2.Характеристика офсетних формних пластин

Для виготовлення ФОПД використовуються алюміній, магнієвий сплав алюмінію, вуглецева та нержавіюча сталі. Із механічних властивостей металів, найбільш відповідальних за експлуатаційну надійність у процесі друкування, можна виділити міцність, пластичність та зносостійкість. Міцність металу характеризується максимальним умовним напруженням, яке витримує метал при розтязі до руйнування; пластичність визначається як відносне видовження при розтягу. Опір утомлюваності характеризується максимальним напруженням, яке витримує матеріал, не руйнуючись при повторно-змінних навантаженнях. Зносостійкість металу може оцінюватися за об'ємом зішліфованого металу з урахуванням умов витирання.

Крім названих металів, при виготовленні офсетних форм використовуються мідь, нікель і хром у вигляді електролітичних осадів завтовшки 1...8 мкм.

Поверхня офсетних формних пластин має відповідати таким вимогам: бути дуже твердою та зносостійкою для забезпечення тиражостійкості пробільних елементів форми; мати певну мікрогеометрію, шорсткість для забезпечення високої адгезії друкуючих елементів форми; добре змочуватися копіювальним шаром для забезпечення високої адгезії між ша­ром і поверхнею пластини.

Форми, в яких друкуючі елементи створюються на міді, а пробільні на якому-небудь іншому металі (хромі, нікелі, алюмінії, нержавіючій сталі), традиційно називаються біметалевими.

На вітчизняних поліграфічних підприємствах до появи попередньосенсибілізованих, пластин використовувалися шість різних варіантів конструкцій металевих форм. На основу (вуглецеву сталь, алюміній) наносили гальванопокриття: спочатку нікелю (4 мкм), потім міді (10 мкм), хрому (1 мкм) або нікелю (4 мкм). Здобуті поліметалеві пластини служили основою при виготовленні біметалевих друкарських форм способом хімічного або електрохімічного (анодного) травлення верхнього покриття на друкуючих елементах до шару міді.

Таким чином, за конструкцією поліметалевих пластин, які застосовувалися для нанесення копіювального шару, до останнього часу існували такі варіанти їх виготовлення:

1. вуглецева сталь — (нікель) — мідь — хром;

2. вуглецева сталь — (нікель) — мідь — нікель;

3. алюміній — (нікель) — мідь — хром;

4. алюміній — (нікель) — мідь — нікель;

5. алюміній — (нікель) — мідь;

6. нержавіюча сталь — (нікель) — мідь.

У дужках, зазначено гальванічне покриття нікелю, яке, називається підшаром і наноситься для поліпшення зчеплення міді з вуглецевою сталлю та алюмінієм. Крім підшару нікелю, на поверхню алюмінію наноситься ще один підшар — хімічно осадженого цинку, який сприяє міцному його зчепленню з наступним гальванічним покриттям.

До початку 90-х років у формних процесах використовувалися в основному офсетні форми на біметалевих попередньо сенсибілізованих пластинах. Процес виробництва цього типу пластин був досить складним. Нарощування гальванічним способом на стальну основу шарів міді та хрому, які в процесі виготовлення форм ставали відповідно друкуючими і пробільними елементами, необхідно було контролювати особливо ретельно.

Будь-яка похибка могла призвести до явного браку, який міг визначитися лише на стадії виготовлення форм або навіть друкування. Неякісне декопіювання сталевої основи могло призвести до відшарування від неї робочих шарів хрому та міді.

Порушення в рецептурі електролітів або режимів подачі електричного струму могли призвести до такого дефекту, як м'який або пористий хром, що в подальшому впливало на стійкість пробільних елементів друкарської форми. Склад і рівномірність нанесення світлочутливого шару також невпинно слід контролювати.

Процеси виготовлення форм на цих пластинах були не менш складними. Задублювання та травлення потребували точного співвідношення робочих розчинів і підтримання постійних концентрацій основних речовин, щоденного коригування.

