Symulacja profilu poprzecznego kałamarzyków cylindra rastrowego

• Autorzy: Stępień K.

Warianty tytułu

EN

Simulation of cross section profile of anilox cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Europejskie i amerykańskie firmy produkujące maszyny poligraficzne oraz ich elementy prowadzą wciąż prace nad udoskonaleniem konstrukcji maszyn i optymalizacją ich eksploatacji. Obecnie oferują one maszyny drukujące, w których do dostarczania farby do zespołu farbowego zastosowano cylinder rastrowy typu anilox, zaadaptowany z przemysłu przetwórczego i techniki fleksograficznej. Szereg takich systemów z powodzeniem jest dziś eksploatowanych w maszynach. W poprzednich artykułach (1–5, 7–11, 15) omówiono wpływ wielu parametrów technologicznych i konstrukcyjnych na proces przekazywania farby w technice fleksograficznej. Przedstawiono zależności teoretyczne parametrów oraz praktyczne problemy występujące przy eksploatacji zespołów farbowo-drukujących. Jednym z najważniejszych elementów składowych tych zespołów jest cylinder rastrowy. Współcześnie ma on bardzo szerokie zastosowanie również w innych technologiach, na przykład w systemach dozujących kleje w tekturnicach, sklejarkach, czy też w nowoczesnych zespołach farbowych i lakierujących arkuszowych oraz zwojowych maszyn drukujących (fleksograficznych i offsetowych). Rozwój technologii wytwarzania tektury, jak i technik drukowania, stwarza coraz to większe wymagania wobec cylindrów i tulei rastrowych. Obecnie prowadzone są badania i prace rozwojowe mające na celu poszukiwanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych. Badania te obejmują trzy główne zagadnienia: metody pokrywania powierzchni cylindrów ceramiką, technologie grawerowania laserowego kałamarzyków w ceramice i optymalną eksploatację zastosowanych cylindrów. Występują dziś cylindry, które mają takie same wartości parametrów liniatury i pojemności, ale różnią się znacznie konstrukcją i ciężarem, wydajnością transferu medium i żywotnością. Dobór technologii wykonania cylindrów rastrowych powinien być indywidualnie dopasowany do wymagań wynikających z ich konkretnego zastosowania. W artykule omówiono model matematyczny i symulację komputerową powierzchni cylindrów rastrowych, które opracowano w Instytucie Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej. Na wstępie przedstawiono parametry charakteryzujące powierzchnię cylindra rastrowego i wymiary opisujące profil przekroju poprzecznego wygrawerowanego w nim kałamarzyka. Dalej przedstawiono model matematyczny opisu kształtu kałamarzyków i sposób obliczania ich pojemności farbowej. Następnie opisano wyniki badań symulacji profilu przekroju poprzecznego kałamarzyka oparte na programie MATLABSimulink. Program symulacji komputerowej parametrów cylindra rastrowego umożliwia wizualizację wszystkich otrzymanych wyników obliczeń, poprzez przedstawienie ich w postaci odpowiednio wyskalowanych i opisanych wykresów, sporządzonych jednocześnie dla czterech różnych badanych profili przekroju kałamarzyków. Opracowany program symulacji cylindra rastrowego pozwala na prowadzenie obiektywnej, ilościowej oceny właściwości i kształtu kałamarzyków w zależności od wartości podstawowych ich parametrów, jak i wskaźników uwzględniających eksploatację, m.in. stopień zanieczyszczenia kałamarzyków. Obliczenie pojemności cylindra rastrowego oraz symulacji transferu farby przez zespoły farbowe i drukujące będzie tematem kolejnych publikacji. Przedstawiony program można z powodzeniem zastosować do różnych etapów użytkowania cylindrów, począwszy od fazy projektowania i wyboru właściwej technologii ich wytwarzania, kończąc na ich eksploatacji w maszynie, z uwzględnieniem operacji okresowego czyszczenia i regeneracji cylindrów oraz optymalnego zastosowania cylindrów na maszynie.

