9.7. Поточные линии для обработки полиметаллических офсетных копий

Процесс обработки полиметаллических офсетных копий на основе предварительно очувствленных пластин после экспони­рования включает 5 основных операций:

1. Закрепление изображения на поверхности формного ма­териала — операции проявления, химического дубления.

2. Образование основы печатающих элементов формы — операция химического травления хрома.

3. Образование основы пробельных элементов формы — операция раздубливания копировального слоя путем обработки раствором органической кислоты.

4. Обработка пробельных и печатающих элементов формы с целью повышения гидрофильности и гидрофобности их и соз­дания устойчивости свойств для высокотиражной печати — операция одновременной обработки пробельных и печатающих элементов.

5. Консервация форм — операция нанесения защитного коллоида.

Указанные операции выполняются на поточных линиях ФПП-120, ФПТ-120 и ФПН-120. Эти линии имеют модульный принцип построения из унифицированных секций и позволяют

в определенной мере осуществлять компоновку линий с учетом особенностей принятой технологии обработки на данном пред­приятии. Но наиболее целесообразно их использовать по унифи­цированной технологической схеме, которая может быть пред­ставлена в следующем виде:

Проявление копии

Y

Химическое дубле­ние

\

Промывка

Сушка Корректура копии

Травление формы

Y

Промывка

Y

Раздубливание

ФПТ-120

Y

Промывка

Y

Снятие слоя

\

Промывка

/ Консервация \ формы

ФПН-120

Современнее требования по обеспечению комплексной ме­ханизации и автоматизации формных процессов привели к то­му, что для выполнения трудоемких и сложных процессов об­работки офсетных копий было разработано оборудование поточ­ного типа, обеспечивающее нормализацию процесса и высокую технико-экономическую эффективность его использования как в условиях крупных, так и средних типографий.

Отечественным машиностроением освоен выпуск системы поточных линий для изготовления монометаллических и полиме­таллических офсетных форм, куда входят линии ФМО-120, ФМТ-120, ФПП-120, ФПТ-120 и ФПН-120. Конструктивно все линии построены по модульному принципу из унифицирован­ных секций, включающих устройства для выполнения однотип­ных технологических операций.

Внедрение системы поточных линий в полиграфическое про­изводство обеспечивает нормализацию изготовления офсетных форм, сокращение продолжительности их изготовления, сниже­ние себестоимости, уменьшение расхода химикатов, существен­ное повышение качества форм и улучшение условий труда, способствует росту эффективности офсетного способа печати.

Особенности струйной обработки офсетных пластин. Уста­новки для машинной обработки офсетных копий включают следующие основные узлы:

устройства для транспортирования пластин;

систему подачи обрабатывающего раствора на пластину;

емкости для размещения обрабатывающих растворов и уст­ройства для поддержания требуемого их объема и концентра­ции;

238

239

т ермостатирующие устройства, обеспечивающие требуемый температурный режим работы;

емкости для обработки копий.

К каждому из перечисленных узлов предъявляются вполне определенные требования, невыполнение которых влечет за со­бой нарушение технологического процесса обработки и, следо­вательно, возможное появление брака.

Наиболее ответственными узлами являются транспортиру­ющие устройства и система подачи раствора.

По принципу транспортирования и расположения пластин в процессе обработки линии для изготовления офсетных форм де­лятся на три типа: с периодическим перемещением пластин в секциях вертикального типа, с непрерывным перемещением пластин посредством валиков в секциях наклонного типа, с не­прерывным перемещением посредством валиков или рольганго­вого транспортера в секциях горизонтального типа.

Линии первого типа обеспечивают возможность выполне­ния технологических операций с изменяющейся продолжитель­ностью. Однако это преимущество несущественно при исполь­зовании современных предварительно очувствленных пластин. К недостаткам относятся значительные потери времени на хо­лостой ход, различные условия обработки в нижней и верхней частях пластины. Линии второго типа имеют несколько меньшие габариты по ширине по сравнению с другими типами линий. Но расположение пластин не соответствует эргономическим требо­ваниям, неудобен визуальный контроль и корректура, различны условия обработки в нижней и верхней частях пластины. Линии третьего типа к настоящему времени получили наибольшее рас­пространение. Равномерность обработки, оптимальные эргоно­мические условия для обслуживающего персонала, модульный принцип, возможность агрегатирования со вспомогательными устройствами являются преимуществами линий этого типа. Пре­имуществом валикового транпортера по сравнению с рольганго­вым является отжим растворов при переходе из секции в сек­цию, надежность транспортирования пластин, возможность при­менения щеточных валов.

Для жидкостной обработки в линиях используются струй­ные раствороподающие устройства нескольких видов: с распы­ленными струями высокого давления — фирма «Дрем» (Шве­ция), со сплошными струями низкого давления и дополнитель­ным механическим воздействием^ посредством щеточного раке­ля — фирмы «Ротари» (ФРГ), «Хоусон Алгрэфи» (Англия), со сплошными струями среднего давления — линии ФПП-120, ФПТ-120 (СССР).

Устройства первого типа взяты по аналогии с оборудова­нием для изготовления печатных плат. Они обеспечивают зна­чительную площадь обработки при неподвижных форсунках. Однако условия обработки по поверхности пластины различны, раствор подвергается значительной аэрации, насадки Кертин-га отличаются малым выходным отверстием и подвержены за­сорению. Требуются мощные насосные агрегаты с высоким на­пором.

