесс взаимодействия печатной краски с флексографской печатной формой. Установлено, что кинетика растекания краски зависит от размера капли, времени растекания, а также параметров шероховатости поверхности. Чем больше масса капли, тем быстрее она растекается по форме. Кроме того увеличение площади капли краски на поверхности печатной формы требует большего давления для ее переноса на запечатываемый материал. Поэтому есть необходимость выбирать краскоемкость анилоксового вала, а также подбирать режимы печатания. На основании полученных данных было выяснено, что за время нахождения краски на поверхности печатной формы (при стандартных скоростях печати от 0,3 м/с) капли краски, перешедшие на нее через анилоксовый вал, не успевают растечься по поверхности. Следовательно, на момент перехода краски на запечатываемый материал они лежат на форме отдельными каплями, не растекаясь в равномерную пленку и не выходя за границы печатающих элементов.

4. Изучено влияние давления печатания на искажение печатающих элементов. По графикам, построенным по расчетным данным, установлена линейная зависимость между давлением и величиной искажения. Экспериментальная проверка подтвердила характер зависимости. Скачок на графике экспериментальной кривой обусловлен переходом краски на боковые грани печатающих элементов при избыточном давлении, что не учтено в расчетной формуле. Давление, оптимальное для исследуемых материалов, на основании экспериментов установлено в пределах 250-300 Н для самоклеящейся бумаги и 275-350 Н для самоклеящейся пленки. Увеличенное давление для пленки может быть обусловлено большей шероховатостью ее поверхности по сравнению с поверхностью бумаги (К2 =11,1 мкм и 4,57 мкм соответственно). Для сглаживания микрорельефа давление необходимо повысить.

5. Определено влияние скорости печатания на искажение печатающих элементов. С помощью аналитической модели расчета установлена степенная зависимость величины искажения от скорости печатания. Характер графиков, построенных на основании экспериментальных данных, имеет аналогичную зависимость. С увеличением скорости величина искажения печатающих элементов уменьшается. Но при слишком высокой скорости изображение может пропечатываться неравномерно. Оптимальная скорость печатания, установленная в результате измерений для исследуемых материалов, составляет 0,5-0,7 м/с.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чаплыгина, Оксана Юрьевна, 2012 год

Список литературы

1. Рихтер, Й. Флексографская печать: новый скачок качества?/ И Рихтер // ФлексоПлюс. - 2003. - №6. - С. 24-27.

2. Printers' National Environmental Assistance Center, [Electronic resource] // Print Process Descriptions: Printing Industry Overview: Flexography. - Sewickley, PA. -2010. - Mode of access : http://www.pneac.org/prmtprocesses/flexography/

3. Fountain, Jack. High Definition Flexo. [Electronic resource] // Flexo. - 2011. -№12. - 8p. - Mode of access : http://www.flexography.org/ 06FLEXQ/flexoland.php

4. Попрядухин, П.А. Технология печатных процессов: Уч.-изд / П.А. Попрядухин.: Книга. - М.: 1968 - 432с.

5. Лихачев, В.В. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебное пособие / В.В. Лихачев.: Моск. гос. ун-т печати. - М.: МГУП, 2003. - 171с.

6. Гуляев, С.А. Основы технологии печатных процессов: Конспект лекций / С.А. Гуляев, В.П. Тихонов : Моск. гос. ун-т печати. - М.: МГУП, 1997.

7. Раскин, А.Н. Технология печатных процессов: Уч.-изд / А.Н. Раскин, И.В. Ромейков [и др.].: Книга. - М.: 1989 - 432с.

8. Fleming, Dan. "Introduction". Flexographic printing. Department of Paper Engineering, Chemical Engineering, and Imaging, Western Michigan University. Retrieved 31 January 2010.

9. Отрубянников, P. Монтажная лента и форма: взаимодействие на службе качества. Часть 1/Р. Отрубянников, Я. Ходотаев // Флексо Плюс. - 2007. - №4. -С. 20-25.

10. Сорокин, Б. А. Взаимодействие элементов печатного контакта во флексографии/ Б.А. Сорокин, A.B. Ерофеева // Флексо Плюс. - 2007. - №2. - С. 50-53.

11. Отрубянников, Р. Монтажная лента и форма: взаимодействие на службе качества. Часть 2 /Р. Отрубянников, Я. Ходотаев // Флексо Плюс. - 2007. - №5. -С. 23-26.

