1.2. Вибір і обґрунтування способу виробництва

З розвитком флексографської промисловості значно виросли одиничні потужності обладнання виробництва флексоформ. Сучасні машини виготовлення флексоформ створені на основі досягнень науки і техніки, які забезпечують значне зниження енерго-матеріальних і капітальних витрат, забезпечити низьку собівартість випускаємої продукції і високу продуктивність праці. Все це досягнуто в результаті розробки вдосконалених енерготехнологічних схем, які забезпечують високий коефіцієнт корисної дії використання сировини і палива, застосування високопродуктивного обладнання, комплексну автоматизацію виробництва.

Існує дуже багато різноманітного обладнання по виготовленню флексографських друкарських форм. Флексографські друкарські форми можна отримати такими способами:

– аналоговий сольвентний;

– цифровий сольвентний;

– аналоговий термальний;

– цифровий термальний.

В аналоговому сольвентному способі виробництва флексографських друкарських форм використовується таке технологічне устаткування: фотонаборний автомат, експонуюча рама, сольвентний процесор.

В цифровому сольвентному: лазерно-гравіювальний пристрій, експонуюча рама, сольвентний процесор.

В аналоговому термальному: фотонаборний автомат, експонуюча рама, термальний процесор.

В цифровому термальному: лазерно-гравіювальний пристрій, експонуюча рама, термальний процесор.

Всі ці способи виготовлення флексографських друкарських форм наведені на рис. 1.1 [35].

Рис. 1.1. Способи виготовлення ФДФ

Спеціалісти ВАТ «Український НДІ поліграфічної про­мисловості ім. Т. Шевченка» при допомозі науковців Ук­раїнської академії друкарства розробили ряд машин для всіх етапів процесу виготовлення фотополімерних флексографських друкарських форм різних форматів (від 300 мм * 420 мм до 540 мм * 720 мм). До комплекту увійшли:

– експонувальний апарат (ЕПФ-54);

– вимивна машина (ВЩФ-54);

– сушильно-експонувальний пристрій (СФФ-54).

Запропоновані моделі характеризується простотою кон­струкції, відносно невеликими габаритами, малою енерго­ємністю, стабільністю роботи, ергономічністю та сучасним дизайном.

Регулювання технологічних параметрів здійсню­ється за допомогою програмних контролерів. Деталі основ­них вузлів виготовлено з високоякісної нержавіючої сталі. Корпуси машин мають антикорозійне покриття. Вартість обладнання приблизно у 1,5 раза нижча порівняно з іно­земними аналогами.

Експонувальний апарат ЕПФ-54

Напівавтоматичний експонувальний апарат ЕПФ-54 (рис.1.2) призначений для створення копій як на флексографських, так і на офсетних формних пластинах за раху­нок потоку актинічного випромінювання.

Основні вузли:

– опромінювач з точковим джерелом випромінювання;

– опромінювач у вигляді лампової панелі;

– стіл-формотримач;

– вакуумна й вентиляційна системи;

– пристрій дозування енергії опромінення;

– пускорегулювальна апаратура.

В опромінювачі, виконаному у вигляді лампової панелі, як джерело випромінювання використовуються люміне­сцентні лампи типу ПУФ, призначені для експонування флексографських формних пластин. У цей вузол вмонтова­но відбивний екран, а також електроапаратуру для запалю­вання ламп. Опромінювач можна відводити у верхнє поло­ження для зручності монтажу фотоформи та пластини на столі-формотримачі.

В опромінювачі з точковим джерелом випромінювання використовується металогалоїдна лампа, яка дозволяє екс­понувати офсетні пластини. Система обдування лампи гарантує оптимальний температурний режим і довго­вічність її роботи.

Контакт між фотоформою та формною пластиною відбувається через покривну плівку під дією розрідженого повітря, вакуум-насосом в системі канавок стола-формотримача.