Устройства второго типа не требуют мощных насосов, раст­вор не аэрируется, но скорость протекания процессов обработ­ки сравнительно невелика.

Устройства третьего типа свободны от перечисленных выше недостатков, обеспечивают наиболее высокую скорость и ка­чество процесса обработки, но конструкция сложнее из-за необходимости перемещения раствороподающих насадок. Эти устройства использованы на отечественных линиях. В послед­нее время ряд зарубежных фирм переходит на аналогичные устройства.

Процессы обработки офсетных копий являются гетероген­ными, проходящими в диффузионной области. Потому сущест­венная роль в ходе таких процессов принадлежит конвектив­ной диффузии, т. е. совокупности молекулярной диффузии и пе­реноса частиц движущейся жидкостью.

Уравнение конвективной диффузии в координатной форме имеет вид

dC дС дС ^ _D ( д² С д* С , д*С\ ,д ,ч

dx ^х дх ^у ду ~ [ дх² ду^{2 _1} дг² )' *

где С — концентрация реагирующего вещества; т — продолжи­тельность диффузии; v_x, v_y — составляющие скорости течения жидкости соответственно вдоль и поперек потока; X, У, Z — расстояния по координатным осям; D — коэффициент диффу­зии молекул реагирующего вещества.

Схема струйной обработки показана на рис. 9.10.

Струя вытекает из форсунки через цилиндрическое отвер­стие d₀ = 2 г₀ со скоростью U₀> которая определяется величиной гидростатического напора в насадке (Я_н)

Vo = yVWl = — , (9-2)

СО

где ф — коэффициент скорости; Q_x — объемный расход жид­кости, м³/см; со — площадь сечения струи, м².

240

241

П оскольку насадка находится от поверхности пластины на расстоянии Z=#, то скорость натекания будет равна

U = VU₀+2gH.

Растекающийся поток обрабатывающего раствора образу­ет на пластине тонкую сплошную ламинарную пленку. Так как растекающийся поток жидкости симметричен относительно оси струи, то для характеристики струйной обработки удобно вое-

Рис. 9.10. Натекание компактной цилиндрической струи на плоскую поверхность

пользоваться двумя координатами — радиусом растекания (R) и расстоянием (Z) от насадки до обрабатываемой поверхности (рис. 9.10).

В окончательном виде уравнение конвективной диффузии принимает вид

(9.3)

OR dz*

где U_R — радиальная скорость растекающейся жидкости.

При набегании круглой струи нормально к плоскости плас­тины жидкость от центра струи течет к периферии. Вид струи, растекающейся по поверхности пластины, представлен на рис. 9.10.

242

Цилиндрическая струя, имеющая скорость £/<>» падающая под прямым углом к плоскости пластины, ударяясь в пластину, радиально растекается по ней.

Можно выделить ряд характерных зон радиального тече­ния жидкости по пластине. Зона от 0 до R_0y где происходит фор­мирование радиального течения. Обычно эта зона Ro^d₀. Сле­дующая зона Ro<r<R_Kp является зоной установившегося ра­диального течения, где и происходит активный процесс травле­ния.

При достижении критического радиуса R_Kp происходит от­рыв слоя течения от плоскости с резким возрастанием толщины потока. За местом отрыва потока образуется по окружности ра­диального течения один большой вихрь А. Образование вихре­вого движения приводит к большим потерям энергии потока и соответственно к резкому уменьшению скорости движения жидкости.

Для разработки установок со струйным травлением печат­ных форм необходимо оценивать площадь активного орошения, т. е. определять величину критического радиуса R_KP.

Для вывода формулы зависимости величины R_KV от гидро­динамических параметров струи и физических свойств жидкос­ти используем уравнение неразрывности потока и теорему о ко­личестве движения. Причем будем считать, что в зоне активно­го радиального течения поток жидкости состоит из двух основ­ных слоев. Верхний слой толщиной h представляет собой поток с постоянной скоростью U₀. Нижний слой толщиной б, контак­тирующий с поверхностью пластины, представляет собой тече­ние с линейным профилем скорости, т. е. U(z)= -*г*2, причем

средняя скорость потока равна Uo/2.

Потери энергии потока происходят в придонном слое, и бу­дем считать, что толщина б остается постоянной в зоне Ro<r< </?_кр. Толщина же верхнего слоя уменьшается с увеличением г, и в точке r = R_KV h^O.

Уравнение неразрывности, т. е. равенство расхода жидкости в набегающей на пластину струе и расхода жидкости на крити­ческом радиусе имеет вид

1/о5о = </к_Р5нр. (9.4)

где U₀ — скорость жидкости в струе; U_KP — средняя скорость движения жидкости на критическом радиусе; 5₀ и S_KP — площа­ди сечений потока струи и потока на критическом радиусе со­ответственно.

Поскольку

S₀ = ^-, S_KP = 2ntf_KpS,

4

243

(9.6)

^кр. cp=t/o/2, то толщина слоя жидкости на критическом радиусе будет равна

dl

(9.5)

кр

4R

где d₀ — диаметр набегающей струи, равный выходному диа­метру отверстия сопла, откуда подается струя на пластину.

Теорема об изменении количества движения потока жидко­сти выражается формулой

dQ=R^eoUt + R^en^Xo*dt,

где Q — главный вектор количества движения; Roe — главный

вектор объемных сил (сила тяжести); /?пов — главный вектор поверхностных сил (силы вязкого трения, силы давления). Проекция уравнения (9.6) на ось х будет иметь вид

)dt, (9.7)

т. е. изменение количества движения системы будет равно им-пульсу действующих сил.

