22b. Kotoučové tiskové stroje.
Kotoučový tisk je charakterizován jako proces tisku, při kterém vstupuje do stroje „ nekonečný pás“ potiskovaného materiálu. Toto řešení umožňuje dosahovat podstatně větších rychlostí, integrace množství operací souvisejících s dokončovacím zpracováním, podstatně jednodušší konstrukce tiskové jednotky, která umožňuje zařazení velkého počtu elektronických řídících a kontrolních systémů a je schopen potiskovat velké množství materiálů, zejména nízkých gramáží.
Kotoučové stroje rozdělujeme:
– maloformátové (do formátu B2)
– středoformátové
– velkoformátové (větší jako A0)
Při konstrukci kotoučového stroje optimální tiskové techniky se vychází z požadavku zákazníka s přihlédnutím na zakázkovou skladbu dané tiskárny, za těchto podmínek vznikají často stroje ojedinělých konstrukcí a kombinací tiskových technik.
Kotoučové stroje jsou řešeny stavebnicově nebo kompaktním způsobem. Formátově variabilní tiskové jednotky jsou nejvíce používány v obalovém průmyslu, protože umožňují efektivně využívat tiskové raporty (hlubotisk, flexotisk…)
Kotoučový stroj můžeme rozdělit do základních funkčních celků a skupin.
1. transport pásu potiskovaného matriálu strojem:
velké rychlosti kotoučových strojů byly umožněny zjednodušenou konstrukcí transportního systému formou nekonečného pásu potiskovaného materiálu. Odpadlo tak složité a na přesnosti náročné předávání archů mezi chytačovými systémy, které jsou limitující pro tiskové výkony archových strojů. Pás papíru je utahovaný a vedený pomocí válců a jeho pohyb zajišťuje a stabilizuje pneumatické funkční skupiny.
2. příprava kotouče tisku:
kotouče se vyrábějí v šířkách od 30 cm do 3m. Průměty kotoučů se pohybují až do velikosti 125 cm. Hmotnost od 20 do 3000 kg. Manipulace s tímto materiálem musí být přímo úměrná hmotnosti a velikosti kotouče. Obsluha odvíječe (volař) musí posoudit vhodnost materiálu k tisku.
– rovnoměrnost a přesnost návinu
– poškození čelní i postranní
– excentricita (vyosení)
– směr návinu (tzn. Poloha sítová a filcová)
Pro dopravu kotouče se používají čtyři způsoby návinu:
1. manuální
2. doprava na vozících v drážce s točnami
3. v závěsu na jeřábové dráže buď s manuálním nebo automatickým ovládáním
Při manipulaci s kotouči musí být maximálně sníženo namáhání obsluhy a důsledně uplatňováno dodržování BOZP.
Odvíječ a vtahovací jednotka
Konstrukční řešení odvíječe je odvíjeno produktivitou stroje kvalitou tisku, formátem, v praxi rozlišujeme odvíječe stojanové a odvíječe s automatickým přelepováním.
Stojanový odvíječ – používá se u maloformátovým kotoučových strojů a u kotoučů malých průměrů.
Odvíječe s automatickým přelepováním:
a) letmé přelepení na dvouramenných nebo tříramenných odvíječích
b) přelepení v klidové poloze na odvíječi se zásobníkem papíru
c) regulace hrany pásu potiskovaného materiálu je obdoba boční náložky u archového tisku před
vstupem materiálů do první tiskové jednotky je důležité stabilizovat papír v určité poloze
Kontrolu zajišťují optické snímače, které spolu se soustavou speciálních válců podle daného impulsu stabilizují pás papíru.
SUŠÍCÍ A CHLADÍCÍ JEDNOTKA
V hlubotiskových kotoučových strojů je sušící jednotka za každou tiskovou jednotkou (tisk mokrá do suché).
U ofsetového tisku tiskem teplem schnoucími barvami (hytset) probíhá sušení až po tisku všech barev (mokrá do mokré).