12. Гудилин, Д. Контроль объема ячеек анилоксов/ Д. Гудилин // Мир Этикетки. - 2007,- №4

13. Харпер, К. Анилоксовые валы: теория и практика/ К. Харпер // Флексо Плюс. - 2004. - №2.

14. Сорокин, Б. А. Определение краскоемкости анилоксовых валов/ Б.А. Сорокин// Флексо Плюс. - 2006. - №6.

15. Филин, В. Методы контроля качества при флексографской печати/ В. Филин // Мир Этикетки. - 2001. - №3

16. Вебер, Я. В чем корень зла, или еще раз о необходимости стандартов во флексографии/ Януш Вебер // Флексо Плюс. - 2005. - №6.

17. Дреер, М. О стандартизации процесса флексографской печати/ Мартин Дреер // Флексо Плюс. - 2004. - №4.

18. ISO 12647-6:2006 — Process control for the production of half-tone colour separations, proofs and production prints — Part 6: Flexographic printing;

19. Тичаут, П. Стандартизировать разнообразие/ Пол Тичаут // ФлексоПлюс. -2011. - №4.-С. 41-44.

20. Гудилин, Д. Рынок флексографских фотополимерных пластин/ Д. Гудилин // Мир Этикетки. - 2007. - №4.

21. Материалы компании XSYS Print Solutions (Basf).

22. Материалы компании Du Pont

23. Материалы фирмы Pasanen

24. Шибанов, В. Технологии «плосковерхих» точек/ В.В. Шибанов // ФлексоПлюс. - 2011. - №1. - С. 16-23.

25. Шашлов, Б. А. Цвет и цветовоспроизведение: Уч.-изд / Б.А. Шашлов.: Книга.-М.: 1986. -280 с.

26. Шашлов, Б.А. Основы светотехники. Учебник/ Б.А. Шашлов, P.M. Уарова, A.B. Чуркин. М.: Изд-во МГУП. 2002. - 279 с.

27. Кузнецов, Ю. В.Технология обработки изобразительной информации./Ю.В. Кузнецов - СПб.:Изд-во «Петербургский ин-т печати», 2002. - 312 с.

28. Гудилин, Д. Денситометрия в офсетной печати/Д. Гудилин // КомпьюАрт. -2003. -№1.

29. Щеголев, И. Растискивание: как повлиять на то, что нельзя изменить./ И. Щеголев // Формат. - 2005. - №5

30. Дроздов, А. Особенности растрирования для флексографии на примере растрового процессора Nexus/ А. Дроздов, И. Сидоров// Флексо Плюс. - 2006. -№3. - с. 34-38.

31. Ласкин, А. В. Computer-to-Plate для флексографии. Ключевые аспекты технологии./ Ласкин А. В., Минин П. В., Майк В. 3., Сорокин Б. А.: Курсив -М., - 2001. -80 с.

32. Артюшина, И. Л. Градационная характеристика фотоформы для белой рисующей краски для флексографской печати/ Артюшина И. Л., Винокур. А. П., Марикуца К. С. //НИКФИ. М„ 1999. 5 е., Деп. В НИКФИ 25.11.99, - № 160-кт99. - 118с.

33. Артюшина, И. Л. Моделирование параметрических преобразований относительных площадей растровых элементов в оптические плотности оттиска/ Артюшина И. Л., Винокур. А. И., Марикуца К. С.//НИКФИ. М., 1999. 5 е., Деп. В НИКФИ 25.11.99, № 159-кт99. - 118с.

34. Титов, А. Определение растаскивания во флексографии/ А. Титов // Флексо Плюс. - 2007. - №1. - с. 20-23.

35. Барт, T.B. Управление качеством: Учебно-методические материалы. / Сост. Т.В. Барт . М.: МИЭМП, -2005,- 41 с.

36. Якушев, А.Н. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения./ Якушев А.Н., Воронцов JI.H., Федотов Н.М. М.: Машиностроение. 1986. 350С.

37. Дунаев, П.Ф. Размерные цепи./ П.Ф. Дунаев. М.: Машиз. - 1963. - 306С.

38. Тактаров, Н.Г. Теория вероятностей и математическая статистика./ Н.Г. Тактаров. М.: Ком Книга. - 2010. - 215 с.

39. Кипхан, Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства / Гельмут Кипхан; Пер. с нем. - М.: МГУП, 2003 -1280с.

40. Полянский, H.H. Технология формных процессов. / H.H. Полянский, Карташева O.A., Надирова Е.Б. - Издательство:МГУП. - 2007. - 364с.