Количество движения потока жидкости в данном сечении определяется формулой

Q=mU²^pSU²dt_f (9.8)

где S — площадь сечения; [/ — скорость; dt — интервал времени; р — плотность жидкости.

Величина dQ_x будет равна разности количества движения жидкости в сечении r=R_Kp и количества движения при r=d₀, т. е.

6

^{dQx = р}1("^б^±)²'^2яУ?кр <k#-ptf8-^ *. (⁹-⁹>

Проекция объемных сил, т. е. силы тяжести на ось х, будет равна нулю, так как плоскость пластины горизонтальна, т. е.

Я*об=0. (9.10)

Силой гидростатического давления можно пренебречь, так как толщина слоя радиального течения очень мала.

Для нахождения силы гидравлического трения используем закон вязкого трения Ньютона:

дУ дг '

Т = Ji-

(9.11)

где % — напряжение, возникающее между движущимися слоя­ми вязкой жидкости, Я/м²; \х — коэффициент динамической вяз-

кости, Па-с; -^— градиент скорости по высоте потока.

Поскольку в слое толщиной б профиль скоростей линейный,

то

(9.12)

дУ ^ и₀

дг 6

Суммарную силу трения при движении потока определим интегрированием по всей площади активной зоны потока:

^U^nR²

^0

*«Р *кр

(9.13)

кр.

J J * ^б ' «

⁰ о

Таким образом, подставляя (9.13), (9.9), (9.10) в (9.7) и учитывая, что сила трения направлена противоположно движе­нию после интегрирования и преобразования получим

^nd<> _р Ш

pbU-

(9.14)

кр.

2n6R_m = _li^R

Используя (9.5) и учитывая, что — =v — коэффициент

кинематической вязкости, м²/с, получим окончательную форму­лу, определяющую зависимость R_KP от параметров набегающей струи и вязкости жидкости:

*->-К-йг- ^(9Л5)

Однако при выводе формулы (9.14) были сделаны опреде­ленные допущения. В реальных условиях величина /?_Кр будет зависеть от состояния набегающей струи, от степени шерохова­тости пластины и от взаимного расположения струи и пласти­ны. Реальная величина /?_Кр будет несколько отличаться от зна­чения, вычисленного по формуле (9.15). Поэтому формулу (9.14) для учета вышеперечисленных факторов удобнее предста­вить в виде

о /

_V

^чкр

(9.16)

где £ — коэффициент, учитывающий реальные условия про­цесса.

Коэффициент I для каждого конкретного условия можно определить по одному измерению.

244

245

Т ак, в случае вертикальных, направленных вниз компакт­ных струй диаметром 3 мм<^₀<10 мм, падающих на гладкую поверхность при скоростях жидкости в струе 3 м/с<у<10 м/с, критический радиус с точностью не ниже 7% можно вычислить по формуле

*„p-0,74i/-^. (9.17)

у v

Активная зона (R_aK) обработки струей копии определяется выражением

Яак = (0,75-0,8) Д_кр. (9.18)

Проявляющий раствор подается на копию через насадки, расположенные на раствороподающей трубе с определенным шагом S.

В зоне многоструйной обработки между центрами струй происходит столкновение соседних растекающихся потоков и об­разуется общий поток. В зоне между соседними струями обра­зуется полоса, в которой происходит быстрое проявление копии посередине полосы и более медленное по краям. Размер зоны зависит от шага струй. Если S<R_aK, то величина зоны Ъ зави­сит от перекрытия соседних растекающихся потоков. Исходя из условий обеспечения равномерного орошения (см. формулу 8.4) копии проявляющим раствором при прямолинейном одно­рядном расположении насадок, необходимо обеспечить выпол­нение следующего условия:

#_ак 2* 0,7.S или 5 - 1,4Я_ак. (9.19)

Таким образом, для равномерного орошения копии шири­ной В необходимо установить следующее количество форсунок:

^я=-п£^а=-⁺¹- ⁽⁹-²⁰⁾

Равномерность струйной обработки копий может быть по­вышена путем перемещения душирующей системы перпендику­лярно направлению движения пластины. В этом случае осевое перемещение душирующей трубки должно быть обеспечено на

величину /г j, где п — любое целое число. Экспериментальные

данные подтверждают, что неравномерность обработки копии в этом случае снижается и составляет не более 15%, что можно считать предельно допустимым значением. Скорость осевого перемещения душирующей трубки 40—50 мм/мин, а скорость транспортирования пластины 25—30 мм/мин.

Поточная линия ФПП-120 предназначена для проявления, химического дубления, промывки, сушки копий и дополнитель­ного ИК-дубления. После завершения всех этих операций про­изводится визуальный контроль и ручная отмазка обрабатыва­емой копии. Затем форма передается для дальнейшей обработ­ки на линию 2ФПТ-120.

Копии обрабатываются сплошными струями раствора, па дающими на поверхность движущейся офсетной копии. В зави­симости от концентрации растворов и характера обрабатывае мой копии задается необходимая скорость перемещения пласти­ны, которая может изменяться от 0,15 до 1,5 м/мин. Это позво­ляет регулировать длительность воздействия раствора на по­верхность копии в широком диапазоне.

