Фізико-хімічні основи та технологічні особливості процесу виготовлення фдф

Технологічний процес виготовлення фотополімерних друкарських форм включає:

• вхідний контроль якості і підготовку формних матеріалів;

• приготування технологічних розчинів;

• підготовку обладнання до роботи;

• безпосередньо процес виготовлення друкарської форми;

• контроль і коригування готової форми.

Процес безпосереднього виготовлення ФДФ, при якому формуються друкувальні та прогалинні елементи здійснюється у чотири основні стадії:

• попереднє експонування (фотокондиціювання);

• основне експонування;

• вимивання незаполімеризованих ділянок ФПШ;

• додаткове експонування.

Кожна з технологічних операцій визначає показники якості ФДФ. Високі репродукційно-графічні показники (роздільна і видільна здатності, мінімальні зміни лінійних розмірів) забезпечуються при оптимальній глибині прогалинних елементів, плоскій поверхні з різкими контурами друкувальних елементів. Правильний профіль друкувальних елементів (кут при Основі становить 65-75°), рівномірність струк тури фотополімеру з високою ступінню фотохімічних перетворень визначають надійне закріплення друкувальних елементів на Основі та добрі їх фізико-механічні властивості (зносостійкість, міцність, здатність до пружно-еластичної деформації).

Попереднє експонування — короткочасне опромінення ФПШ, для підвищення його фоточутливості, при якому зв’язується кисень, що міститься у ФПШ і який є інгібітором фотополімеризації.

Експонують ФПП випромінюванням з довжиною хвилі А>360 нм, енергія якого є недостатньою для ініціюваня фотополімеризації, але збуджує фотохімічні процеси взаємодії кисню з вільними радикалами, внаслідок яких він витрачається. Це дозволяє суттєво зменшити час основного експонування (для пластин «Гідрофот», наприклад, вдвічі).

Основне експонування — опромінення ФПШ через негатив (копіювання зображення), під прозорими ділянками якого відбувається реакція фотоініційованої полімеризації, яка проходить у чотири стадії:

• збудження молекули фотоініціатора;

• утворення активного центру;

• зародження і зростання ланцюга;

• припинення зростання ланцюга.

Випромінювання, яке проходить через прозорі ділянки фотоформи, розповсюджуючись в об’ємі ФПШ, заломлюється і формує друку-вальні елементи трапецієвидної форми. Відбите від основи, розсіяне ФПШ випромінювання також впливає на формування друкувальних елементів. На форму профілю впливають як напрям розповсюдження променів, так і швидкість та ступінь фотохімічних перетворень, які залежать від значення основної експозиції та кількості кисню, який залишився в ФПШ після попереднього експонування. Крім того, кисень у процесі формування друкувальних елементів дифундує з не-опромінених ділянок, а в поверхневих ділянках ФПШ його вміст швидко відновлюється після попереднього експонування. Це знижує їх фоточутливість у порівнянні з глибинними шарами і впливає на швидкість фотополімеризації. Таким чином, параметри попередньої експозиції впливають на результати фотополімеризації при основному експонуванні.

При недостатньому попередньому експонуванні бічні грані друкувальних елементів діжкоподібні .Тонкі штрихи є слабкими, хвилястими, можлива втрата дрібних растрових елементів через погане їх закріплення на основі. Надмірне попереднє експону вання формує надто широку основу друкувальних елементів .При цьому зменшується глибина вузьких прогалин друкарської форми, що може призвести до суцільного задруковування растрових ділянок на відбитку.

При недостатній основній експозиції ступінь фотохімічних перетворень в ФПШ невисока. У сукупності з поглинанням фотоактинічного випромінювання верхніми шарами ФПШ це призводить до утворення надмірно стрімких при вершині друкувальних елементів. Як наслідок — нестійкість і втрата дрібних растрових та штрихових елементів, зростання графічних спотворень. При завищеній основній експозиції внаслідок світлорозсіювання та відбивання від основи формується надмірно пологий профіль друкувальних елементів. Глибини вузьких прогалинних елементів будуть недостатніми. Через можливу при цьому фотодеструкцію деформується друкуюча поверхня елементів і згладжуються їх контури. Все це погіршує репродукційно-графічні показники ФДФ.

Вимивання (заглиблення прогалинних елементів) — видалення з поверхні відекспонованої формної пластини незаполімеризованих ділянок розчиненням їх у відповідному розчиннику.

Надмірні концентрація вимивного розчину, температура, час дії, тиск струменя можуть призвести до зміни кута при основі елементів, згладжування контурів його друкуючої поверхні, її випучування, що погіршить репродукційно-графічні та фізико-механічні властивості фотополімерних друкарських форм.

Додаткове експонування — завершувальне експонування. Проводиться відразу після вимивання та сушіння ФДФ з метою підвищення ступеня зшивання полімеру і однорідності його структури. Це сприяє покращанню фізико-механічних властивостей форми.

При формуванні друкувальних елементів в них виникають внутрішні напруження, спричинені нерівномірним зсіданням фотополімеру. Напруження зменшують термообробкою ФДФ, яка може проводитись одночасно з додатковим експонуванням. Термообробка підвищує адгезію друкувальних елементів до основи.