Універсальна система вентиляції одночасно охо­лоджує його, щоб запобігти передчасній полімеризації формної пластини, та відсмоктує озон, який утворюється під дією світла. У процесі експонування технологічні пара­метри в апараті відстежуються й регулюються за допомогою програмного контролера.

Технічні характеристики експонувального апарату ЕПФ-54 зведені до таблиці 1.2.

Рис.1.2. Експонувальний апарат ЕПФ-54

Таблиця 1.2

Технічні характеристики експонувального апарату ЕПФ-54

Технічні характеристики ЕПФ-54
Формат формних пластин, що експонуються, мм	540 · 720
Тривалість експонування, хв	10-25
Потужність, кВт	5,5
Пускорегулювальна апаратура живиться від трифазної мережі змінного струму напруга, В частота, Гц	380 50
Габарити, мм	900 · 840 · 990
Маса, кг	90

Вимивна машина ВЩФ-54

Напівавтоматична машина ВЩФ-54 (рис. 1.3) із горизон­тальним циліндричним формотримачем призначена для ви­мивання (фрикційним способом) незаекспонованого фото-полімеризаційноздатного шару з пробільних ділянок форми.

При вимиванні копії, закріпленої на циліндричному формотримачі, підвищується якість друкарських елементів і, як наслідок, відбитків. Це пояснюється тим, що форма від початку відповідає конфігурації друкарського циліндра.

Основні вузли:

– ванна;

– додатковий резервуар;

– формотримач;

– щітковий пристрій;

– привід;

– гідравлічна система;

– пульт керування.

Незаекспонований шар вимивається за допомогою водного або органічного розчину. Ключовий вузол машини – це ванна з нержавіючої сталі (закривається покривкою на шарнірах), обладнана формотримачем, щітковим пристроєм, колектором, з якого подається вимивний розчин, та перелив­ним патрубком, що підтримує його рівень.

Вимивний розчин підготовлюється та зберігається в до­датковому резервуарі, з якого насосом викачується на щітку. Його термостатування здійснюється за допомогою електро-нагрівача та давача з терморегулятором. Залишки розчину переливаються з резервуара у спеціальну ємність через патрубок для подальшої регенерації.

Формотримач – циліндр з не­ржавіючої сталі, на якому затиска­чем кріпиться формна пластина (виконує обертовий і осьовий зворотно-поступальний рух). Потрібний на­тиск ворсу щітки на формну пластину за­безпечується шляхом переміщення формо-тримача гвинтовою парою.

Технічні характеристики вимивної машини ВЩФ-54 зведені до таблиці 1.3.

Рис. 1.3. Вимивна машина ВЩФ-54

Таблиця 1.3

Технічні характеристики вимивної машини ВЩФ-54

Технічні характеристики ВЩФ-54
Формат копій, що вимиваються, мм	540·720
Тривалість вимивання, хв	3-18
Температура вимивного розчину, °С	25-40
Об'єм ванни, дм3	60
Продуктивність насоса подачі вимивного розчину, м3/год	18-20
Потужність, кВт	2,36
Габарити, мм	1 050·750·1300
Маса, кг	150

Щітковий пристрій складається з циліндричних щіток, розташованих з обох боків формотримача й част­ково занурених у ви­мивний розчин. На одну із щіток постійно подається свіжий вимивний розчин.

Формотримач і щітки приводяться в рух двигуном постійного струму через гнучку муфту, черв'ячний редуктор і дві ланцюгові передачі. Застосування двигуна постійного струму дозволяє регу­лювати швидкість вимивання залежно від матеріалу та складності копії. Вимивна машина ВЩФ-54 комплектується автоматичною системою керування технологічним процесом і спеціальним програмним забезпеченням.

Сушильно-експонувальний пристрій СФФ-54

Напівавтоматична машина СФФ-54 складається з двох змонтованих на одній основі модулів:

– сушіння;

– доекспонування похилих поверхонь друкарських елементів та фінішної обробки флексографічних форм для запобігання їх липкості.