Копия перемещается в поточной линии с помощью обрези­ненных транспортирующих валиков. Транспортирующие валики всех секций связаны между собой цепными передачами и полу­чают вращение от общего привода. Кроме транспортирования обрезиненные валики отжимают рабочие растворы с обрабаты­ваемой формы и тем самым предотвращают их попадание из од­ной секции в другую.

Поточная линия состоит из следующих секций: стола заг­рузки, секции проявления, секции химического дубления, секции промывки, секции сушки и дополнительного ИК дубления, при емного стола.

Рассмотрим устройство и работу основных секций линии.

Секция проявления. Проявление копий необходимо для уда­ления незадубленных участков копировального слоя с печатаю­щих элементов. Обрабатываются копии струями воды при тем­пературе 25—28 °С из душирующей трубки, в которую она по­дается насосом из бака.

Проявление происходит в две стадии:

1. набухание слоя, при котором полимеры (поливиниловый спирт и поливинилпирралидон) поглощают большое количество воды и увеличиваются в объеме, в результате чего ослабляются межмолекулярные связи;

2. растворение слоя из диазокомпонентов и набухших по­лимеров.

Полностью высокомолекулярные полимерные составляющие слоев удаляются с печатающих элементов струями воды.

Секция проявления (рис. 9.11) состоит из ванны 2, в кото­рой проявляется офсетная копия, каркаса /, бака 17, куда зали­вают проявляющий раствор.

Офсетные копии перемещаются с помощью транспортирую­щих обрезиненных валов 18 и 25 и прижимных обрезиненных валов 19 и 24. Цапфы транспортирующих валов через лаби-

246

247

248

21 22

Рис. 9.11. Секция проявления ФПП-120

ринтные уплотнения выходят за пределы ванны и крепятся в подшипниковых опорах 4, расположенных на стенках 3 и 14.

Первый транспортирующий вал 18 приводится во вращение через цепную передачу от привода, расположенного в столе за­грузки, второй вал 25 приводится во вращение с помощью цеп­ной передачи, соединяющей первый и второй транспортирующие валы.

Внутри ванны установлен стол 26, на который при движе­нии опирается офсетная копия. Офсетная копия проявляется проявляющим раствором, падающим на нее из сопловых отвер­стий душирующей рамки 21. Раствор, стекающий с офсетной копии, через патрубок в днище ванны попадает в бак 17 и по­гружным насосом 16, установленным на крышке бака, через гибкий шланг 15 и вентиль 13 с коллектором вновь подается в душирующую рамку 21. Расход раствора через сопловые от­верстия душирующей рамки регулируется вентилем 13.

Душирующая рамка 21 состоит из двух трубок, жестко свя­занных между собой поперечинами. Один конец рамки на роли­ках // может свободно скользить в пазах направляющих крон­штейна 12, второй конец шарнирно закреплен в кронштейнах 20 и 23, которые жестко связаны с приводным валиком 8. Во время работы поточной линии валик 8 совершает колебатель­ное вращение, что вызывает возвратно-поступательное движе­ние душирующей рамки в направлении, перпендикулярном дви­жению обрабатываемой офсетной копии. Качание валика 8 осу­ществляется от цепной передачи транспортирующего механиз­ма через редуктор 5, кривошип 6 и рычаг с пазом 7, который закреплен на валике 8 шпонкой.

Таким образом, при изменении скорости транспортирова­ния обрабатываемых копий соответственно изменяется скорость возвратно-поступательного движения душирующей рамки.

Сверху ванна закрывается прозрачной крышкой 22, на ко­торой установлен светильник 10. Визуальное наблюдение за проявлением ведется через люк, закрытый легкосъемной проз­рачной крышкой 9 из силикатного стекла.

Вода для проявления офсетных копий заливается в бак сек­ции проявления (рис. 9.12) через люк, закрытый крышкой 4. Внутри бака имеется герметичная перегородка 5, которая оп­ределяет наибольший уровень воды в баке. При переполнении бака излишки воды стекают в канализацию через сливной па­трубок 6.

Вода в баке подогревается нагревателем 1. Сверху бак закрыт крышкой 2. На крышке бака установлен погружной на­сос 3 и термодатчик 8, контролирующий температуру проявля­ющей воды.

249

П оддержание постоянной температуры проявляющей воды (термостатирование) осуществляется автоматически. Если тем­пература проявляющего раствора ниже заданной, то включает­ся нагреватель /. При достижении раствором заданной темпе­ратуры нагреватель / отключается и включается электромагнит­ный вентиль, при этом в бак подается водопроводная вода. Рас-

Рис. 9.12. Бак для проявляющего раствора ФПП-120

ход воды регулируется вентилем. Как только температура раст­вора станет равной нижнему пределу заданной температуры, подача воды прекращается и включается нагреватель / — цикл повторяется. Полностью проявляющая вода сливается в канали­зацию через пробковый кран 7, подается же вода в бак через угольник //.

Для предотвращения попадания в насос крупных механи­ческих частиц на всасывающем патрубке насоса 3 установлен фильтр 10 с легкосъемной заслонкой 9.

250

Секция химического дубления. Химическое дубление необ­ходимо для повышения химической стойкости задубленного ко­пировального слоя на пробельных элементах, а также для по­вышения его химической стойкости в последующем процессе травления хрома. Химическое дубление осуществляется струя­ми циркулирующего раствора хромового ангидрида.

