Изготовление форм высокой печати

 

5. Дополнительное  экспонирование

На этом этапе происходит окончательная полимеризация рельефа  формы. В процессе основного экспонирования не происходит полной полимеризации  печатающих элементов, и около 20-25% первоначального  количества мономера в фотополимеризующемся слое остается в неполимеризованном состоянии. В результате уменьшается тиражестойкость и ухудшаются печатно-технических свойства фотополимерных форм. В связи с этим еще раз производят обработку формы УФ-излучением (диапазона А при 360 нм), но без негатива. Процесс длится длится столько же времени, что и основное экспонирование. (На основании собственного опыта могу сказать, что в зависимости от характера воспроизводимого изображения, от особенностей последующего печатного процесса, а также от свойств применяемых печатных красок время дополнительного экспонирования может варьироваться в пределах 20-25% от исходного.) 

Чтобы готовые печатные формы  не пересохли и не стали хрупкими, в складском помещении поддерживают относительную влажность воздуха  не менее 60% и температуру 20-22 °С. Формы можно просто запаковать в светонепроницаемый пакет из пленки. Они должны быть сухими и очищенными от остатков красок.

Таким образом, процесс изготовления форм высокой печати на основе фотополимеризующихся пластин при условии выполнения вышеуказанных условий и требований довольно несложный. При этом благодаря  большим возможностям высокой печати и экономичности при использовании  фотополимерных форм можно достичь  очень хороших результатов как  при производстве этикеток, так и  при запечатывании различной  упаковочной пластмассовой и  металлической продукции (в случае типоофсетного варианта высокой печати). Тиражестойкость фотополимерных форм может составлять до миллиона оттисков.

 

2.3.3 Изготовление форм высокой печати способом травления

Особенно подробно я бы хотел рассмотреть именно этот способ, т.к. при изготовлении своего образца я применил именно его.

Процесс изготовления форм высокой печати методом травления  содержит следующие этапы:

-  Входной контроль  фотоформы (контролируется сама форма, степень прижатия пленки, мощность излучения в трей спектре, степень ваккумирования).

- Экспонирование (в результате действия УФ излучения происходит фотополимеризация слоя будущих печатных элементов).

- Удаление незаполимеризовавшегося  слоя с будущих пробельных  элементов

Может проводиться в спиртовых, щелочных растворителях. В зависимости  от состава копировального слоя.

-  Промывка водопроводной  водой

-  Сушка

-  Травление для формирования  пробельных элементов

-  Промывка

- Сушка

- Раздубливание

- Удаление копировального слоя будущих печатных элементов

- Фрезировка (углубление пробелов при необходимости, а также придание трапецевидной формы) [1]

Обычно после совершения всех выше указанных действий мы получаем печатную форму, тиражестойкость которой  примерно составляет от 3тысяч до 3 миллионов  оттисков.

Плюсы травления:

- Высокая прпоизводительность (независимо от размеров клише и толщины линий) благодаря высокой скорости травления (до 30 минут один цикл) и возможности изготовления нескольких клише за один цикл

- Нет необходимости в  квалифицированном персонале (в технологии не используются графические программы)

- Возможность получения клише с микронагревом (множеством тончайших линий)

Минусы травления:

- Вредность технологии для экологии (необходимость утилизации отходов и системы вытяжки) и непосредственно для оператора

- Невозможность изготовления трех или более уровнего клише для конгревного тиснения

- Сложность организации  производства (обеспечение вытяжной  вентиляцией, водопровод, утилизация  отходов и др.)

- Дополнительные расходы  на химические добавки

Теперь, зная все плюсы и минусы данного способа, нам предстоит выбрать с каким именно металлом нам лучше работать. В книжно-издательской продукции обычно применяются магниевые и цинковые клише, но все же я постараюсь рассмотреть все металлы которые можно использовать.

2.3.3.1  Травление магниевых и цинковых клише

Методы травления магниевых  и цинковых пластин очень похожи: используется одно и то же оборудование и травильный раствор (азотной кислоты). Отличаются лишь добавки в кислоту. В последнее время травление  цинка уже почти ушло в прошлое, что связано с низкой тиражестойкостью цинковых клише (до 10 тыс. оттисков) и  вредным влиянием на человеческий организм работы с цинком.