Управління технологічними процесами «здійснюється з одного пульта.

Основним вузлом для сушіння є термокамера, оснащена чотирма формотримачами. Гаряче повітря, нагріте електро-калорифером з інфрачервоними лампами типу КГ, відцент­ровим вентилятором подається в зону кожного формотри­мача. Потрібна температура повітря в камері підтримується автоматично. Для відліку часу, впродовж якого відбувається сушіння, встановлено чотири реле.

У модулі доекспонування та фінішної обробки форма опромінюється актинічним світловим потоком, що дозво­ляє стабілізувати її фізико-механічні показники й уникнути липкості. Цей блок містить два опромінювачі, відбивний екран, формотримач та електрообладнання для включення ламп.

Для доекспонування застосовується опромінювач з люміне­сцентними лампами типу ЛУФ, а під час фінішної обробки -опромінювач з бактерицидними лампами типу ДРБ.

Нагріте повітря й озон відсмоктуються із зони опроміню­вання через вентиляційний патрубок, який приєднується до вентиляційної системи цеху. Два реле часу дозволяють витримувати потрібну тривалість доекспонування й за­ключної обробки.

Апарат СФФ-54 комплектується автоматичною систе­мою управління технологічним процесом з пакетом необ­хідних програм.

Технічні характеристики сушильно-експонувального пристрою СФФ-54 зведені до таблиці 1.4 [34].

Таблиця 1.4

Технічні характеристики сушильно-експонувального пристрою СФФ-54

Технічні характеристики СФФ-54
Формат друкарських форм, мм	520·720
Тривалість сушіння, хв	20-180
Температура сушіння, °С	30-50
Тривалість доекспонування, хв	10-30
Тривалість фінішної обробки, хв	10-30

Продовження таблиці 1.4

Технічні характеристики СФФ-54
Потужність, кВт	6
Габарити, мм	1 200·1 000·1 500
Маса, кг	120

Computer-to-plate (CTP)

СТР – це лазеерно гравіювальний пристрій, призначений для нанесення зображення на масочному слої фотополімерної пластини (рис. 1.4).

На сьогоднішній день цифрові фотополімерні форми є єдиним перспективним рішенням для підвищення стандартів флексодруку. За допомогою CТР ви зможете досягти найвищої якості фотополімерних форм: гарантована висока повторюваність, точність відтворення, продуктивність і зручність у роботі. Технічні характеристики Laser Graver 4001S зведені у таблиці 1.5 [37].

Рис. 1.5. Лазеерно гравіювальний пристрій СТР

Таблиця 1.5

Технічні характеристики СТР

Технічна інформація	Опис
Модель	LaserGraver4001S
Технологія запису зображення	Теплова, на теплочутливих матеріалах
Кількість записуючих променів	1
Розрішення зображення, dpi	2032, 2540, 3387
Розмір плями, мкм	15-30
Максимальна швидкість обертання барабану, об/сек	36
Оптимальна швидкість обертання барабану, об/сек	32
Довжина кола барабану, мм	654
Дожина барабану, мм	650
Записуюча зона барабану без обліку ширини фіксуючого матеріалу, мм	653·780
Продуктивність запису (на розрішення 1016-2540dpi), м2/год	0,75 (для пластин Cyrel DPH фірми DuPont)
Лініатура,lpi	80-180
Маса, кг	420
Габаритні розміри, мм	1510·940·1440
Умови роботи: вологість – температура	Менше 80% 15-30°С

Експонуюча рама Cyrel^®FAST

Cyrel®1000 EC/LF являє собою комбіноване обладнання експонування, пост-експонування й фінішингу, розроблене для засвічення будь-яких фотополімерних пластин Cyrel®, включаючи Cyrel® FAST (рис.1.2.5).