Задубливание копировального слоя происходит в результате образования комплексов ионов хрома с гидроксильными груп­пами поливинилового спирта, которые не израсходовались при фотохимической реакции. Образующиеся после дополнительного дубления макромолекулы поливинилового спирта представля­ют собой пространственный полимер, который практически не растворяется и не обладает свойством набухания.

Секция химического дубления (рис. 9.13) состоит из карка­са 3, ванны 4, в которой обрабатываются копии, и бака 11 для

^{Р С} Внутри ванны расположены душирующие трубки 9 и 18, стол 22, на который при движении опирается офсетная копия, транспортирующие валики 12 и 20, прижимные валики 70 и 1У, вентиляционные короба 5, 8 и 17, защитные перегородки 7, lb. Сверху ванна закрывается крышкой 6. г»™™*

К дну ванны приварены сливные патрубки 13 и 21. Сливной патрубок 13 соединяет полость ванны с баком, а сливной пат­рубок 21 — с канализационным коллектором. Сливные отвер­стия на дне ванны закрываются пробками, которые поднимают­ся и опускаются с помощью винтов 14 и 15.

Копии обрабатываются струями раствора, падающими на обрабатываемую копию из сопловых отверстий душирующих трубок 9 и 18. Рабочий раствор подается в душирующие трубки ванны насосом через коллектор / с вентилем 2. С помощью вен­тиля 2 регулируется расход раствора. Во время обработки копии сливное отверстие, связывающее полость ванны, с баком, откры­то а сливное отверстие, связывающее полость ванны с канали­зационным коллектором, закрыто. Раствор, стекающий с обра­батываемой копии, возвращается в бак.

При промывке ванны необходимо закрыть сливное отвер­стие связывающее полость ванны с баком, и открыть сливное отверстие, связывающее ее с канализационным коллектором.

Секция промывки (рис. 9.14) состоит из каркаса 1 и ван­ны 2 Внутри ванны установлены транспортирующие обрезинен-ные валы 12 и 10, прижимные обрезиненные валы 6 и 9, под­держивающий стол 7, душирующие трубки 8 и 11. Ванна закры­вается крышкой 3. Копии промываются струями с двух сторон. Расход воды через сопловые отверстия душирующих трубок ре­гулируется вентилями 4 и 5.

251

Секция сушки (рис. 9.15) состоит из камеры сушки 14, кар­каса 8, вентилятора 7 с калорифером 10.

Внутри камеры сушки расположены металлические транс­портирующие валы 5, 12 и прижимной обрезиненный вал 13, опорный стол 11, экран /, воздушный ракель 4, ламповая панель с лампами 2. Сверху камера закрывается крышкой 3.

Рис. 9.13. Секция химического дубления ФПП-120 252

Сушка производится йодно-кварцевыми лампами 2 и горя­чим воздухом, падающим узким пучком на движущуюся обра­батываемую форму из щели воздушного ракеля 4. Горячий воз­дух подается в воздушный ракель 4 с двух сторон вентилято-

Рис. 9.14. Секция промывки линии ФПП-120

ром 7 через калорифер 10 и гибкие рукава 6, а забор воздуха происходит через гибкие рукава 9. Таким образом в системе происходит замкнутая циркуляция горячего воздуха: камера сушки—вентилятор—калорифер—воздушный ракель—камера сушки.

253

У гол наклона щели воздушного ракеля относительно плос­кости обрабатываемой копии может регулироваться от 0 до 45°. Равномерность обдува обрабатываемой копии из воздушного ракеля регулируется двумя заслонками.

Рис. 9.15. Секция сушки линии ФПП-120

В ламповой панели установлены восемь йодно-кварцевых ламп, яркость горения которых плавно изменяется с помощью регулятора, установленного на пульте управления.

Камера сушки подключается к цеховой вентиляции через патрубок, расположенный на боковой стенке.

254

Поточная линия ФПТ-120 предназначена для выполнения основных технологических операций по изготовлению полиме­таллических форм — предварительного нагрева пластин, трав­ления, промывки, раздубливания, снятия светочувствительного слоя и промежуточных промывок. Линия может быть исполь­зована в формных цехах предприятий, применяющих офсетную печать с полиметаллических форм типа сталь (алюминии) —

медь—хром.

Линия ФПТ-120 состоит из отдельных модульных ^секции для выполнения определенных технологических операций. Трав­ление выполняется в двух секциях. Секции можно располагать в различной последовательности и в требуемом количестве. Это позволяет предприятию собирать технологическую цепочку с учетом особенностей используемой технологии, производствен­ной площади и сменной загрузки.

Обработка в поточной линии осуществляется сплошными струями раствора, падающими на поверхность движущейся оф­сетной формы. Для интенсификации процесса обработки в сек­циях раздубливания и снятия слоя на поверхность формы ока­зывается дополнительно механическое воздействие вращающим­ся резиновым или щеточным ракелем. В зависимости от кон­центрации раствора и характера обрабатываемой формы зада­ется необходимая скорость перемещения пластины.

В состав поточной линии входят следующие секции: стол загрузки, травления (две), первой промывки, раздубливания, второй промывки, снятия слоя, третьей промывки и приемного

стола.

На столе загрузки при помощи трубчатых нагревателей форма предварительно нагревается, что необходимо для ин­тенсификации последующей операции химического травле­ния.

Секция травления. Химическое травление необходимо для полного удаления хрома с печатающих элементов. Раствор для травления хрома содержит ортофосфорную кислоту, хлористый магний и гипофосфат.

