Тампоны в тампонной печатиМеханические характеристики тампонов Форма и геометрические размеры тампонов Технология изготовления тампонов Рекомендации по хранению и эксплуатации тампонов
Качество и технико-экономические показатели процесса тампонной печати в значительной степени зависят от свойств тампона, в частности от его эластичности, твердости, прочности, способности к восприятию и отдаче краски, устойчивости к воздействию истирающих нагрузок и растворителей печатных красок, а также стабильности перечисленных характеристик во времени. Так, оптическая плотность оттиска будет зависеть от коэффициента переноса краски, графическая точность воспроизведения изображения — от точности передачи штрихов тампоном. Высокая износостойкость тампона обусловливает его тиражестойкость и улучшает технико-экономические показатели тампонной печати, особенно при работе на автоматических машинах. Механические характеристики тампоновВ процессе печатания на поверхности и в объеме тампона возникают деформации сжатия и растяжения, что сказывается на точности воспроизведения изображения, следовательно, технологические и эксплуатационные свойства тампона во многом зависят от упругоэластичных свойств его материала. При тиражной печати тампоны деформируются по высоте на величину порядка 20-25%. Циклическая знакопеременная нагрузка в итоге может приводить к нарастанию количества макроразрывов и, в конечном счете, к разрушению тампона. Применение эластичных материалов, имеющих высокое значение относительного удлинения при разрыве, способствует увеличению тиражестойкости тампона. И наоборот, — менее эластичные материалы разрушаются быстрее. Одной из наиболее важных характеристик, влияющих на эксплуатационные показатели тампонов, является жесткость. Жесткость — это способность тела сопротивляться образованию деформации. Жесткость тампона или материала, из которого он изготовлен, определяет значение давления между контактирующими поверхностями в процессе печатания. Давление поверхности тампона на слой краски в ячейке печатающего элемента вызывает больший или меньший сдвиг краски в зависимости от жесткости тампона. Таким образом, жесткость тампона влияет на полноту перехода краски с печатной формы на поверхность тампона. Как известно, деформационные и эксплуатационные свойства тампонов зависят от материала, из которого они изготовлены. На практике применяют тампоны из различных материалов: желатиноглицериновые, из поливинилхлоридного пластизоля, из полиуретанов и из силиконовой резины. Лучшими свойствами обладают тампоны на силиконовых композициях, которые в последнее время получили наибольшее распространение. Эти композиции состоят преимущественно из трех компонентов: каучука, пластификатора и отвердителя. Их соотношение в композиции определяет жесткость и эластичность тампона. Эластичность — это способность материала к значительным упругим деформациям без разрушения при сравнительно небольших усилиях. Зная соотношение компонентов, возможно определить значение жесткости тампона. По жесткости можно судить о величине давления в печатной паре и о краскопереходе. Снижение жесткости тампона связано с увеличением доли пластификатора в составе композиции (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость жесткости тампона по Шору (Нш) от соотношения содержания в составе его материала пластификатора и каучука (s) Относительное удлинение при разрыве также связано с соотношением компонентов в композиции, но более сложным образом. Повышенное количество отвердителя, введенного в состав композиции, способно уменьшать относительное удлинение при разрыве примерно втрое (рис. 2). Влияние отвердителя на свойства тампона не прекращается после отверждения. Продолжающаяся сшивка макромолекул каучука приводит к небольшому увеличению жесткости тампона. Снижение относительного удлинения при разрыве связано с образованием излишнего количества связей между макромолекулами каучука и с ограничением их подвижности относительно друг друга при деформации.
Рис. 2. Зависимость относительного удлинения тампона при разрыве (ΔL) от соотношения содержания в составе его материала пластификатора и каучука (s) при различном количестве отвердителя: 1-3 %; 2-5 %; 3-10 %; 4-18 %. Пунктирная линии обозначает снижение значения ΔL через 30 сут.
Требования к тампонамКак отмечалось выше, тампоны изготовляют из упругоэластичного материала, восстанавливающего свою первоначальную форму без значительных остаточных деформаций. Тампон должен соответствовать ряду требований:
Кроме хороших упругоэластичных свойств тампон должен обеспечивать отвод статического электричества и обладать стабильным поверхностным натяжением. Низкое поверхностное натяжение материала тампона дает возможность хорошего переноса краски. Для стабильного поверхностного натяжения большое значение имеет силиконовая составляющая материала тампона, которая примерно через год выпотевает из него, повышая натяжение и соответственно вызывая ухудшение передачи краски.