Рис. 1.5. Експонуюча рама Cyrel^®FAST

Експонующий стіл дозволяє обробляти пластини розміром 900 мм на 1200 мм. Конструкція рами, що експонує, дозволяє виходити на максимум продуктивності й забезпечувати оптимальний вакуум. Обладнання вдале сконструйоване, зручне в установці, обслуговуванні й в роботі. Воно экономічне й надзвичайно надійне. Секція, що експонує, складається з 24 флуорисцентних ламп, що випромінюють УФ діапазону А і, що мають вбудовані рефлектори. Одна жовта лампа освітлює експонуючий стіл для контролю поверхні форм. Внутрішня частина стола термостатується. Унікальність цієї копіювальної рами полягає в пристрої термостатування по замкненому циклу, що контролює температуру стола й дозволяє бути впевненим в стабільності режимів експонування. Обладнання Cyrel®1000 EC/LF обладнане світловим інтегратором, що регулює променистий потік у міру старіння УФ-ламп. Ця схема інтеграції дозволяє працювати навіть після витікання терміну служби ламп. Залежно від завдань, оператор може створити 20 режимів експонування фотополімерних пластин по заданим параметрам. Секція пост-експонування й світлового финишингу перебувають під секцією основного експонування й містить 19 УФ-ламп діапазону С и 12 УФ-ламп діапазону А. Комп'ютерне керування дозволяє операторові вибрати послідовність операцій або проводити їх одночасно. У цій секції можна створити 20 режимів для обробки пластин по заданим параметрам. У даній секції присутні спеціальні пристрої контролю. Кожна з ламп постачена фотосенсором, який подає сигнал на панель керування, якщо рівень світності падає нижче встановленого. Ця система контролю гарантує безпеку використання даного обладнання в різних зовнішніх умовах. Для допомоги операторові в підтримці найвищого рівня продуктивності, у систему керування включено 3 спеціальних лічильника робочих годин, що контролюють кількість, УФ-А й УФ-С ламп.

Технічні характеристики експонуючої рами Cyrel^®FAST зведені у таблиці 1.6 [35].

Таблиця 1.6

Технічна характеристика експонуючої рами Cyrel^®FAST

Технічна інформація	Опис
Модель	DuPontТМ Cyrel® 1000EC/LF
Максимальна ширина пластини, мм	900
Максимальна довжина пластини, мм	120
Електроспоживання (уточнюють на місці)	208-250 В, 50-60 Гц 370-440 В, 50-60 Гц
Потужність, кВт	5
Розміри (Д*В*Ш), мм	1500*1800*1095
Маса, кг	485
Цехові умови: - вологість - температура	20-85% 8,3-29,4°С

Термальний процесор Cyrel^®FAST

Процесор Cyrel^®FAST 1000TD використовує суху термальну технологію для виробництва високоякісних фотополімерних друкарських форм, виключаючи при цьому необхідність використання вимивних розчинів на основі води й органічних розчинників (рис.1.6). Процесор Cyrel^®FAST 1000TD дозволяє виготовляти фотополімерні форми Cyrel^®FAST розміром до 900 мм на 1200 мм менше, чим за 1 годину, що робить цю систему ідеальної з погляду оперативності для тих сегментів ринку упакування, де фактор часу є основним. Cyrel^®FAST 1000TD перевершує всі існуючі в даний момент системи за рівнем якості й повторюваності. Цей процесор має можливість виготовляти друковані форми без вимивання. Максимальний формат рами, що експонує, Cyrel^®1000 EC/LF відповідає максимальному формату Cyrel^®FAST 1000TD. Усі обладнання, що входять у систему Cyrel^®FAST безпечні стосовно навколишнього середовища й людей, тому що відсутня необхідність у контакті, зберіганні й переробці вимивних розчинів. На додаток, новий дизайн дозволяє заощаджувати простір у робочім приміщенні. Ця технологія дозволяє значно підвищити продуктивність при виготовленні високоякісних фотополімерних друкованих форм, поєднуючи якість і повторюваність із високою швидкістю запису цифрових форм і екологічністю сухого термального процесу. Цифрові пластини Dupont™ Cyrel^®DFM і Cyrel^®DFH спеціально розроблені для термального формного процесу й призначені для виробництва високоякісних фотополімерних форм для растрової, штрихової й плашечной печатки.

