Введение
Процессмногократного воспроизведения информации (иллюстраций, графики, текста) путемпереноса краски с печатной формы на запечатываемый материал называется печатью.Может быть как непосредственный перенос, так и с помощью промежуточногоносителя.
Примногокрасочной печати последовательность наложения красок может быть различной,что зависит от оригинала, типа печатной машины, качества используемыхматериалов.
Созданиемодели процесса печати позволит исследовать влияние скорости печати на качествооттисков и позволит заранее узнать, при каких скоростях достигается наилучшеекачество печатной продукции, какой материал необходимо выбрать для достижениянеобходимого результата. Процесс исследования может проводиться по совмещениюкрасок при многокрасочной печати либо по оптической плотности оттиска. В даннойкурсовой работе влияние скорости печати на качество оттисков проводится посовмещению красок.
Совмещение отдельных красок определяется по специальнымметкам или шкалам, расположенным на оттиске, а измерение степени расхождения(или совпадения) их оценивается с помощью измерительной лупы или микроскопа. При полном совмещении красок метки, в зависимости от ихвида, или полностью совпадают друг с другом, или находятся на определенномрасстоянии. Степень несовмещения красок определяется величиной отклоненияфактического расположения меток от заданного.
Припечатании на многокрасочных рулонных машинах несовмещение красок возникаетиз-за нестабильности натяжения полотна, в течение всего печатного процесса, иколебаний печатных аппаратов. Для уменьшения величины несовмещения передпечатными секциями и после них устанавливают стабилизаторы натяжения полотна,которые оснащают электронными контрольно-регулирующими устройствами. Изображения, отпечатанные цветными красками, должны бытьточно совмещены на оттиске; допустимые отклонения для флексографской печати недолжны превышать 0,3 мм [1]. На предприятии применяется такое же значениядопуска на несовмещение.
Исследованиевлияния скорости печати на качество оттисков имеет большое значение для производствапродукции. Так как при значительном несовмещении произведенная продукция будет отбраковыватьсяи соответственно предприятие будет нести убытки.
1. Описание эксперимента
Данный эксперимент проводился на флексографской планетарнойшестикрасочной печатной машине Saba 6 Millennium,которая предназначена для печати на широком спектре материалов: целлофане,полифане, полиэтилене, полипропилене и др. Технические данные машины:максимальная ширина печати – 800 мм, длина печати – 340–1100 мм,скорость печати до 250 м/мин.
В данномразделе исследовались изменяемый и постоянный параметры, в качестве изменяемогопараметра использовались различные скорости печати, а в качестве постоянногопараметра – материалы: для первого эксперимента – пленка ВОРР20 мкм прозрачная; для второго эксперимента – полифан 25 мкмметаллизированный; для третьего эксперимента – пленка ВОРР 35 мкмжемчужная. Данные материалы используются для производства упаковки.
Печатьнаносится спирторастворимыми красками для флексографской печати фирмы Sicpa сиспользованием водовымывных фотополимерных пластин для флексографской печатифирмы BASF.
Передначалом процесса печати на малых скоростях печатной машины производитьсяподготовка машины к печати: регулировка и оптимизация давления анилоксовоговала на формный вал, формного вала на запечатываемый материал, регулировкапродольной и поперечной приводки (совмещение красок), а также материалы. Послеэтого машину запускают в работу, доводя до рабочей скорости.
Во времяпроведения эксперимента необходимо было проконтролировать качество оттисков,отпечатанных на печатной машине до момента достижения рабочей скорости.Печатная машина начинает разгоняться до рабочего режима с 30 м/мин. Были отобраныоттиски, полученные при скоростях: 30, 50, 100, 150, 180 м/мин.
Оценкакачества по несовмещению красок во время печати происходит при помощи системывидеоконтроля и при необходимости печатник сразу же корректирует процесс. Несовмещение красок на оттиске контролируется также визуальнос помощью лупы.
Позавершению опыта были проведены измерения расстояний между центрами приводочныхкрестов, образованными разными красками, при помощи лупы с 10Чувеличением.
Результаты измерений, полученные в ходе эксперимента,приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1. Результатыизмерения несовмещения красокСкорость, м/мин Вид материала / Несовмещение, мм Пленка ВОРР 20 мкм прозрачная Полифан 25 мкм металлизированный Пленка ВОРР 35 мкм жемчужная 30 0,4 0,4 0,3 50 0,2 0,3 0,4 100 0,3 0,2 0,4 150 0,4 0,3 0,1 180 0,5 0,4 0,4
моделированиекраска печать оттиск
2.Математическое моделирование
Математическоемоделирование – это приближённое описание реальных объектов с помощьюматематических выражений. В модели отображаются наиболее важные дляисследования свойства объектов.
Начальная стадия моделирования заключается в составлении таблицызначений искомой функции y в зависимости от входного параметра Vi.Для создания математическоймодели технологического процесса сначала необходимо найти уравнение, хорошоаппроксимирующее экспериментальные данные. Процесс моделирования включает 2этапа:
1) выборвида аппроксимирующей функции y= F(xi);
2) определениезначения ее коэффициентов.
Первый этапудобно проводить, основываясь на графическом представлении табличных данных.Для этого в пакете MathCad строится график зависимости yi от Vi, где i Ї номер эксперимента.Присваиваем значению i = 1…5 и строим пробный график.