V hlubotisku vzhledem k použití rychle se odpařujících ředidel bývá sušení založeno na proudu studeného nebo předehřátého vzduchu, součástí sušící jednotky je rekuperační zařízení, které zamezuje odpařování škodlivino ovzduší. Použití barev a následného způsobu sušení je přímo závislé na hygienických normách pro daný výrobek.
Flexotisk- využívá sušení na obdobném principu jako hlubotisk (mokrá do suché).
Možnost výstupu z kotoučového stroje:
1.Vykladač plochých archů (příčně uložené rotační nože oddělují závěrečné fáze jednotlivé archy
z pásu papíru a ukládají je do stohu ve vykladači.
2.Skládání archů na požadovaný a předefinovaný počet lomů ( křížové, souběžné, okénkové)
3.Opětovné navíjení do kotoučů v poslední době často používané zejména v knihařském průmyslu pro kovářské potřeby, pro potřeby balících automatů a také při výrobě novin, časopisů, jako vkládané přílohy.
Mimo tyto výstupy mohou kotoučové stroje provádět celou řadu jiných operací (řezání, perforace,výsek,
lakování, laminování…). Z důvodu zvýšení efektivity provozu bývají na tyto výkonné stroje připojeny komplexní zpracovatelské linky na vazby V1, V2.
Tyto výrobní komplety maximálně zkracují časy průchodu zakázky výrobce a zvyšují tak efektivitu výroby a obrátku finančních prostředků:
Tisková jednotka:
Tiskové jednotky jsou rozdílné podle druhu tiskové jednotky. Rozmístění a geometrie válců je podmíněna:
– příslušnou technologii
– počtem v jedné jednotce tištěných barev (jednostranný nebo oboustranný tisk)
– snahou o dosažení formátové variability (hlubotisk, flexotisk)
Uspořádání tiskových jednotek může být:
– vertikální
– horizontální
záleží na dispozičních řešení výrobních prostor
– kombinované (vertikální, horizontální)
Stavebnicový systém umožňuje variabilní uspořádání tiskových jednotek i možností pozdějšího doplňování jejich počtu, někteří výrobci v poslední době umožňují kombinovat i různé tiskové techniky.
Konstrukce tiskové jednotky je ovlivňována:
– technologie tisku
– způsobem přenosu barvy (přímý a nepřímý tisk)
– tiskem mokrá do mokré (ofset)
– tiskem mokrá do suché (hlubotisk, flexotisk)
– zakázkovou náplní
– potiskovaným materiálem
Geometrie uspořádání válců tiskové jednotky
OFSET:
tříválcový systém – v každé tiskové jednotce je zastoupen formový válec, přenosový válec a tlakový válec. Tento systém umožňuje pouze jednostranný tisk a k oboustrannému potisku musí být stroj vybaven obrácenými tyčemi. Tento systém byl používán převážně u maloformátových strojů
čtyřválcový systém – v každé tiskové jednotce jsou dva válce formové a dva přenosové. V dnešní době je nejrozšířenější, umožňuje při jednom průchodu oboustranný potisk.
šestiválcový způsob
Devítiválcový způsob (satelitní) – skládá se z tlakového válce a kolem něj jsou čtyři páry tiskových válců pro čtyřbarvový tisk. Výhoda tohoto systému spočívá v krátké dráze vedení potiskovaného pásu (potisk rozměrově nestálých materiálů)
TISK Z VÝŠKY
dvouválcový systém – formový válec a tlakový válec
tříválcový systém – dva válce formové, jeden válec společný
čtyřválcový
pětiválcový
šestiválcový tyto jsou kombinací prvních dvou systémů
osmiválcový
satelitní systém se nejvíce využívá u flexotisku pro tisk obalových prostředků.
TISK Z HLOUBKY
U tohoto tisku jsou uplatňovány dva základní konstrukční principy:
1. Dvouválcový systém (formový válec + tlakový válec – pogumovaný presser)
2. Tříválcový systém využívá zatěžovací válec
Popis konstrukce válců tiskové jednotky pro tisk z plochy:
1. formový válec – je vybaven rychloupínacím zařízením a v porovnáním s archovými stroji jsou upínací kanály velmi úzké (cca 9 mm).