Процесс химического травления металлического хрома в этом растворе ведется за счет суммарного действия двух кис-_лот _ ортофосфорной и хлористоводородной, образующейся в результате гидролиза хлорида магния. Химическое травление хрома протекает в три стадии: затравка хрома, активное трав­ление и окончание травления с переходом к медному покрытию. Так как травление является самой длительной операцией, оно проводится поэтапно в двух секциях.

Для обеспечения оптимальной скорости травления необхо­димо ежедневно проводить корректирование состава травящего

255

раствора. Качество травления контролируется визуально через смотровые окна в крышках ванн травления.

Секция травления (рис. 9.16) состоит из двух ванн 2 для травления формы, каркаса 1 и бака 14 для травящего раствора.

Офсетные формы в ванне перемещаются с помощью четы-

Рис. 9.16. Секция травления ФПТ-120

рех обрезиненных транспортирующих валиков 29, 26, 25, 22 и прижимных обрезиненных валиков 30, 27, 24, 21. Цапфы транс­портирующих валиков выходят через лабиринтные уплотнения 12 за пределы ванны и крепятся в подшипниковых опорах, распо­ложенных на стенках 3 и 13. Транспортирующие валики связа­ны между собой цепными передачами. Первый транспортирую­щий валик 29 приводится во вращение с помощью цепной пере-

256

дачи от привода, расположенного в столе загрузки. Внутри ван­ны установлены столы 28 и 23, на которые при движении через ванну опирается обрабатываемая форма.

Формы травятся под действием сплошных струй раствора, падающих из сопловых отверстий душирующих рамок 16 и 20. Раствор в душирующую рамку подается погружным насосом по трубопроводу 11. Раствор, стекающий с обрабатываемой формы через сливной патрубок на дне ванны, снова попадает в бак. Каждая из душирующих трубок 16 и 20 состоит из двух трубок, жестко связанных между собой поперечинами. При работе по­точной линии душирующие рамки совершают возвратно-посту­пательное движение в направлении, перпендикулярном движе­нию обрабатываемой офсетной формы.

Один конец душирующей рамки на роликах 9 свободно скользит в пазах направляющих кронштейнов 10, второй конец шарнирно закреплен в кронштейнах 15, 18, которые жестко свя­заны с приводными валиками 7. Колебательное вращение вали­ка, которое преобразуется в возвратно-поступательное движе­ние душирующей рамки, осуществляется через редуктор 4, кри­вошип 5 и рычаг с пазом 6 от цепи, связывающей между собой транспортирующие валики. Рычаг 6 жестко закреплен на вали­ке 7 шпонкой. Таким образом, при изменении скорости движе­ния обрабатываемой формы соответственно изменяется скорость возвратно-поступательного движения душирующей рамки.

На входе и выходе из ванны установлены вентиляционные короба 31 и легкосъемные перегородки 32. Сверху ванна закры­та крышками 17 и 19 с окнами из органического стекла, на ко­торых установлены светильники.

Визуальное наблюдение за процессом травления ведется через люк, закрытый легкосъемной прозрачной крышкой 8, из­готовленной из силикатного стекла.

Секции промывки линии ФПТ-120 по устройству аналогич­ны такой же секции в линии ФПП-120, и поэтому описание ее конструкции в данном разделе не приводится. Секция третьей промывки отличается тем, что на ее каркасе Ихмеется кронштейн для крепления приемного стола.

Секция раздубливания. Раздубливание необходимо для раз­мягчения и частичного удаления задубленного светочувствитель­ного слоя на пробельных элементах. Форму обрабатывают сплошными струями циркулирующего раствора, падающими из отверстий душирующих неподвижных трубок, а также вращаю­щимся щеточным ракелем.

Раздубливание копировального слоя производится в раст­воре марганцовокислого калия и едкого натрия. При этом ще­лочная составляющая раствора разрушает пленку корректиру-

257

9 Зак. 1076

ю щего лака (фенолформальдегидной смолы), а марганцовокис­лый калий, будучи сильным окислителем, разрушает задублен-ный поливиниловый спирт. В результате длинные цепи поли­винилового спирта рвутся на более короткие, что приводит к на­буханию и облегченному механическому удалению слоя с по­верхности хрома посредством щеток. Незаменимую роль при этом играет поливинилпирролидон, который способствует набу­ханию слоя в водном растворе.

Секция раздубливания (рис. 9.17) состоит из каркаса 9, ванны 2, в которой обрабатываются формы, и бака 8 для раст­вора. Формы обрабатываются струями раствора, падающими на форму из сопловых отверстий неподвижных душирующих тру­бок 20, 22, а также механическим воздействием вращающегося ракеля 21 на поверхность формы. Внутри ванны расположены стол 15, транспортирующие валики 16 и 26, прижимные валики 17 и 25, легкосъемные перегородки с неподвижными ракельны­ми устройствами 19 и 23, вентиляционные короба 18 и 24.