EN

European and American companies which produce printing presses and their elements constantly work on improving the construction of printing units and optimizing their exploitation. Presently, they offer machines, in which ink delivery to the inking unit is performed by anilox roller adapted from converting industry and flexo technique. There is a number of such systems applied in presses already. Previous articles (1–5, 7–11, 15) described the influence of many technological and construction parameters on the ink transfer process in flexography. They also concerned theoretical dependence of parameters and actual problems occurring when using ink-printing units. One of the most crucial elements of these units is the anilox roll. Contemporarily anilox roll is very widely used, also in other technologies, for instance in adhesive application systems of corrugators, gluers, or modern inking and finishing units of sheet-fed or web-fed presses (offset and flexo). Development of cardboard production technology as well as printing techniques sets higher and higher requirements to anilox rolls and sleeves application. Nowadays tests and development research are conducted so as to find new construction solutions. They include three main issues: methods of ceramic coating of the roll surface, laser engraving technologies in cell ceramics and optimal application of the anilox rolls. Ther are rolls today which characterize with the same screen ruling and capacity parameters, but differ in construction, weight, transfer efficiency and time of use. Selection of anilox production technologies should be individually matched to demands of its particular application. This text describes a mathematical model and a computer simulation of anilox rolls surface. The article has been elaborated in the Institute of Papermaking and Printing of the Technical University of Lodz. In the introduction we can read about the parameters which characterize the surface of anilox roll and the measurements which describe the cross section profile of the engraved anilox cell. We get to know the mathematical model of the cell shape and how to calculate their ink capacity. Further we find the results of tests performed with a simulation of cross section profile, based on MATLAB-Simulink software. The simulation program enables to visualize all the received calculation results by presenting them in the form of properly calibrated and described diagrams, made simultaneously for four different cross section profiles undergoing the test. The simulation of anilox enables to carry out an impartial, numerical estimation of properties and shape of cells depending on the basic values of their parameters, as well as indicators regarding their exploitation, among others: degree of contamination. Calculation of anilox roll’s capacity and simulation of ink transfer through inking and printing units will be the subject of succeeding publications. The described software can be successfully applied regarding to various steps of anilox exploitation, beginning with the design phase and selection of a suitable technology, finishing with their exploitation in the machine, including the periodic cleaning and regeneration operations and optimal using of anilox.

Słowa kluczowe

PL

cylider rastrowy anilox; maszyna drukująca; maszyna fleksograficzna; maszyna offsetowa; pojemność jednostkowa kałamarzyka

EN

anilox rolls; printing presses; flexographic presses; offset presses; anilox cell volume

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 4
• Strony: 231--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Stępień K.

• Instytut Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej, Zakład Technologii Poligrafii i Maszyn Poligraficznych, ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź

Bibliografia

• 1. Stępień, K.: "Wpływ parametrów eksploatacyjnych i konstrukcyjnych fleksograficznego zespołu farbowego", Przegl. Papiern. 56, 8, 479-483 (2002).
• 2. Stępień, K.: "Porównawcze badania druków fleksograficznych uzyskanych z zastosowaniem form termicznych i konwencjonalnych", Przegl. Papiern. 57, 6, 359-366 (2003).
• 3. Lutskiv, M., Stępień, K., Khadzhynova, S.: "Model offsetowego zespołu farbowego wyposażonego w trzy wałki nadające farbę", Przegl. Papiern. 57, 8, 479-484 (2003).
• 4. Stępień, K.: "Testowanie fleksograficznego zespołu farbowego", Przegl. Papiern. 58, 4, 175-179 (2004).
• 5. Stępień, K.: "Konstrukcja zamkniętych zespołów farbowych w maszynach drukujących. Przegląd konstrukcji zamkniętych zespołów farbowych", Opakowanie, 4, 2, 35 (2005) i 3, 16 (2005).
• 6. Lutskiv, M., Stępień K.: "Model oceny parametrów kałamarzyka cylindra rastrowego", Komputerowe technologie drukarstwa, Zbiór Prac Naukowych Ukraińskiej Akademii Drukarstwa - Lwów, 15, 16-19 (2006).
• 7. Stępień, K., Khadzhynova, S., Leks-Stępień, J.: "Czynniki wpływające na przenoszenie farby we fleksografii", Opakowanie, 3, 7-11 (2007).
• 8. Stępień, K., Khadzhynova, S., Leks-Stępień, J.: "Wpływ materiałów poligraficznych na przenoszenie farby w technice fleksograficznej", Opakowanie, 3, 37-43 (2007).
• 9. Stępień, K.: "Wpływ parametrów technologicznych na jakość odbitek fleksograficznych", X Jubileuszowa Międzynarodowa Konferencja N-T, INPAP 2007, Słok k. Bełchatowa (2007).
• 10. Stępień, K.: "Analiza przekazywania farby w technologii fleksograficznej", Opakowanie, 3, 4-9 (2008).
• 11. Stępień, K.: "Eksploatacja fleksograficznych zespołów farbowo-drukujących", Opakowanie, 3, 20-24 (2008).
• 12. Stępień K. i in.: Sprawozdanie z projektu 3 TO8E 065 28, 2005/07, MNiSzW, Departament Badań Naukowych (2008).
• 13. Stępień, K.: "Modelowanie przenoszenia farby z cylindra rastrowego na formę drukową", Materiały Konferencji Naukowo-technicznej MOiNU, Ukraińskiej Akademii Drukarstwa i Naukowego Towarzystwa im. T.G. Szewczenki, Lwów, 57-59 (2008).
• 14. Stępień, K.: "Badania transferu farby we fleksograficznych zespołach farbowo-drukujących", referat, VI Sympozjum fleksograficzne firmy Scorpio, Łódź (2008).
• 15. Stępień, K.: "Pokrycie ceramiczne powierzchni cylindrów rastrowych", Opakowanie, 3, 6-11, (2009).