Современные системы приводов для флексографских печатных машин

В преддверии крупнейшей европейской полиграфической выставки IPEX, которая состоится в Бирмингеме (Великобритания) в апреле 2002 г., мы начинаем публикацию серии обзорных статей, посвященных новинкам в области печати на упаковке

Технология прямых приводов в печатных машинах - одно из усовершенствований, которые вывели флексографию вперед в конкурентной борьбе с другими способами печати. Прямые приводы, конечно, применяются не только во флексографии. Они превалируют во всех способах печати и имеют те же преимущества. С точки зрения полиграфистов, любые новшества должны отвечать следующим требованиям: снижать время переналадок, количество отходов и себестоимость при повышении качества печати. Далее попробуем проанализировать, удовлетворяют ли прямые приводы этим задачам.

Около пяти лет назад компания Schiavi поставила перед своим техническим отделом задачу совершенствования узкорулонной флексографской машины для печати на картоне. В результате проведенных проектных работ появилась машина Lemanic Flexo 65/82F, которую до сих пор поставляет фирма Bobst. Эта машина секционного построения характеризуется наличием прямого привода на оси формного цилиндра. Конструкция явилась результатом исследований и разработок, направленных на совершенствование механизмов печатной секции. «Бесшестеренная» печатная машина пригодна для малых тиражей и быстрой переналадки, может работать с гильзами на формном и анилоксовом цилиндрах.

В продолжение экспериментов в 1995 г. фирма Schiavi решила применить свою разработку на широкорулонных машинах с центральным печатным цилиндром (планетарного построения), предназначенных для печати на гибких упаковочных материалах. Так появилась бесшестеренная модель Alpha GL/NC 8-CI, отвечающая к тому же многим дополнительным требованиям со стороны полиграфистов.

Двигатели переменного тока

Перед тем как проанализировать преимущества, которые дает такая печатная машина производителю упаковки, необходимо изучить двигатели, использующиеся в системах прямых приводов, и их основные характеристики:

• асинхронные двигатели переменного тока с векторным управлением, бесщеточные, мощные и надежные;
• скорость вращения двигателя переменного тока регулируется так же, как на двигателях постоянного тока, но асинхронные двигатели переменного тока отличаются более высоким статическим крутящим моментом, а также более быстрой реакцией на регулировку или другие управляющие действия;
• угол поворота этих двигателей может регулироваться, обеспечивается точная установка вала двигателя в заданное положение, а также есть возможность поворота вала на строго заданный угол при большом разбросе величины нагрузок. Эта концепция весьма важна и прямо соотносится с возможностью управления продольной приводкой и точностью ее регулировки на флексографских машинах с прямым приводом.

Преимущества прямого привода

Преимуществами прямых приводов являются: более высокое качество печати благодаря возможности синхронизации скоростей движения полотна и поверхности печатной формы независимо от ее толщины, быстрая наладка при пуске за счет автоматической регулировки приводки и дистанционной или автоматической тонкой регулировки для компенсации неточностей монтажа формы; лучшие условия работы анилоксовых валов благодаря тому, что они могут вращаться с требуемой скоростью в процессе печати и с пониженной скоростью при остановках и смывке.

Другим практическим преимуществом флексографских машин с прямыми приводами является то, что можно печатать различные раппорты (длины оттиска) с одной гильзы, другими словами, можно печатать оттиски разной длины с гильзы одного и того же диаметра.

Когда запечатывается тонкий и тянущийся материал, часто случается так, что длина оттиска на запечатанном рулоне не соответствует в точности длине, требуемой на дальнейших стадиях процесса производства упаковки (любой печатник, работающий на флексографской машине, может много рассказать об этой проблеме, связанной с растяжением материала на размотке и намотке). Так как стало возможным регулировать скорость формного цилиндра по отношению к скорости движения полотна, разницу в длине оттиска можно ликвидировать в процессе печати.

Диапазон коррекции скорости (длины оттиска) в многокрасочной растровой печати эквивалентен ±1-1,5% от длины окружности гильзы, установленной на машине. Если разница в длине оттисков лежит в этих пределах, то печатник может легко достичь требуемого результата и хорошего качества воспроизведения растровых точек. Работа при большей разнице в длине оттиска практического смысла не имеет, так как при этом точки теряют свою округлую форму, и в результате качество печати ухудшается пропорционально величине разброса длины оттисков.

Бесшестеренные флексографские машины с прямым приводом без главного вала пока еще не являются повсеместной тенденцией, но многие технологические процессы требуют использования таких машин, дающих большие преимущества.

Конструктивная жесткость

Необходимым требованием для бесшестеренных флексографских машин является абсолютная жесткость соединения между двигателем и муфтой формного цилиндра. Требования к точности приводки при печати упаковки ведут к тому, что конструктивно двигатель объединяется в один блок с формным цилиндром, исключающим появление люфта.

Для достижения этого важно устранить любые виды передач и трансмиссий, зубчатых или ременных, между двигателем и формным цилиндром. В случае упомянутой выше машины Alpha ось формного цилиндра является жестким продолжением вала двигателя. Угол поворота вала двигателя соответсвует углу поворота формного цилиндра. Только такая конструкция гарантирует требуемую работу машины, а абсолютно жесткое соединение валов без люфта обеспечивает точное управление, достижение прецизионной регулировки приводки на всех печатных секциях и ее сохранение.

Использование гильз

В зависимости от того, какой тип гильз используется, можно посоветовать применять промежуточные гильзы. В этом случае можно воспользоваться дистанционным управлением продольной приводкой для устранения любых ошибок монтажа формы. Регулировка, которая осуществляется подачей скорректированного управляющего напряжения на двигатель, может быть задана как на печатной секции, так и на операторском пульте, оборудованном видеокамерой слежения за приводкой.

Альтернативным решением является автоматическая система управления приводкой, которая устанавливается на машину для точной регулировки приводки при каждом пуске машины. Сокращение времени пуска и хранение данных о наладке для каждого тиража, включая положение форм при печати и предустановку цилиндров в положение приводки, обеспечивает сокращение количества отходов. Преимущества сохранения для дальнейшего использования информации для настройки на тираж проявляются только в том случае, если формы остаются смонтированными на тех же гильзах, что и при печати этого же тиража в первый раз. Время наладки сокращается весьма заметно, а с применением автоматической смывки - еще существеннее.

Дальнейшие разработки

Некоторые скептики могут сказать, что внедрение бесшестеренных флексографских машин не является самым важным шагом в автоматизации печатных машин за последние годы. Что вывело флексографию на новый уровень, так это использование сменных гильз. Большая часть изготовителей оборудования используют эту технологию.

Флексография должна давать более низкую себестоимость оттиска, а это означает, что машины должны работать по возможности безостановочно, другими словами, время переналадок должно быть сведено к минимуму. Технология сменных гильз на широкорулонных машинах и быстросменные цилиндры на узкорулонных дают такую возможность, что и обеспечивает флексографии первенство в конкуренции с другими способами печати. А снижение себестоимости производства должно теперь осуществляться на допечатной стадии.

Комбинация способов печати

Гибридные, или комбинированные печатные машины включают два или более способов печати, например, флексографский и трафаретный, что дает несомненные преимущества при поточной отделке продукции - на узкорулонных машинах это обеспечивает наилучшие из возможных на сегодня результаты. Вся отделка запечатываемого полотна может выполняться за один прогон: лакирование, тиснение фольгой и последующая высечка плоскими или ротационными штампами гарантируют экономичность производства и снижение цен.