Форма и геометрические размеры тампоновТампоны могут иметь различную геометрическую форму (рис. 3), которая в основном зависит от характера изображения и формы запечатываемого изделия.
Рис. 3. Тампоны различной формы Оптимальной формой тампона для печатания на плоской поверхности является форма чаши. Угол качения тампона по отношению к плоскости печатания всегда прямой и не зависит от формы тампона. Степень кривизны оказывает влияние только на угол кривизны по отношению к этой прямой. Для качественной печати в нормальных условиях необходим угол качения 20-50°. Непременным условием получения качественного оттиска является достижение при контакте тампона с печатной формой и запечатываемой поверхностью необходимой величины зоны контакта. Определенный формат изображения можно получить путем выбора конфигурации и габаритных размеров тампона. Ширина и длина тампона определяются прежде всего размерами переносимого изображения. Очевидно, что при выборе размеров тампона необходимо исходить из величины пятна контакта при рекомендуемой величине осевой деформации 40%. При этом необходимо учитывать общую зависимость величины зоны контакта от производительности печатной машины и изменения ее в процессе приработки тампона. Таким образом, зная форму тампона и степень его сжатия, необходимо определять размеры тампонов, исходя из размеров зоны контакта, на 5-10 мм превышающих требуемые размеры. Увеличение высоты тампона позволяет повысить равномерность рабочего давления, прочностные характеристики тампона, уменьшить графические искажения, обусловленные влиянием деформирования тампона, улучшить условия переноса красочного слоя и снизить общий уровень нагрузок на механизм натиска. С другой стороны, высота тампона ограничена конструкцией печатного аппарата тампонной машины и возможностью возникновения продольных и поперечных колебаний массы тампона, которые отрицательно влияют на качество оттисков. Рабочее давление в зоне контакта тампона с запечатываемой поверхностью и печатной формой является одним из факторов, определяющих качество красочного оттиска. От его величины, распределения и изменения во времени зависят такие параметры, как толщина и равномерность красочного слоя, графические искажения изображения на оттиске. При выборе формы тампона необходимо принимать во внимание величину давления и стремиться к равномерному распределению давления по полю оттиска. Одной из наиболее распространенных форм запечатываемого изделия и печатной формы является плоскость. При печати на плоскости практически все тампоны обеспечивают равномерную эпюру контактных усилий. На рис. 4 показаны характерные эпюры рабочих давлений. При этом по мере возрастания степени сжатия для всех тампонов увеличивается и равномерность распределения величины давления по полю оттиска. При варьировании размеров тампона наблюдается тенденция к изменению распределения давления по полю оттиска. Так, если для данной формы рабочей поверхности эпюра давлений равномерна, то по мере увеличения высоты тампона равномерность распределения давления повышается. Если же на эпюре распределения давления наблюдаются перегибы, то при увеличении высоты тампона эти явления усилятся. Увеличение высоты тампона приводит к повышению степени деформирования при достижении заданного формата изображения, что вызывает рост величины рабочего давления.
Рис. 4. Эпюры распределения рабочих давлений при контакте эллиптического тампона с плоскостью: 1 — сжатие на 10 % высоты; 2-20 %; 3-40 % Особое внимание следует обратить на острие (кончик) тампона. Это самая проблемная зона, в особенности при печатании плашек. Если острие тампона не должно касаться пробелов, то следует применять тампон со средним углом качения и более острым концом. У более плоского тампона угол качения будет слишком мал, что приведет к образованию просветов на изображении. При использовании очень «острого» тампона в местах соприкосновения возникнет слишком большое давление, которое при печатании плашек выдавит краску.
Технология изготовления тампоновПроцесс изготовления тампона начинается с изготовления макета. Макет тампона изготовляют из дерева, стали или алюминия. По форме и размерам макет должен точно соответствовать будущему тампону. Для того чтобы рабочая поверхность будущего тампона была гладкой, поверхность макета полируют. Далее с помощью макета изготавливают форму-матрицу, используя для этой цели гипс или чаще двухкомпонентную смолу (рис. 5). Отливное устройство натирают с внутренней стороны специальной разделительной смазкой.