2. přenosový válec – konstruovaný podobně jako válec formový a je vybaven systémem pro napínání a zajištění a čelisti ve kterých je upnutý ofsetový potah = je to pryžový a vulkanizovaný na textilní osnově. Kvalita potahu má podstavný vliv na kvalitu tisku a přímo ovlivňuje výkon tiskového stroje.
Na vlastnosti potahu jsou kladeny vysoké nároky, zejména na jeho povrch:
– rovnoměrná pružnost
– kompresibilita (stlačitelnost)
– rovnoměrná tloušťka
– vysoká pevnost
– rozměrová stálost
– odpudivost vlhčícího roztoku a statické elektřině
– ofsetový potah musí odolávat všem chemikáliím, které jsou součástí tiskových procesů a tiskových strojů
Různé typy potahů se liší tloušťkou a tvrdostí a kvalitou. Pro názornost jsou rozlišeny barvami a směr upínání je vyznačen na zadní straně.
TISK Z VÝŠKY – válec s TF
Flexotisková forma je na formovém válci uchycena oboustranně lepící páskou (štoček) nebo zhotovená ve válcové podobě (sleev). Štočky sleev jsou upevněny na nosných návlekových rukávech, které se s pomocí vzduchu vycházejícího s osy formového válce. Výhodou tohoto systému je možnost připravovat TF mimo stroj.
TISK Z HLOUBKY
Kotoučový hlubotisk dnes využívá jako TF válec s měděným nebo pochromovaným povrchem na němž jsou zahloubená tisková místa. Formový válec se do tiskové jednotky zaváží s pomocí různých mechanizačních zařízení. Po usazení do prohlubně (mulda) se zajistí a připojí k náhonu
Tiskový válec – je na rozdíl od všech tiskových jednotek vnášen přes pás potiskovaného materiálu.
Používají se válce s pryžovým povrchem, který mívá menší průměr než vlastní TF.
Tříválcový systém – formový válec, tlakový válec (preser) zatěžovací válec
Dvouválcový systém – formový válec + tlakový válec
BAREVNÍK A BAREVNICE
Vrstva barvy přenášená na potiskovaný materiál je u každé tiskové techniky rozdílná. Je přímo závislá na systému přenosu a vlastnostech tiskových prvků. Svou roli hrají všechny faktory, které se podílejí na tiskovém procesu.
Ofset – 0,002 – 0,003 mm
Flexotisk – 0,004 – 0,006 mm
Hlubotisk – 0,006 – 0,009 mm
Nejsložitější barevník je u ofsetových tiskových strojů. Důležitá je minimalizace upínacího kanálu, a její vliv na rovnoměrný odběr barvy. U archového tisku je běžné dávkování barvy po přítrzích přes kyvný přenášecí válec a však toto řešení není ideální. Protože vznikají problémy s rovnoměrným a plynulým doplňováním barvy.
BAREVNICE KOTOUČOVÝCH STROJŮ
Plní stejnou funkci jako u archových tiskových strojů a její hlavní rozdíl je především v daleko větších rychlostech a větší spotřeba barvy, zejména u velkoformátových kotoučových strojů. Rovnoměrné doplňování barvy je u kotoučových strojů ztíženo zhoršenou přístupností, proto u kotoučových strojů instaluje automatické doplňování barvy s centrální barevnice nebo speciálními výtlačnými čerpadly z velkoobjemových přepravníku obalu systém přívodu barvy a její množství je ovládáno z centrálního řídícího pultu.
DÁVKOVANÍ BARVY
Filmový barevník
Název je odvozený z rovnoměrného přenosu barvy, který vzniká potěrem přednášecího válce na povrch duktoru barevnice. Princip spočívá v rozdílých obvodových rychlostech mezi přenášejícím válcem a duktorem, přenášení válec se točí rychleji a je v jemném kontaktu s duktorem plynulé stíral. Nastavené množství barvy v podélném směru v příčném směru je množství barvy regulované zónovými šrouby barevnice.