Травление магния производят в 20-процентном растворе азотной кислоты  с добавлением ПАВ-добавки. В травильной ванне создается давление рабочего раствора на магниевую пластину, в  результате чего происходит вытравливание  магния из пластины с образованием соли магния, воды, некоторых газов  и большого количества тепла. ПАВ-добавка  позволяет получить положительный  угол травления. Регулируя температуру  рабочего раствора и скорость нанесения раствора на пластину (скорость вращения лопаток), можно менять угол травления, который задают в зависимости от запечатываемого материала, способа и глубины тиснения.

Перед началом травления  машина находится в режиме перемешивания  рабочего раствора, так как раствор  представляет собой эмульсию, которую  необходимо все время перемешивать, чтобы она не разделялась на отдельные  слои. При остановке перемешивания  раствора ПАВ-добавка всплывает  на поверхность, образуя своеобразную пленку. Именно поэтому травление  с положительным углом магниевых (и других) пластин невозможно без  специального оборудования (наносящего хорошо перемешанный раствор на пластину).

Описанная технология травления  клише является общей для всех типов травильных машин, однако каждый поставщик оборудования и расходных  материалов для травления клише  вводят какие-либо дополнения в эту  технологию. Обычно эти дополнения сводятся к созданию специальных  химических растворов для работы с пластинами (проявителя, ПАВ-добавок, удалителей фоторезиста и др.), либо к изменению пропорций составляющих травильного раствора.

2.3.3.2 Травление медных пластин

Технология травления  медных пластин сложнее технологии травления магния. При травлении  магния, регулируя скорость вращения лопаток, температуру раствора и  т. д., можно получить необходимые  параметры клише. При травлении  меди все намного сложнее, так  как в состав раствора может входить  до шести добавок в различных  сочетаниях, которые определяются видом  клише: глубокое плашечное или неглубокое растровое. Процесс изготовления клише  из этого металла в разы тяжелее  и дороже выше описанных металлов, поэтому пользуется не особой популярностью. Обычно его применяют когда требуется увеличить тиражестойкость. А также для увеличения тиражестойкости иногда клише хромируют.

2.3.3.3 Травление латунных клише

Травлением латуни занимаются мало и делают это только на небольшую  глубину (0.2 мм – 0.3)мм.

Это связано с тем фактом, что латунь является медно-цинковым сплавом.

Если рассматривать латунь при большом увеличении, то получается структура медных частиц, залитых  вокруг цинком.

При травлении цинк травится намного быстрее, чем медь.

В результате травленая поверхность  латуни получается шершавая и непрочная, такими же свойствами обладают и боковые  грани печатных элементов.

При травлении мы также  не можем получить прямых границ печатных элементов, так как все печатные элементы имеют кайму из зазубрин. До сего дня не создано ПАВ-добавок  для получения положительного угла наклона граней печатных элементов  в процессе травления, что тоже не приемлемо для клише.

Все эти факты приводят к тому, что клише для горячего тиснения методом травления латуни не изготавливают, проще латунные клише  обрабатывать механическим путем (методом  гравировки).

2.3.3.4  Травление  стальных клише

 Травление стали процесс достаточно сложный, так как нет ПАВ-добавок для получения положительного угла травления.

Но, в отличие от латуни, сталь тяжело обрабатывается механическим путем.

Для экономии времени и  инструмента при гравировке стальных клише, пластины первоначально травят на нужную глубину (с отрицательным  углом травления), а затем на гравировально-фрезерном  станке дорабатывают до получения положительного угла и точных форм клише.

Травление стали ведется  в следующем растворе: соляная  кислота + серная кислота + хлорид серебра (AgCl2).

Таким же способом изготавливают  высечные ножи на цельностальном листе (для ротационной высечки).

 

2.3.4 Изготовления форм высокой печати электромеханическим гравированием

Технология электромеханического гравирования одинакова для всех металлов. Есть лишь небольшие особенности обработки каждого металла, которые связаны с их свойствами: твердостью, вязкостью и другими.  
 
Основная и наиболее трудоемкая фаза – это изготовление макета клише на компьютере. Поэтому для работы с гравировально-фрезерными станками необходимо быть знакомыми с работой с основными графическими пакетами (как с растровой, так и с векторной графикой).  
 
