Машины для трафаретного способа печати

Суть процесса печати заключается в продавливании специальным ракелем краски через открытые проемы гибкой сетчатой ​​формы на поверхность, подлежащую запечатыванию. Печать может происходить на бумаге, жести, стекле, ткани, полиэтилене, пластмассе, коже и других листовых или рулонных материалах, изделиях из них, которые имеют правильную геометрическую форму. Диапазон сфер применения этого вида печати очень широк: от оперативной печати издательско-полиграфической продукции до печати на стеклянной, пластмассовой, жестяной таре бытовой химии, фармацевтической, парфюмерной, пищевой и других отраслей промышленности, от отделки тканевых изделий в печати электрических плат, от печатания цветных этикеток до рекламных плакатов, особенно крупных (1,5 Х 3,5 метра) размеров (для щитов).
Разнообразное целевое назначение обусловило широкий спектр конструктивного решения трафаретных машин, которые часто своему строению принципиально отличаются между собой, - от простых ручных станков до полуавтоматов и полностью автоматизированных многоцветных автоматов. Строятся для печати на листовых или рулонных материалах, с одной или с двух сторон. В зависимости от движения основных органов - с подвижным ракелем и неподвижной форме, или недвижимым ракелем и подвижной форме. Геометрия печатной формы в этих машинах может быть плоской, цилиндрической или в виде бесконечной ленты.
На рисунке представлены характерные схемы для объяснения принципа действия печатных устройств трафаретных машин. На схеме (а) изображена наиболее характерная схема печатного устройства с неподвижной плоской формой 1 и подвижным ракелем 2. При перемещении вправо ракель осуществляет рабочий (sp) ход и наносит краску на запечатываемый материал 3 путем продавливания ее через открытые ячейки формы. В крайнем положении зачистной ракель 2 возвращается в нерабочее, а оросительный ракель 4 - в рабочее положение, которое при движении влево перемещает порцию краски в исходное положение. Далее рама с формой и каретка с ракелем поднимаются вверх, образуя доступ для снятия со стола 5 отпечатка 3, освобождается от удержания его на столе путем соединения вакуумных каналов с атмосферой.