Так как график функции близок к параболе, то для определения параметроввыбранной функции применяем метод наименьших квадратов.
По этому методу функцию F(x) строят так, чтобы сумма квадратов отклонений была меньше[2]:
/>, (2.1)
Так как в качестве аппроксимирующейфункции выбрана парабола, то имеем [2]:
/>, (2.2)
Приравнивая к нулючастные производные по параметрам a0, a1 и a2,получаем нормальную систему [2]:
/> (2.3)
Перепишем задачу в матричном виде [2]:
/>; (2.4)
/>. (2.5)
где /> – кубическая матрица (включаеттри строки и три столбца), хранящая коэффициенты при неизвестных системы трехуравнений;
/> – вектор неизвестных системы;
/> – вектор свободных членов.
Длянахождения решения системы обратную матрицу А перемножим на вектор В,а ответ занесем в вектор Z[2]:
/>= А-1´/>, (2.6)
Следовательно,полученная функция будет иметь вид:
F(x) = a0 + a1 x + a2 x2. (2.7)
В результатерешения задачи моделирования в программе MathCad были получены следующиефункциональные зависимости несовмещения красок на оттиске от скорости печати:
Для пленкиВОРР 20 мкм прозрачной:
F1 (x1) = 0,41 – 3,27 Ч 10-3 x1 + 2,16 Ч 10-5 Ч x12.
Для полифана25 мкм металлизированного:
F2 (x2) = 0,54 – 6,006 Ч 10-3 x2 + 2,943 Ч 10-5 Ч x22.
Для пленкиВОРР 35 мкм жемчужной:
F3 (x3) = 0,458 – 3,391 Ч 10-3 x3 + 1,547 Ч 10-5 Ч x32.
Сводныйграфик полученных зависимостей представлен на рис. 2.1
/>/>
Y, мм
V, м/мин
4
3
2
1 />
1 – пленка ВОРР20 мкм; 2 – полифан 25 мкм; 3 – пленка ВОРР 35 мкм;4 – прямая допуска
Также дляданных зависимостей найдены точки пересечения с линией допуска на несовмещение(0,3 мм): для пленки ВОРР 20 мкм V1 = 50,04 и V2 = 101,31; для полифана25 мкм V1 = 54,36 и V2 = 149,70; для пленки ВОРР35 мкм V1 = 67,42 и V2 = 151,74. Часть графика,находящаяся под прямой является приемлемой для печати.
Заключение
При выполнении работы былпроведен опыт по исследованию влияния скорости печати на качество оттисков посовмещение красок при многокрасочной флексографской печати.
Несовмещение красок наоттиске зависит от ряда факторов: технологических (свойств используемыхпечатных материалов), дефектов оборудования (конструктивных особенностейотдельных узлов печатной машины) и установленных режимов процесса печатания.
Для определения влиянияскорости печати на несовмещение красок и нахождения оптимального диапазонаскоростей, позволяющих получить требуемую точность воспроизведениямногокрасочного изображения, была построена математическая модель, котораяотражает зависимость качества оттисков (по критерию несовмещения красок) отскорости печати для печатной машины Saba 6 Millennium в диапазоне скоростей 30–180 м/мин для трех видовматериалов: пленки ВОРР20 мкм прозрачной, полифана 25 мкм металлизированного, пленки ВОРР35 мкм жемчужной.
Анализполученных зависимостей (F1 (x1) = 0,41 – 3,27 Ч 10-3 x1 + 2,16 Ч 10-5 Ч x12 – для пленки ВОРР 20 мкм прозрачной, F2 (x2) = 0,54 – 6,006 Ч 10-3 x2 + 2,943 Ч 10-5 Ч x22 – для полифана 25 мкм металлизированного и F3 (x3) = 0,458 – 3,391 Ч 10-3 x3 + 1,547 Ч 10-5 Ч x32 – для пленки ВОРР 35 мкм жемчужной) показывает,что каждый материал имеет свой диапазон скоростей, при котором соблюдаетсясовмещение красок. Также видно, что при увеличении толщины материала этотдиапазон скоростей смещается в большую сторону. Следствием этого является, чтопри малых скоростях натяжение материала не достаточное для получения хорошегосовмещения красок, а на больших скоростях, из-за механическогоизноса шестерен, происходит колебание ленты запечатываемого материала иуменьшается давление печати, что также оказывает большое влияние на совмещение.Наглядным примером служат построенные графики зависимости несовмещения красокот скорости печати.
Порезультатам математического моделирования можно сделать вывод, что увеличениескорости в диапазоне 30–180 м/мин допустимое несовмещение для пленки ВОРР 20 мкмпрозрачной достигается при скоростях 50–100 м/мин и составляет0,3–0,2 мм; для полифана 25 мкм металлизированного этим диапазономявляется 50–150 м/мин и составляет также 0,3–0,2 мм; для пленки ВОРР35 мкм жемчужной диапазон 70–150 м/мин с несовмещением0,3–0,1 мм. Если учесть, что допуск на несовмещение для флексогафскойпечати составляет 0,3 мм.
Из этих данных видно, чтопленка большей толщины позволяет получать оттиски требуемого качества набольшей скорости и, следовательно, является более универсальным материалом дляпроизводства упаковки, которая требует быстрых сроков изготовления заказа. Атакже пленка механически устойчива и меньше подвергается деформациямрастяжения-сжатия.