KOTOUČOVÝ SYSTÉM DÁVKOVÁNÍ BARVY
Přenáší válec je složen z 5cm širokých excentricky uložených kotoučků s pryžovým povrchem.
DÁVKOVÁNÍ VÁLCE SE SPIRÁLOVOU DRÁŽKOU
Přenášecí válec je kovový a má spirálovou drážku, která účinně stírá vrstvu barvy z povrchu duktoru barevnice.
Zakázková skladba kotoučkového tisku:
– novinová a časopisecká produkce – zde se upřednostňuje maximální barevnosti, dokončující
zpracování a vysoká rychlost, která zkracuje výrobní proces na
minimum. U časopisů a novin se nejvíce využívá techniky tisku
z plochy a hloubky.
OFSET
výhody: nevýhody:
– jednoduchá výroba TF – poměrně nízká životnost TF
– levný – složitá tisková technika
– vyšší kvalita tisku – neměnný formát tiskového obrazce
– možnosti potiskovatelnosti i drsnějších – nestabilita voskového procesu
a pórovitějších materiálů – vyšší podíl makulatury
HLUBOTISK
výhody: nevýhody:
– velká životnost TF (přes 2.milióny výtisků) – nákladná výroba TF
– vyková kvalita tisku – toxická zátěž a vysoká hořlavost
– možnost bezešvého tisku (nekonečný vzor) – drahé rekuperační systémy
– levnější papír i barvy
– stabilita tiskového procesu
– formátová variabilita
– možnost potisku velmi tenkých materiálů kotoučové stroje se v dnešní době nejvíc využívají pro tisk obalových prostředků, novin a časopisů. Tyto výrobky nejlépe splňují podmínky ekonomického využití (vysoký náklad, barevnost a rychlost, integrace dokončovacího zpracování). Dalším sortimentem, který využívá kotoučového tisku je potisk formulářů pro výpočetní techniku.
Jejich charakteristickým znakem je:
– vysoká přesnost tisku s podélnou performací
– velká přesnosti při skládání
– požadovaný počet snesených pásů pro výstup
zvláštní skupinu zakázkové skladby tvoří tisk tapet a dekorů (povrchové úpravy materiálů) charakteristickým znakem těchto tiskovin je:
– nekonečný vzor (bezešvý tisk) válcová TF, hlubotisk, flexotisk, (techniky, které zvládají bezešvý tisk)
– tisk barvami, které jsou odolné proti rozpouštědlům používaných k dalšímu zpracování
– používání barev a materiálů s různým optickými efekty
– vysoké nároky na stabilitu tiskového procesu¨
TISK OBALOVÝCH PROSTŘEDKŮ
Je samostatnou a výjimečnou oblastí polygrafický průmysl. Potiskují různé druhy materiálů. Mimo přímých potiskovaných materiálů se potiskují také různé přebalové nálepkové materiály. Pro tisk obalů lze využít takřka všechny tiskové techniky, ale nejvíce využívané jsou techniky flexotisku a hlubotisku. Tyto techniky umožňují formátovou variabilitu, axiální i diagonální což má za následek efektivní využívání tiskového obrazce.
POTISKOVÁNÍ PLASTICKÝCH HMOT
V poslední době čím dál tím více využívané, potisk těchto fólií je ovlivněn:
– druhem a konstrukcí obalu a obalovaných zbožím
– typem balícího stroje
– náročnosti neprodukované předlohy s požadavkem na stabilitu tiskového procesu
– je ovlivněna druhem vlastností potiskovaného materiálu (rozměrová nestabilita)
Nevýhodou fólií je to že mají uzavřený povrch což neumožňuje penetraci barvy a ředidel. Barva se musí po tisku různými způsoby fixovat (studeným nebo teplým vzduchem). Nelze používat u fólií, dnes nejpoužívanější polymerací, působením UV záření.
Výstupem z těchto strojů bývá většinou opětované navíjení do kotoučů pro potřeby balících automatů.