Принципиальные схемы строения трафаретных машин

В другом варианте этого принципа стол 5 имеет периодическое движение. Во время печатания первых заготовок следующая устанавливается на вторую половину стола, который во время очередного цикла передвигает под печатную форму. Отпечатаны первые заготовку снимает рабочий с другой машины.
Машины с плоской формой строят для печати как на листовом, так и на рулонных материалах. Во втором случае происходит циклическая шаговая подача материала. Эти машины бывают однокрасочными и многокрасочными (например, машина "ULTIMATE" фирмы "NISSA Stenc Art", предназначенная для печати на текстильных материалах, изделиях из них, может включать от 1 до 26 красок).
В многокрасочных машинах периодическая подача заготовок в печатных форм может происходить по линии, или с двух сторон с помощью горизонтально расположенного замкнутого конвейера, или по кругу с помощью карусели. Как и другие виды машин, трафаретные строятся по модульному принципу, что позволяет поставщику удовлетворить потребности заказчика относительно количества красок, степени автоматизации, даже в процессе эксплуатации. Приводы используют электромеханические, пневматические, гидравлические или комбинированные. В более совершенных системах, с целью улучшения динамики и условий работы, для каретки ракеля и подъема формы применяют индивидуальные сервоприводы с электромагнитным торможением. А для избежания смазывания отпечатка предусмотрен автоматический подъем рамы вслед за движением ракеля.
На качество отпечатка существенно влияют те элементы и технологические параметры, обеспечивающие собственно процесс получения отпечатка. Прежде всего это сетка, которая служит основанием для изготовления формы и определяет графическую точность воспроизведения изображения и толщину слоя краски на оттиске. Сетка должна сохранять стабильные механические и физико-химические свойства в период печатания тиража. Таковы сетки, изготовленные из синтетических материалов - полиамидных и полиэфирных нитей. Нередко сетку металлизируют, что укрепляет ее и препятствует накоплению в ней статического электричества, благодаря чему облегчается отрыв оттиска от формы. В отдельных случаях (в радио электронной промышленности, при печати термопластичными красками) применяют металлические сетки, изготовленные из хромоникелевой стали, фосфористой бронзы или латуни. Для уменьшения расхода краски сетки с одной стороны каландрированная. Сетки характеризуются числом нитей в 1 см (для сетей из синтетических волокон это ее номер) и диаметром нити, между которыми существует експонециальная зависимость с уменьшением диаметра (~ 160-30 мкм) увеличивается число нитей в 1 см (С-180). Усилие при натяжении сетки зависит от многих факторов (материала сетки, формата и т.д.) и колеблется в пределах 8-ЗО Н / см. Равномерного натяжения сетки достигают с помощью специальных пневматических устройств. Важным параметром является величина зазора между формой и запечатываемых материалов, который колеблется в пределах 2-6 ​​мм. Уменьшение перепада напряжений в материале сетки обеспечивает наличие поля между изображением и форменной рамой, которое, в зависимости от формата и технологического зазора, изменяется в пределах 150-300 мм.
Важную роль в формировании изображения играет ракель, который продавливает через микроотверстия краску на запечатываемый материал и смещает избыток краски по форме. Ракель состоит из легкой, но достаточно жесткой основы (преимущественно из сплавов алюминия) и упруго-эластичной пластины (с консолью 15-ЗО мм), которая должна быть устойчивой к агрессивным компонентам краски. Материалами для пластины служат резина, полиуретан или натуральный или синтетический каучук, толщиной 8-10 мм. В зависимости от требуемой толщины слоя краски и шероховатости поверхности запечатываемого материала твердость ракеля колеблется в пределах 60-80 ед. Шора. Он может иметь различную форму заточки и устанавливается в форму под углом 60-90 °. Для равномерности прижима ракелем формы к запечатываемого материала его конструкция предусматривает возможность поворота относительно опоры посередине его закрепления. Рабочая кромка ракеля должна не выходить из допуска ± 0,05 мм.
Рассмотрим и другие характерные схемы трафаретных устройств. На рисунке ракель 6 неподвижных, а форма 7 перемещается синхронно с поворотом цилиндра 8, захваты которого удерживают на поверхности запечатываемый материал 9. К началу второго оборота цилиндра отпечаток выводится, а форма возвращается в исходное левое положение. Здесь и печатная форма 10, и опорная поверхность 11 является цилиндрическими. Внутри формного цилиндра находится неподвижный ракель 12, который, однако, должен несколько смещаться для прижатия формы к запечатываемого материала. Характерна тем, что краска по трубопроводу подается к недвижимому наконечника 13, а запечатываемый материал 14 прижимается к форме пневмоподушки 15. Стальной стержень 16 привлекается электромагнитом 17, вследствие чего своим упруго-эластичной оболочкой продавливает краску через отверстия формы. На схеме изображена схема печатного аппарата для двусторонней печати на бумажной ленте 18 (например, газет) с бесконечным трафаретных форм 19 и 20. Является показано принципы двустороннего печати электрических плат на заготовке 21 из печатных форм 22 и 23. Для печати на жесткой заготовке 24 используют цилиндрическую трафаретную форму 25, которая прокатывается по ней при перемещении каретки 26. На рис. показан принцип печати с плоской формы 27 на заготовке 28 конусной формы. Здесь форма 27 поворачивается относительно вертикальной оси 29, а заготовка 28 - относительно неподвижной оси 30 (ракель неподвижен). При этом линейные скорости точек формы и заготовки на различных радиусах одинаковы.

Общим недостатком трафаретных машин является их сравнительно низкая цикличность (в большинстве - не выше 60 ц / мин), значительные затраты краски и необходимость мощных сушильных средств.
Длительный процесс совершенствования трафаретного способа для оперативной печати на бумаге завершился созданием в 80-х годах прошлого века машины, в которой весь технологический процесс выполняется автоматически и оперативно. Такие машины, названные ризографы, выпускаемых для печати разнообразной текстовой графической продукции одной или несколькими красками (путем повторных прогонов) тиражом от 40 до 4000 экземпляров и форматом до A3. Машины обеспечивают высокое качество изображения, рентабельность, надежность и экологическую чистоту. Они имеют малые габариты, незначительное энергоемкость и в большинстве случаев могут изменять масштаб изображения (по сравнению с оригиналом). их создание стало возможным благодаря цифровым электронным технологиям. Принципиальная схема ризографа представлена ​​на рисунке. Планшетный сканер и информацию с оригинала 2 в цифровом виде передает на термоголовку 3, прожигает микроотверстия в специальной многослойной пленке, подается с рулона 4. Этой пленки в кассете хватает на 35-230 форм. Образованная таким образом (в пределах 20 с) трафаретная форма закрепляется на барабане 5, в середину которого ранее заложено цилиндрическую емкость (туб) 6 с краской (объемом 1 л). Эта емкость удобно и быстро заменяется. Краску изготавливают на основе глицерина. Подающий устройство подает верхний лист 7 в зону печати - под цилиндрическую форму барабана 5 на опорный цилиндр 8. Получив изображение, лист выводится и заключается стапель 9 приемного лотка. После окончания печати тиража отработана форма автоматически выводится в гнездо 10 и затем утилизируется. Разрешение - 16 точек на 1 мм, скорость - 45 - 120 копий в минуту. Уже при 40 и более копиях печать на ризографе выгоднее копирования на ксероксе.

Схема ризографа.