Новый способ электромеханического
гравирования - альтернатива лазерному

Константин Крук,
начальник отдела технического обслуживания,
официальный представитель фирмы Hell в России

Системы электромеханического гравирования цилиндров глубокой печати широко распространены во всем мире. Способ гравирования с помощью особого резца имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими методами изготовления форм. Тем не менее, продолжается его совершенствование: XtremeEngraving - инновационный метод гравирования с высокой разрешающей способностью. Является реальной альтернативой лазерному, но сохраняет преимущества электромеханического.

Технологические ограничения электромеханического способа

Сегодня электромеханическое гравирование - стандартный метод изготовления цилиндров глубокой печати. Более 2 тыс. клишографов (От немецкого Klischograph - названия модели гравировального аппарата, выпущенной фирмой Hell около 50 лет назад. Первые модели клишографов предназначались для гравирования металлических форм высокой печати. - Прим. ред.) установлены по всему миру. Электромеханический способ практически вытеснил распространенный ранее традиционный метод травления благодаря своим преимуществам, которые включают простоту и стабильность, качественный результат и полуавтотипное воспроизведение (В полуавтотипном способе изготовления форм глубокой печати изменяются и глубина, и площадь ячейки - в отличие от традиционного способа, когда изменяется только глубина ячейки, а площадь и форма остаются неизменными, и от автотипного способа, когда меняется только площадь ячейки, а глубина остается постоянной. - Прим. ред.). Полуавтотипный метод, по мнению специалистов, сегодня достиг беспрецедентного качества воспроизведения изображений. Тем не менее, у электромеханического гравирования есть и недостатки при воспроизведении мелких штриховых деталей ввиду того, что используется одно и то же разрешение как для текста, так и для изображения (Автор имеет в виду, что в глубокой печати, в отличие от офсета, растровые розетки при записи изображения не формируются, растр формируется иначе, а насыщенность цвета регулируется глубиной и площадью ячейки. Текст и тонкие штриховые элементы образуются из ячеек определенной минимальной площади. - Прим. ред.). Распространенная техника HQH (High Quality Hinting - «Высококачественные полутона») улучшает качество штрихов и текста, но пока что качество воспроизведения контуров не сравнимо с офсетным или флексографским способами печати (рис. 1).

Рис. 1. Пилообразные края элементов при традиционном способе электромеханического гравирования

Альтернативные способы

Следует отметить, что даже сегодня формные цилиндры для печатных работ, требующих высокого разрешения, зачастую изготавливают способом электрохимического травления: в последние годы он заметно усовершенствовался, особенно в технологии маскирования. Прямое лазерное гравирование также постоянно развивается и совершенствуется. Тем не менее, оба эти способа обладают множеством минусов в сравнении с электромеханическим гравированием. Его преимущества становятся совершенно очевидными при сравнении качества, надежности и экономической эффективности в производственном процессе.

«Экстремальное гравирование»

Разработав технику XtremeEngraving, компания Hell предложила метод, который соизмерим по качеству воспроизведения мелких штриховых деталей и контуров с прямым лазерным гравированием. При этом метод сохранил все преимущества электромеханической гравировки - надежность, экономическую эффективность и качество полуавтотипного воспроизведения (рис. 2).

Рис. 2. Изготовление форм глубокой печати обычным способом (а) и
с применением технологии XtremeEngraving (б)

Известно, что в настоящее время лазерное гравирование может выполняться только по цинковому покрытию. Однако его нанесение на медный цилиндр и механическая обработка имеют свои недостатки и проблемы. Технология XtremeEngraving не требует изменения традиционных процессов нанесения медного покрытия на формный цилиндр и последующей его обработки.

Новый подход

Рис. 3. Пример формирования традиционного печатного элемента в офсете и флексографии: разрешение записи 1000 лин/см, линиатура растрирования 60 лин/см (растровая ячейка 16і16 пикселей), разрешение текста 1000 лин/см

В отличие от клишографов, фотонаборные автоматы или CtP-системы при записи фото- или печатных форм для офсета или флексографии используют другие разрешения для изображений и текста (рис. 3). Например, текст воспроизводится с разрешением записи 1000 лин/см (2540 dpi), а растровое изображение - 60 лин/см (150 dpi). (На самом деле запись производится с одним и тем же разрешением. При записи штриховых элементов и текста пиксели группируются одним способом, а в случае растрового изображения - другим, образуя растровые точки. Именно их линиатура и измеряется в лин/см).

В технологии XtremeEngraving принцип лазерной записи высокого разрешения перенесен на электромеханическое гравирование. Цилиндры для печати упаковочной продукции гравируют с линиатурой до 200 лин/см (508 lpi), а для печати ценных бумаг - до 2000 лин/см (5080 lpi). Более того, специальная технология растрирования используется для формирования ячеек из нескольких линий (рис. 4).

