Study of anilox cell geometry impact on the ink volume transferred to the printing plate

• Autorzy: Blagodir O. , Velychko O.

Identyfikatory

DOI

10.15199/54.2016.7.2

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu geometrii komórek wałka rastrowego na objętość farby drukowej przenoszonej na formę drukową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper examines the ink transfer process during flexographic printing. To explore the behavior of ink a numerical simulation is carried out based on simplified computational model. Ink is held between anilox cavity and an upward moving plate, which corresponds to the picking up of ink from the anilox roller by the flexible printing plate. The fluid flow is described by solving the Stokes equations, discretized with the finite element method. The volume of fluid (VOF) model was adopted to demonstrate the stretching and break–up behaviors of the ink. The influences of the anilox cavity shape, ink viscosity and printing plate contact angles on the ink transfer ratio are estimated.

PL

W niniejszym artykule jest rozpatrywany proces przenoszenia farby w druku fleksograficznym. W celu analizy zachowania się farby przeprowadzono modelowanie komputerowe na podstawie uproszczonego modelu obliczeniowego. Farba znajduje się między komórką wałka rastrowego a poziomą powierzchnią formy drukowej, która porusza się w górę; w ten sposób farba jest przenoszona w strefie kontaktu wałka rastrowego i cylindra formowego oraz formy drukowej. Strumień farby jest modelowany drogą rozwiązania równań Naviera–Stokesa za pomocą metod aproksymacji krańcowo różnicowej. Do modelowania strefy powierzchni swobodnej jest wykorzystywana tzw. metoda VOF. Na podstawie otrzymanych wyników ustalono wpływ kształtu komórki wałka rastrowego, lepkości farby i kątów zwilżania formy drukowej na współczynnik przenoszenia farby.

Słowa kluczowe

EN

ink transfer; cavity shape; contact angle; viscosity

PL

przenoszenie farby; kształt komórki; kąt zwilżania; lepkość

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 72, nr 7
• Strony: 443--447
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Blagodir O.

• student, Institute of Printing and Publishing, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, 37, Prospect Peremohy, 03056 Kyiv, Ukraine

autor

Velychko O.

• Institute of Printing and Publishing, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, 37, Prospect Peremohy, 03056 Kyiv, Ukraine

Bibliografia

• [1] Acheson D. J. 1990. Elementary Fluid Dynamics. Oxford Applied Mathematics and Computing Science Series. Oxford: Clarendon Press.
• [2] Biermann J. Christopher. 1996. Handbook of Pulping and Papermaking. Second. California, USA: Academic Press, An Imprint of Elsevier.
• [3] Campana M. Diego, Marcio S. Carvalho. 2013. “Numerical Simulation of Liquid Emptying of Micro–Cavities as a Model of Gravure Printing Applications.” In , 10159–70. Ribeirao Preto, SP, Brazil: ABCM.
• [4] Campana M. Diego, Marcio S. Carvalho. 2014. “Liquid Transfer from Single Cavities to Rotating Rolls.” Journal of Fluid Mechanics 747: 545–71. doi:10.1017/jfm.2014.175.
• [5] Chu H.Y., X. L. Zhang, L. Su, R.Q. Shen, and L.G. Cay. 2014. “Research of Transferring Characteristics of Ink among Rollers.” Applied Mechanics and Materials 532: 427–34. doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.532.427.
• [6] Dodds Shawn, Marcio S. Carvalho, Satish Kumar. 2009. “Stretching and Slipping of Liquid Bridges near Plates and Cavities.” Journal of Applied Physics, no. 21. doi:10.1063/1.3212963.
• [7] Hirt C.W, B.D Nichols. 1981. “Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries.” Journal of Computational Physics 39 (1): 201–25. doi:10.1016/0021–9991(81)90145–5.
• [8] Huang W.–X., S.–H. Lee, H. J. Sung, T.–M. Lee, and D.–S. Kim. 2008. “Simulation of Liquid Transfer between Separating Walls for Modeling Micro–Gravure–Offset Printing.” International Journal of Heat and Fluid Flow, no. 29: 1436–46. doi:10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.07.002.
• [9] James Alexander. 2008. “Anilox Scoring.” Labels&Labeling, 72–76.
• [10] James Alexander. 2013. “Anilox Technology Applications.” Flexo-Tech, August, 36–37.
• [11] Kipphan Helmut, ed. 2001. Handbook of Print Media. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. http://link.springer.com/10.1007/978–3–540–29900–4.
• [12] Lee J. Alex, Jonathan P. Rothstein, Matteo Pasquali. 2013. “Computational Study of Viscoelastic Effects on Liquid Transfer during Gravure Printing.” Journal of Non–Newtonian Fluid Mechanics, no. 199: 1–11.
• [13] Lorenz A., A. Senne, J. Rohde, S. Kroh, M. Wittenberg, K. Krüger, F. Clement, and D. Biro 2015. “Evaluation of Flexographic Printing Technology for Multi–Busbar Solar Cells.” Energy Procedia 67 (April): 126–37. doi:10.1016/j.egypro.2015.03.296.
• [14] Rogers Alan. 2011. “Choosing the Right Anilox–Roll Engraving for the Application.” Converting Quarterly, no. 4: 37–41.
• [15] Wilkes O. James. 2006. Fluid Mechanics for Chemical Engineers with Microfluidics and CFD. 2nd ed., NJ, USA: Pearson Education, Inc.
• [16] Zorenko O.V., О.F. Rozum. 2008. Dekelі v ofsetnomu drukars’komu protsesі [Dekels in the offset printing process]. Kyiv, VPTs.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.