Рис. 1.6. Термальний процесор Cyrel^®FAST

Області застосування:

– гнучке упакування;

– ярлики й етикетки;

– конверти;

– пластикові пакети;

– картонне упакування;

– пакувальні картони.

Особливості продукту:

– надзвичайно швидке виготовлення форм завдяки термічній обробці без сушіння;

– прекрасний переніс фарби забезпечує високий ступінь однорідності печатки;

– відмінна повторюваність при друку довгих тиражів;

– високий дозвіл експонування дає більш високу якість друку;

– рельєф зображення відрізняється чистотою й чіткістю;

– немає відхилень по товщині;

– зменшення часу для підготовки до друку;

–висока стійкість до озону й білому світлу дозволяють зберігати продукцію протягом тривалого часу.

Технічні характеристики термального процесора Cyrel^®FAST зведені у таблиці 1.7 [35].

Таблиця 1.7

Технічні характеристики термального процесора Cyrel^®FAST

Технічна інформація	Опис
Модель	DuPontТМ Cyrel® FAST1000
Мінімальна ширина пластини, мм	254
Максимальна ширина пластини, мм	900
Максимальна довжина пластини, мм	1200
Максимальна товщина пластини, мм	2,84
Електроспоживання	208-240 В, 50-60 Гц
Потужність, кВт	5,1
Розміри (Д*В*Ш), мм	1750·1570·1020
Маса, кг	871
Цехові умови: - вологість - температура	20-80% 8,3-29,4°С

В проектному цеху виробництво флексографських друкарських форм буде здійснюватись за цифровим термальним способом. З економічної, екологічної та технологічної точки зору цей спосіб виробництва найбільш досконалий, точний. При цьому не використовуються органічні розчинники, що означає екологічно чисте виробництво. Також скорочення часу технологічного процесу на проектному устаткуванні супроводжується зростанням продуктивності праці та збільшенні виробничої програми.

Цифровий термальний спосіб виготовлення флексографських друкарських форм наведений на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Цифровий термальний спосіб виробництва ФДФ

Цифрова технологія виготовлення флексографских друкованих форм уже одержала досить широке поширення на передових виробничих підприємствах і стала фактично стандартом для друку високоякісної пакувальної продукції. Реалізація цієї технології стала можливою завдяки створенню провідними виробниками матеріалів так званих маскованих фотополімерів і появі лазерного устаткування для їхнього експонування.

Оскільки масковані фотополімери розроблені на основі традиційних матеріалів, у них немає істотних відмінностей у технології експонування й наступної обробки. Тому цифровий спосіб може бути легко інтегрований у вже існуючі технологічні ланцюжки виготовлення флексографских друкарських форм.

Скорочення числа стадій технологічного циклу виготовлення форм дозволяє не тільки спростити додрукарський процес, але й уникнути тих причин зниження якості, які прямо пов'язані з використанням негативів при виготовленні традиційних друкарських форм:

– відсутні проблеми, що виникають внаслідок нещільного притиску фотоформ у вакуумній камері й утвору міхурів при експонуванні фотополімерних пластин;

– немає втрат якості форм внаслідок влучення пилу або інших включень;

– не відбувається викривлення форми друкуючих елементів через низьку

оптичну щільність фотоформ і так званої «м'якої» крапки;

–немає необхідності працювати з вакуумом і виконувати додатковий переконтакт фотоформи на матову плівку;

– профіль друкуючого елемента оптимальний для стабілізації розтискування й точної передачі кольору;

– розширення діапазону тонопередачи за рахунок стабільного відтворення растрових крапок від 3% до 98%;

– можливість упевненого друку зображень із линиатурою до 180 лін/дюйм.