Рис. 5. Отливка формы-матрицы: 1 — макет тампона, 2 — отливочная масса, 3 — отливочное устройство Макет смазывается разделительной смазкой, вставляется в отливное устройство и прикрепляется болтами к его основанию, после чего отливное устройство заполняется отливочной массой. После затвердевания отливочной массы отливное устройство демонтируют и получают форму-матрицу. Как отмечалось выше, в настоящее время для изготовления тампонов наиболее часто используют силиконовую композицию. Однако на некоторых отечественных предприятиях для отливки тампонов до сих пор используют желатиноглицериновую массу следующих составов:
При изготовлении тампона желатин замачивают в воде, хорошо перемешивают и дают ему набухнуть в течение 15-30 мин. Далее желатин разогревают на водяной бане в течение 3,5-4 ч, вводят глицерин, и полученную композицию снова прогревают на водяной бане. Форму-матрицу перед заливкой смазывают трансформаторным маслом и подогревают. Прогретую композицию фильтруют через марлю, заливают в форму-матрицу и прикрепляют крепежную деревянную шайбу. Время остывания композиции — 2,5-3 ч. Изъятый из формы-матрицы тампон (рис. 6) припудривают.
Рис. 6. Схема изготовления тампона: 1 — тампон, 2 — форма-матрица При изготовлении тампонов из силиконовой композиции вначале составляется и тщательно перемешивается композиция из необходимых компонентов. В некоторых случаях для того, чтобы было возможно отличать тампоны друг от друга, в композицию вводят красящее вещество. Далее приготовленную композицию заливают в форму-матрицу и прикрепляют крепежную деревянную шайбу. Время затвердевания массы составляет 8-30 ч.
Рекомендации по хранению и эксплуатации тампоновСледует отметить, что в настоящее время большинство пользователей тампонной печати самостоятельно тампоны не изготавливают, а получают их от изготовителей машин. Изготовители, как правило, поставляют широкий ассортимент тампонов, различающихся размерами, формой и жесткостью. Рабочая поверхность тампона очень уязвима. Для того чтобы обеспечить ее сохранность при транспортировке и хранении, тампоны покрывают защитной массой или упаковывают их так, чтобы избежать какого-либо давления или трения на их поверхность. Новые тампоны без защитной массы должны храниться при постоянной комнатной температуре в темном месте или в специальных ящиках. Ни в коем случае не следует допускать нахождения тампона на солнце или вблизи отопительных приборов. Уход за рабочей поверхностью тампонов требует тщательности, поскольку ее состояние определяет качество печати. Плохая очистка поверхности может привести к ее повреждению и к значительному сокращению срока службы тампона. Если новый тампон не воспринимает краску, то его поверхность необходимо протереть с помощью мягкой салфетки разбавителем краски. В перерывах и по окончании работы поверхность тампона следует очищать неактивным растворителем (например, этиловым спиртом). Проблемы очистки тампона не актуальны при использовании машин с автоматической контактной чисткой тампона. В этих машинах над устройством для подачи краски встроен программно управляемый модуль очистки с автоматическим ходом. Если в соответствии с программой тампон должен пройти очистку, устройство для подачи краски остается стоять над печатной формой, а тампон вместо приема краски прижимается к модулю и очищается. При этом обеспечивается высокое качество очистки его поверхности. Тиражестойкость тампона может колебаться от нескольких сотен оттисков до сотни тысяч. Она зависит прежде всего от запечатываемого объекта и от аккуратности обращения с тампоном. Острые края запечатываемого изделия или частички грязи при плохой очистке и хранении могут сильно сократить срок службы тампона. Тампон чаще всего выходит из строя вследствие набухания в агрессивных растворителях. Чем ниже твердость тампона, тем больше он содержит пластификатора, который вымывается, что приводит к набуханию тампона. Если соблюдать все меры ухода за тампоном, то тиражестойкость его может составлять от 20 до 500 тыс. оттисков. При работе с красками для печати на керамике тиражестойкость тампона составляет от 20 до 25 тыс. оттисков, поскольку крупный размер частиц пигмента сокращает срок его службы. Мир Этикетки 11'2002 |