Макет можно рисовать в 3-D программах, а можно править на основании отсканированного 3-D изображения. Сканирование ведется на специальных 3-D сканерах. Далее в разделе оборудование будут приведены все характеристики на них.  
 
Методом гравировки изготавливаются как плоские клише для горячего тиснения и блинтового тиснения, так и 3-D клише для конгревного тиснения.  
 
При конгревном тиснении матрица изготавливается из латуни, а патрицу можно изготовить из магния или специальных PRAGO- паст. В разделе расходные материалы приводится перечень PRAGO-материалов для изготовления контрматриц.

Плюсы гравировки

- Простота организации производства

- Экологическая безопасность технологии

- Отсутствие промежуточных стадий в технологии: программа передается напрямую с компьютера на станок

- Возможность изготовления любых трех и более уровневых клише для конгрева

Минусы гравирования

- Низкая производительность: скорость изготовления клише напрямую зависит от его размеров и толщины линий

- Сложность технологии ( в технологии используются графические программы)

- Шумность технологии

- Невозможность получения линий тоньше минимального режущего инструмента ( реально, минимальная толщина линии 0.15- 0.2 мм)

- Дополнительные траты  на режущий инструмент

2.4 Виды фольги  для тиснения

Как правило, в любых отделочных работах присутствует тиснение.  
В процессе тиснения мы практически всегда используем фольгу, которая может красочно подчеркнуть или наоборот сделать определенное  издание дороже и придать ему строгий вид. В выборе фольги перед нами встает трудный выбор, так как ассортимент в наше время очень велик.  
В следующем разделе я бы хотел рассказать вам о двух видах тиснения.

2.4.1 Горячее тиснение  фольгой

Горячее тиснение фольгой — процесс переноса за счет давления и нагрева металлизированной или цветной пленки с промежуточной основы на оттиск. Горячее тиснение фольгой осуществляется нагретыми штампами. Между штампом и подлежащим тиснению материалом помещается фольга для тиснения — многокомпонентная система, включающая пленочную основу, разделительный слой, слой лака, слой металла или цветного пигмента и адгезионный слой. Штамп, воздействуя на фольгу, выборочно расплавляет разделительный слой и за счет давления переносит металлический или пигментный слой на оттиск. Высокое качество фольги является одним из ключевых условий получения качественного оттиска. Основа фольги, обеспечивающая стабильность ее размеров, изготавливается из полиэфирной пленки. Разделительный слой связывает основу с окрашенным слоем и способен расплавляться под действием температуры штампа. Слой лака обеспечивает глянец тисненого металлизированного изображения и может придавать ему тот или иной цветовой оттенок. Слой цветного пигмента или мелкодисперсного металла (как правило, алюминия) определяет колориметрические и оптические свойства фольги. Он соединяется с запечатываемым материалом слоем термоадгезива, активируемого температурой штампа. Печатные свойства фольги зависят главным образом от свойств и толщины адгезионного слоя.

Ассортимент фольги для горячего тиснения исключительно широк — фольга может иметь традиционный металлический золотой или серебряный цвет, может быть цветной, может иметь различные текстуры (камня, кожи и т.п.), может быть глянцевой или матовой. Все большую популярность в отделке печатной продукции приобретает голографическая и перламутровая фольга. Основными характеристиками фольги, кроме ее цвета, являются механическая и химическая стойкость, светостойкость, кроющая способность. Выпускается фольга для работ разной сложности и для тиснения на различных материалах.

Горячее тиснение фольгой  позволяет наносить металлизированное  или цветное изображение на широкий  спектр материалов, в том числе  имеющих неровную поверхность. Единственное требование к запечатываемому материалу — стойкость к температуре штампа. К сожалению, этому требованию не отвечают многие полимерные пленки, поэтому нанесение на них изображения методом горячего тиснения фольгой невозможно.

При горячем тиснении фольгой  возможно создание рельефного изображения  за счет пластической деформации материала. Различают плоское и конгревное рельефное тиснение. В первом случае рельеф формируется только за счет воздействия штампа, во втором случае материал зажимается между штампом  и матрицей (контрштампом). Плоское тиснение используется в основном при работе с толстыми материалами, например с переплетным картоном. Конгревное тиснение обеспечивает эффект рельефности на материалах любой толщины. При конгревном тиснении, в зависимости от конфигурации штампа, тисненые элементы могут лежать как в одной, так и в разных плоскостях.