Рис. 4. Печатный элемент - ячейка - сформирован за несколько проходов алмазного резца

На рис. 5 показаны некоторые преимущества нового метода. Гравирование производится с разрешением 200 лин/см (508 lpi), что обеспечивает точное воспроизведение контура выворотки. Для обеспечения контрастности растр сплошного цвета гравируется шестью линиями, что соответствует 33 лин/см (84 lpi). Для оптимального растекания краски текст тоже окружается сплошным контуром.

Помимо высокого разрешения и возможности гравирования контуров Extreme Engraving обладает и другой характеристикой, улучшающей качество воспроизведения: контуры, которые идут вертикально или горизонтально, всегда гравируются как замкнутые непрерывные линии.

Благодаря этим характеристикам Extreme Engraving может воспроизводить шрифт размером до 2 пт. Для сравнения: при традиционном гравировании может воспроизводиться шрифт размером не менее 5 пт, и только при определенных условиях.

Инновационная растровая технология

Тем не менее, высокая точность воспроизведения контура - не единственное преимущество XtremeEngraving. Новый тип растрирования открывает широкие возможности для новых применений.

Рис. 5. Пример гравирования контуров по технологии XtremeEngraving

Рис. 6. Технология XtremeEngraving позволяет сформировать печатный элемент любой форм

При обычной технологии гравирования линиатура растра определяется параметрами клишографа. Фиксированная частота гравировки (вибрация), например 8 кГц, скорость вращения гравируемого цилиндра и шаг перемещения гравировальной системы жестко определяют параметры растра. Сигнал изображения, который модулирует вибрацию для отклонения резца, определяет только индивидуальную глубину ячейки.

Техника XtremeEngraving подразумевает другой - комплексный - подход. Резец управляется теперь только посредством сигнала изображения. XtremeEngraving нуждается в генераторе растров так же, как и фотонаборный автомат: растровый процессор (RIP) необходим, чтобы сгенерировать растр. В Extreme этот генератор интегрированный и работает «налету». Изменяемые заполнения для генератора растров определяют растр гравировки. Самое замечательное - то, что может быть сформирована ячейка любой формы (рис. 6). Таким образом XtremeEngraving является первой системой, которая предлагает возможность воспроизведения как традиционных, так и автотипных растров на клишографе. С использованием этой технологии может быть воспроизведено даже частотно-модулированное растрирование.

Практическое применение

По технологии XtremeEngraving цилиндры могут изготавливаться в два этапа: обычное изображение гравируется традиционным способом, а текст и тонкие графические элементы - по технологии XtremeEngraving. Для этих целей компания Hell разработала систему HelioXtreme-22. Она позволяет осуществлять гравирование как традиционным способом, так и техникой XtremeEngraving с высоким разрешением. Гравирование, применяемое в производстве упаковки, обычно имеет разрешение 200 лин/см (508 lpi), что обеспечивает отличное воспроизведение мелких деталей и контуров, а при печати плашки линиатура 33 лин/см (84 lpi) с глубиной ячейки до 100 мкм позволяет получить высокие оптические плотности (рис. 7).

Рис. 7. Фрагмент оттиска, выполненного с применением XtremeEngraving	Рис. 8. Воспроизведение текста кеглем 1 пт

Разрешение записи до 2000 лин/см (5080 dpi) используется при гравировании цилиндров для печати ценных бумаг (рис. 8). Для этого необходим специальный гелиоклишограф модели SP-500 с прецизионной механикой.

Производительность

При разрешении записи 200 лин/см система HelioXtreme-22 затрачивает на гравирование цилиндра столько же времени, сколько и при стандартном гравировании при 4 кГц, 70 лин/см и четырехугольной ячейке. Однако фирма Hell уже готовит к серийному производству новую систему гравирования HelioXtreme-43, которая будет производительней в два раза.

Требования к оборудованию и ПО

XtremeEngraving поставляется как опция для HelioKlischograph K-500. Более 250 уже работающих на производствах клишографов такого типа могут быть модернизированы. Опция включает в себя систему Helio-XtremeEngraving, модернизированное программное обеспечение с генератором растров. В системе XtremeEngraving нет специальных требований к меди, она использует тот же 120-градусный резец, что и в традиционном гравировании. Обычно при гравировании используются TIFF-файлы, а параметры гравирования сохраняются в Jobticket (в файле описания параметров производственного процесса).

Заключение

XtremeEngraving - инновационный метод гравирования цилиндров, позволяющий достичь более высокого разрешения, чем стандартный. В принципе функции клишографа сходны с функциями лазерного фотовыводного устройства. Сейчас стало возможным комбинировать ультравысокие разрешения с применением красок новых поколений. Контуры высокого разрешения могут использоваться для сглаживания границ штриховых элементов. Метод открывает новые возможности формирования растровых элементов и позволяет использовать стандартный, полуавтотипный и стохастический типы растрирования. Альтернативой к сложным методам лазерного гравирования XtremeEngraving сохраняет преимущества электромеханического - простого, стабильного и недорогого, который, тем не менее, позволяет достичь высоких результатов.