Проте всі ці складнощі та незручності, значна матеріало- та енергомісткість були виправдані лише однією обставиною. Тиражостійкість форм, виготовлених на біметалевих пластинах, перевищувала 1 млн. відбитків. Тиражі тодішніх центральних газет і журналів, книг і брошур непорівнянні з теперішніми.

В Україні досі немає свого виробництва попередньо сенсибілізованих офсетних пластин, але ведуться роботи щодо його створення. У зв'язку з цим поліграфічні підприємства можуть скористатися пропозиціями різних фірм-виробників попередньо сенсибілізованих пластин, асортимент яких на світовому ринку постійно збільшується. Понад 50 фірм світу виготовляють сьогодні попередньосенсибілізовані пластини негативного та позитивного копіювання, моно- та поліметалеві завтовшки 0,1...0,5 мм, форматом від 370x450 до 1420х 1680 мм для друкування малих, середніх і великих тиражів на паперовій, плівковій та металевій основах.

Нині на ринках країн СНД активно працюють такі виробники пластин, як «Agfa», «Poly­chrome», «Du Pont», «Lastra», «Pluri Metal», «Horsel» та ін. Усі вони працюють через вузьке коло дилерів та дистриб'юторів, які здійснюють поставки від фірм-виробників на різних умовах — згідно з довгостроковими угодами з великими друкарнями або дрібними партіями зі складу.

Усі провідні фірми-виробники мають у своєму асортименті декілька різних типів пластин, що різняться за призначенням, типом копіювання (позитивні чи негативні), тиражостійкістю (пробний і малотиражний друк, для високотиражних робіт), способом експонування (традиційний в ультрафіолетових променях, проекційний, лазером за технологією «computer-to-plate» та іншими характеристиками).

Зосередимо свою увагу на пластинах, які найчастіше зустрічаються на нашому поліграфічному ринку. Кожна з фірм-виробників представлена у нас одною-двома марками офсетних пластин, які є найуніверсальнішими. Як правило, це пластини позитивного копіювання, що експонуються в ультрафіолетовому (УФ) випромінюванні з довжиною хвилі 400...430 нм, з електрохімічним зернінням поверхні алюмінію. Вони можуть використовуватися як на аркушевих, так і на рулонних машинах, їхня тиражостійкість лежить у межах 100...200 тис. фарбовідбитків. Вартість цих матеріалів практично однакова. До них можна віднести такі найвідоміші марки: «Ozasol P5S (Agfa)», «Virage (Polychrome)», «Spartan (Du Pont)», «Libra Gold (Horsell)».

Декілька слів про виготовлення пластин. Перш за все слід відзначити високі вимоги, які ставляться до алюмінію. Кількість домішок інших металів не повинна перевищувати 0,5 %, особливі вимоги — до твердості та опору на розрив. Нерівності поверхні не повинні перевищувати 3 мкм. Алюмінієве полотно, розмотуване з ролів масою в кілька тонн, залежно від його ширини проходить декілька стадій. Початково воно очищується в лужному середовищі. Потім надходить у ванни, де відбувається електрохімічне зерніння поверхні.

Раніше при виробництві офсетних пластин зерніння проводили механічним способом. Зараз практично відмовились від цього способу зерніння (одними із винятків є пластини «SPLX4» фірми «Pluri Metal»), оскільки він не дає потрібної рівномірності. Також завжди треба було пам'ятати про напрямки руху щіток, що впливало на поведінку зволожувального розчину на пластині при друкуванні.

Для чого ж необхідне зерніння? Поверхня алюмінію, що проходить обробку зернінням, може вбирати кількість води в декілька десятків разів більше, ніж гладка поверхня. Висока капілярність поверхні необхідна для досягнення потрібного балансу фарба—зволожувальний розчин для офсетного способу друкування. Для рулонних друкарських машин, що працюють на високих швидкостях, потрібна буде більш розвинута поверхня формного матеріалу, ніж при роботі на аркушевих машинах. Пластини з вищим ступенем зернистості найпридатніші для роботи в регіонах, де спостерігаються значні коливання температур. Також ступінь зернистості впливає на роздільну здатність форм.