Вращающийся ракель 21 состоит из сердечника, на котором радиально закреплены шесть резиновых полос. Цапфы вра­щающегося ракеля через лабиринтные уплотнения выведены за пределы ванны и закреплены в подшипниковых опорах / и 4, Ракель вращается через цепную передачу // от привода 10. Привод состоит из электродвигателя, на фланце которого за­креплен цилиндрический редуктор. Привод закреплен на шар­нирной опорной плите 27, Натяжение цепи // происходит вслед­ствие изменения положения опорной плиты 27 при помощи вин­та 14. Сердечник вращающегося ракеля крепится к цапфам бол­тами. Домкратные болты служат для смещения сердечника ра­келя с опорных шеек цапф при замене или ремонте вращающе­гося ракеля. Положение оси вращающегося ракеля 21 регули­руется винтами 13 и 5. При вращении винтов 13 и 5 изменяется положение подшипниковых опор / и 4, при этом болты, крепя­щие опоры к стенкам 12 и 7, необходимо предварительно от­пустить. Ванна закрывается крышкой 3 с прозрачным окном из органического стекла.

Рабочий раствор подается в душирующие трубки ванны на­сосом. Расход раствора через сопловые отверстия душирующих трубок регулируется вентилем 6. Раствор, стекающий с обраба­тываемой формы через сливной патрубок на дне ванны, воз­вращается в бак 8.

На кронштейне третьей секции промывки закреплен прием­ный стол, на который поступают офсетные формы, прошедшие обработку в поточной линии.

Второе промывание производится с целью удаления остат­ков раствора для раздубливания. Пластины промываются с ли-

цевой и оборотной стороны струями проточной водопроводной воды.

Секция снятия слоя по конструкции аналогична секции раздубливания, и поэтому ее устройство не рассматривается.

Рис. 9.17. Секция раздубливания линии ФПТ-120

258

С нятие светочувствительного слоя необходимо для полного удаления его с пробельных элементов формы. Как и в секции раздубливания, форма обрабатывается сплошными струями раствора, падающими из отверстий неподвижных душирующих трубок, а также механическим воздействием на поверхность обрабатываемой формы вращающегося ракеля.

Раствор для снятия слоя играет двоякую роль:

работает как «стоп-раствор», т. е. останавливает окисли-тельное воздействие марганцовокислого калия, оставшегося на поверхности после промывки;

способствует образованию чистой, непассивированной по­верхности хрома и тем самым играет гидрофилизующую роль.

Обработка формы раствором для снятия слоя имеет только одну цель — создать чистую поверхность хрома, свободную от задубленного слоя и от окислов хрома, и тем самым обеспе­чить высокую гидрофильность хрома.

Цель третьего промывания — удалить остатки раствора для снятия слоя. Для этого форма промывается струями про­точной водопроводной воды с лицевой и обратной сторон.

Контролируется готовая форма визуально. Хром должен быть полностью стравлен с печатающих элементов. Если следы хрома обнаруживаются на печатающих элементах формы, то производят дотравку хрома вручную, следя при этом за состоянием хрома на пробельных элементах. После ручного дотравливания необходимо обработать форму щавелевой кисло­той.

На пробельных элементах готовой формы не должно быть следов копировального слоя и нарушений хромового покрытия. Следы копировального слоя удаляются вручную раствором ща­велевой кислоты.

После контроля качества готовой формы необходимо обра­ботать пробельные и печатающие элементы формы. Пробельные элементы печатных форм должны обладать ярко выраженными гидрофильными свойствами, т. е. хорошо смачиваться водой в условиях избирательного смачивания. Печатающие элементы в этих же условиях должны обладать ярко выраженными олеофильными свойствами, т. е. хорошо смачиваться маслом (краской).

Гидрофильные свойства хрома крайне неустойчивы по отно­шению к жирным кислотам, краскам, и хром мягко переходит в состояние предельной гидрофобности.

Для повышения устойчивости гидрофильных свойств хрома его обязательно надо обработать гидрофилизующим раствором. При этом основную гидрофилизующую роль играет коллоид, который, осаждаясь на чистой, свежей поверхности хрома,

260

является пленкой, воспринимающей и удерживающей на себе воду.

Печатающий элемент — пленка, обладающая исключительно гидрофобными свойствами,— результат химического взаимо­действия ксантогената калия с медью.

Таким образом, даже на биметаллических формах печатаю­щие и пробельные элементы основаны на тонких пленках, свойства которых надо сохранить.

Для одновременной обработки пробельных и печатающих элементов форму покрывают универсальным раствором, для чего на форму наливают небольшое количество раствора и распре­деляют его по поверхности формы тонким слоем с помощью губки. Продолжительность обработки — примерно 1 мин, после чего раствор удаляют с формы, а саму форму тщательно про­мывают водой в раковине-мойке.

Для защиты формы от загрязнений и предотвращения окисления поверхности хрома и увеличения гидрофильности про­бельных элементов наносят защитный слой декстрина с помощью губки или марлевого тампона. Состав для защиты формы от загрязнений—1 кг кислотного декстрина на 10 л водопро-водной воды (по ГОСТ 6034—77).

После этого форму переносят в печатное отделение, где производят загибку клапанов. Готовая форма передается в пе­чать или ставится на хранение.

Поточная линия ФПН-120 предназначена для выполнения технологических операций по обработке печатной формы с целью сохранения печатающих и пробельных элементов, на­несения защитного коллоида и сушки. Линия может быть использована для обработки как монометаллических, так и поли­металлических форм. В состав линии входят: секция нанесения защитного слоя, секция сушки, стол загрузки с электроприводом и стол разгрузки. Нанесение защитного коллоида осуществляет­ся методом контактного смачивания.

