6. Гравировальные устройства

Разновидности ЭМГА. Основные требования, предъявляемые к гравировальным устройствам, — хорошее качество гравированных ячеек при большой скорости гравирования и высокой степени автоматизации процесса. Конкретные требования определяются рядом факторов, среди которых определяющим является вид продукции, для изготовления которой используется данное устройство. ЭМГА построены, как правило, по модульному принципу.

В зависимости от механизма привода перемещения резца различают ЭМГА с электромагнитным приводом и пьезоприводом. В устройствах с электромагнитным приводом резец перемещается под действием электромагнитной силы, которая преодолевает противодействие пружины. Встречное действие пружины необходимо для гравирования ячеек строго определенного объема. Если усилию электромагнита будет противостоять только усилие резания, получить стабильные результаты гравирования будет невозможно, так как при различной твердости меди и различной степени износа алмазного резца может изменяться величина усилия резания. Поэтому для гравирования ячеек строго определенного объема необходимо равновесие между двумя силами: электромагнитной, величина которой регулируется посредством изменения тока гравирования, и противодействуюшим усилием пружины. ЭМГ с электромагнитным приводом дает возможность варьировать глубину ячеек с большой точностью — до 0,1 мкм. Недостатком электромагнитной системы является необходимость демпфирования и гашения резонансных колебаний, возникающих при гравировании.

В устройствах с пьезоприводом усилие электромагнита заменяет усилие пьезоэлементов, действие которых основано на пьезоэф-фекте — свойстве некоторых керамических материалов изменять размеры при подаче электрического напряжения. Частота гравирования в устройствах с пьезоприводом значительно превышает возможности устройств с электромагнитным приводом, поэтому по производительности они значительно превышают электромагнитные. К недостаткам устройств с пьезоприводом относятся большие потери электрической мощности в керамическом стапеле (для увеличения эффекта линейного расширения пьезоэлементы собраны в стапель) и его нагрев, следствием чего является нестабильность и малый срок службы керамики.

Основные характеристики устройств. Различные модели ЭМГА позволяют осуществлять гравирование в диапазоне линиатур от 20 до 200 лин/см, глубина гравированных ячеек в светах составляет 7 мкм, в тенях — 50 мкм, но может меняться и в более широких пределах — до глубины 130 мкм (и даже 275 мкм). Гравирование на различных ЭМГА может осуществляться на формных цилиндрах длиной от 100 мм до нескольких метров (возможная длина больше 6 м) с диаметром от 200 до 2200 мм. Производительность ЭМГА оценивается временем гравирования форм, которое изменяется в широких пределах и зависит от размеров цилиндра, количества гравирующих головок, скорости и линиатуры гравирования. Скорость гравирования определяется частотой вибрирующего сигнала и может составлять до 9-10 тыс. ячеек в сек (для устройств с пьезоприводом 25 тыс. ячеек в сек).

К дополнительным техническим возможностям гравировальных устройств относятся:

• возможность автоматически выполнять пробное (контрольное) гравирование;

• осуществлять автоматический скоростной проход над участками, не содержащими изображение;

• с целью ускорения скорости процесса производить переключение режима кругового гравирования по замкнутым окружностям на гравирование по спирали. Обладая возможностью программировать работу, ЭМГА могут изменять линиатуру гравируемого изображения в широких пределах, гравировать непрерывные изображения без стыков, многократно повторяющиеся сюжеты.

ЭМГА характеризуются высокой степенью автоматизации. Так, программный модуль некоторых автоматов позволяет заранее определять время гравирования цилиндра и рассчитывать в соответствии с ним краскоемкость формы, а также необходимый расход краски для печатания. Этот расчет учитывает размер ячеек, геометрическую форму резца и режим переноса краски, т.е. коэффициент перехода краски с формы на запечатываемый материал. ЭМГА может быть встроен в автоматизированную поточную линию с загрузкой цилиндров с помощью кранов или загрузочных магазинов, их выгрузкой и с переносом формных цилиндров после гравирования на последующие технологические операции.[5]