41. Надирова, Е.Б. Цифровые технологии в формных процессах глубокой и флексографской печати. Учебное пособие./ Е.Б. Надирова. М.-.МГУП. - 2006. -149с.

42. Ласкин, A.B. Некоторые замечания о технологии Computer-to-Plate./ A.B. Ласкин // ФлексоПлюс. - 2001. - №5. - с.8-14.

43. Шибанов, В.В. РАС-творитель или СО-творитель?/ В.В. Шибанов. // ФлексоПлюс. - 2002. - №1. - с.40-43.

44. Heht, Е. Neue Grundlagen des Formprocesses. / E.Heht // Print IT. - 2001. - №6. - с.12-14.

45. Сорокин, Б. Определение оптимальных параметров изготовления фотополимерных печатных форм./ Б.Сорокин, Д.Токманцев. // Полиграфия. -2000. -№5.-с.80-82.

46. ISO 12647-1:2004 Graphic technology - Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints - Part 1: Parameters and measurement methods.

47. Севрюгин B.P. Разработка метода исследования и оптимизации процессов поэлементной записи растровых изображений : дис. канд. техн. наук.: 05.02.13/ Севрюгин Вадим Рудольфович. - М. - 2007. - 133с.

48. ISO 12647-2:2004 Graphic technology - Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints - Part 2:Offset lithographic processes.

49. Зимон, А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. / А.Д. Зимон. М.: Химия. -1974.-416с.

50. Жуковец А.П. Исследование и разработка флексографских форм и научное обоснование требований к ним : дис. канд. техн. наук.: 05.02.13/ Жуковец А.П. -М. - 1975. -140с.

51. Козаровицкий, Л.А. Бумага и краска в процессе печатания/ Л.А. Козаровицкий Л.А.// М.: Книга. - 1965. - 367с.

52. Сабуров, Э.Н. Основы гидромеханики. Уч. Пособие/ Э.Н. Сабуров // Архангельск. - Изд-во АГТУ. - 2006. -361с.

53. Система анализа формы капли EasyDrop : Руководство по применению VI-03 / KRUSS GmbH. - Hamburg: KRUSS GmbH. - 2005-2007. - 147c.

54. Варепо, Л.Г. Оценка в системе 3D микрогеометрии поверхности бумаги / Л.Г. Варепо // Успехи современного естествознания. - 2007. - № 12 - С. 475476.

55. Сапежинский, А. Система контроля качества для флексографии / А. Сапежинский // Флексо Плюс. - 2007. - №1. - С. 23-27.

56. Электронный сайт компании Heidelberg [электронный ресурс] / Характеристики Gallus ЕМ280. - Режим доступа: http://www.ru.heidelberg.com

57. Пробопечатное устройство ЮТ модель Fl: Руководство по эксплуатации/ ЮТ Testing Systems b.v. - AMSTERDAM: Testing Systems b.v. - 2005, январь. -19c.

58. Ультрафиолетовая сушка AKTIPRINT mini: Руководство по эксплуатации/ IGT Testing Systems b.v. - AMSTERDAM: Testing Systems b.v. - 2004, январь. -15c.

59. Электронный сайт компании Flint Group [электронный ресурс] / характеристики краски Flint Group.- Режим доступа: http://www.flmtgrp.com

60. Электронный сайт компании Avery Dennison [электронный ресурс] / Характеристики материалов Fasson. - Режим доступа: http://www.europe.fasson.com

61. Поверхностное и межфазное натяжение. Краевой угол смачивания: каталог фирмы «Тирит». -М.: 2010, ноябрь. - 15 с.

62. Ванников, A.B. Методы и средства научных исследований : учеб. пособие / A.B. Ванников, Г.А. Бабушкин; Моск. го. ун-т печати. - М. : МГУП, 2009. -218с.

63. Затула (Чаплыгина), О.Ю. Экспериментальная проверка влияния шероховатости материала на равномерность оттиска / Могинов Р.Г., Амосов P.M., Затула О.Ю. // Известия ВУЗов. Проблемы полиграфии и издательского дела. - М.: МГУП, 2011. - №4. - С. 44-53.

64. Затула (Чаплыгина), О.Ю. Исследование взаимодействия печатной краски с флексографской формой / Могинов Р.Г. Павлова А.И. Затула О.Ю.// Известия ВУЗов. Проблемы полиграфии и издательского дела. - М.: МГУП, 2011. - №5. -С. 31-43.