9.8. Оборудование для обработки , монометаллических офсетных копий к/

\ Технология изготовления монометаллических офсетных форм на основе предварительно очувствленных пластин включает сле­дующие основные операции: проявление, промывку, гидрофили-зацию, покрытие защитным коллоидом, сушку # термическую

₉ Обработку копировального слоя.

Основными видами предварительно очувствленных моно­металлических офсетных пластин являются пластины на алю-

261

м иниевой или стальной подложке. В последнее время особое внимание уделяется монометаллическим формам как наиболее дешевым и простым в изготовлении

Проведение операции термообработки проявленных копий позволяет повысить их термостойкость до 200—300 тыс. отти­сков, что существенно повышает технико-экономическую эффек­тивность их внедрения^)

^^ Поточная линия ФМО-120 предназначена для выполнения комплекса операций по изготовлению монометаллических офсет­ных форм: проявления, промывки и нанесения защитного кол­лоида при изготовлении форм на зерненом алюминии|ТВ слу­чае же изготовления форм на гладком алюминии типа ПА-1 линия комплектуется секциями для проведения операций про­явления, гидрофилизации, промывки и сушки^ гт-^::"'^|-[_0СК0ЛЬКу поточные линии построены по модельному прин-^¥ ципу из унифицированных секций, конструкция которых подробно рассмотрена в предыдущем ^параграфе, то в данном разделе остановимся только на кратком^описании работы основ­ных узлов и рассмотрим особенности установки линий в произ­водственных помещениях.)

Секция проявления состоит из ванны, в которой обрабаты­вается офсетная копия, каркаса и бака, куда заливается про­являющий раствор.

В секции проявления используется раствор следующего состава: натрий кремнекислый (мета) — 10—15 г, вода—1 л. Раствор необходимо менять ежедневно. Температура его под­держивается автоматически.

Проявление ведется сплошными струями проявляющего раствора, поступающего на копию из сопловых отверстий души-рующей рамки. Дополнительное механическое воздействие на офсетную копию при проявлении оказывает вращающийся ракель, состоящий из сердечника, на котором закреплены шесть резиновых полос.

Секция промывки (или нанесения защитного слоя) состоит из ванны, бака и насоса для подачи рабочего раствора. Для про­мывки в бак заливают 35—40 л воды. При нанесении защитного слоя на один из двух обрезиненных прижимных валиков на­девают трикотажный чехол, что способствует равномерному распределению защитного слоя по поверхности обрабатываемой пластины — копии. Специальная трубка-разбрызгиватель подает раствор непосредственна на наносящий валик. Благодаря этому раствор не засыхает на поверхности валика при длительных остановках линии.

Секция гидрофилизации имеет две неподвижные трубки-разбрызгивателя и бак для рабочего раствора. Копию гидро-

262

филизуют раствором следующего состава: ортофосфорная кисло- ) _та_(плотность 1,698 г/см³) — 30 см³, вода — 1 л. _ч I Секция сушки по конструкции аналогична секции сушки

в [_линий для обработки полиметаллических форм. •-^^НПоточная линия ФМТ-120 для термического дубления ко­пировального слоя состоит из стола загрузки, секций предвари­тельного нагрева и термического дубления с приемным столом. Термическая обработка слоя происходит во время прохожде­ния пластин через камеры секций, в которых установлены йодно-кварцевые лампы. В камере первой секции копировальный слой предварительно нагревается, в камере второй — окончательно задубливается.¹

^Температура в камере термического дубления поддержи­вается автоматически. На столе загрузки дополнительно разме­щено устройство для сушки пластин. Горячий воздух подается в устройство вентилятором через калорифер, установленный на каркасе секции предварительного нагрева, j

Секция предварительного нагрева отличается от секции термического дубления разным количеством ламп и отсутствием контроля температуры. Обе секции состоят из камеры для обра­ботки формы и каркаса. Внутри камеры расположены два ме­таллических транспортирующих и два обрезиненных прижимных валика, опорный стол с экранами и ламповая панель для уста­новки 18 ламп для секции термического дубления или 10 ламп для секции предварительного нагрева. Расстояние от ламп до обрабатываемой поверхности может изменяться от 60 до 100 мм. На боковой стенке камеры расположен конечный выключатель, предотвращающий зажигание ламп при снятой крышке. Внутренние стенки камеры покрыты асбестом, сверху она закрыта крышкой. Камера подсоединена к вытяжной венти­ляции. Приемный стол для готовых форм крепится к каркасу секции термического дубления.

Поточные линии монтируют на ровном прочном полу любого этажа здания, если междуэтажное перекрытие допускает удельные нагрузки. При установке линии ФПТ-120 пол покры­вают кислотощелочестойким материалом. Специального фунда­мента не устанавливают. Подвод электроэнергии к каждой линии должен быть стационарным, в утопленных трубах. Электропровода от шкафов управления до распределительных коробок секций размещают в трубах, проложенных в полу или в перекрытии. Линии присоединяют к водопроводной трубе диаметром не менее 1" гибкой трубкой с внутренним диаметром 25 мм. Для линии ФПН-120 диаметр трубы —не менее 1/2", внутренний диаметр трубки—13 мм. К линиям ФМО-120^ ФПП-120 и ФПТ-120, работающим с агрессивными растворами,

263

п одводят специальную канализацию (внутренний диаметр тру­бы— не менее 50 мм), химически стойкую к рабочим раство­рам. Помещение оборудуют вытяжной вентиляцией (разреже­ние не менее 7300 Па), также химически стойкой к агрессивным растворам (см. табл. 9.4).