Електрохімічне зерніння проводиться в кислоті, як правило, азотній або соляній (залежно від необхідного ступеня розвитку поверхні). Значення напруги електричного струму, що проходить через кислоту, сягає декілька десятків тисяч вольтів. Зокрема, пластини «Ozasol P5S» зерняться в азотній кислоті і різняться більш розвинутою дрібнопористою структурою поверхні алюмінію, на відміну від пластин Р51 цього самого виробника, оброблення яких відбувається в соляній кислоті. Поверхня Р51 має більшу структуру.

Офсетні формні пластини фірми «Agfa». Одними з найпопулярніших виробників монометалевих офсетних пластин професіонали вважають підприємства «Kalle-Albert», що належали донедавна німецькому хіміко-фармакологічному концерну «Hoechst» (м. Вісбаден).

Тут уперше (ще в 1946 р.) були розроблені попередньо сенсибілізовані пластини марки «Ozasol» негативного і позитивного копіювань. Технологічні розробки, виконані півстоліття тому у Вісбадені, ще й сьогодні не втратили своєї наукової та практичної цінності. Концерн «Hoechst» — відомий виробник хімікатів і різноманітних плівкових матеріалів, зокрема для сухої кольоропроби.

Промислове виготовлення пластин «Ozasol» є підсумком тривалих досліджень у галузі оброблення поверхні алюмінію, а також наукових пошуків на теренах фотохімії і технології. Багаторічна праця фахівців дала прекрасний результат — пластини виявилися простими і надійнимим у використанні. Вони забезпечують високу якість друкарської продукції.

Пластини «Ozasol» випускаються під торговельними марками Р (позитивні) та N (негативні), їхній асортимент дуже великий. Він включає індексовані цифрами та літерами матеріали різного призначення — пробного, мало- і багатосерійного виробництв, різних рівнів відтворення інформації, для аркушевого та рулонного, газетного і комерційного, проб­ного друку, для книжкової продукції, використання в лазерних рекодерах.

Універсальними (придатними для використання в рулонних й аркушевих машинах) вважаються пластини позитивного копіювання P5S, які також призначені для друкування середніх та великих тиражів і рекомендуються для друку методом стохастичного кастрування Agfa CristalRaster. Вони набули визнання в усьому світі, оскільки відтворюють широкий діа­пазон образотворчої інформації та дрібні штрихові елементи, забезпечують стабільність формних і друкарських процесів за оптимальних умов друкарського контакту (ДК).

Форми, виготовлені з використанням пластин P5S, відповідають жорстким вимогам щодо якості друку, забезпечують високу тиражостійкість, низьку енергоємність (нетривале експонування — від 40 с). їх застосування є економічно вигідним й екологічно прийнятним (витрати слаболужного проявника — 100... 120 г/м2 площі пластини). Високий рівень показників забезпечується технологічними особливостями підготовки поверхні основи пластин й оптимальним складом світлочутливої композиції.

На пластинах «Ozasol» будь-якого типу зображення формується гідрофобним копіювальним шаром. Він активно відштовхує воду і прекрасно сприймає друкарську фарбу. Гідрофільні ділянки пробільних елементів формуються на спеціальному шарі, створеному на алюмінієвій основі пластини. Копіювальний шар є композицією на основі водонерозчинних плівкоутворювальних смол з діазосполуками або фотополімеризаційною композицією. Містить також мікропігментні частинки, що полегшують візуальний контроль і, виступаючи над поверхнею (дисперсійність абразивного пігменту — близько 4 мкм), забезпечують виняткові умови для швидкого досягнення вакууму в копіювальній рамі та створення відмінного контакту між формою і світлочутливим шаром під час експонування. Щільне рівномірне притиснення в момент створення вакууму забезпечується завдяки виходу повітря своєрідними «коридорами» між пігментними частинками.

Використовуючи пластини «Ozasol», застосовують різні способи експонування: традиційними УФ променями в копіювальних рамах через негатив або позитив (виготовлені класичними методами або за технологією «computer-to-film»), лазером (за технологією «computer-to-plate» чи «computer-to-press».