Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Blagodir O., Velychko O.

Przegląd Papierniczy

|

2016

|

R. 72, nr 7

443--447

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.

2

Teoria i metodyka badań przenoszenia farby fleksograficznej

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2014

|

R. 70, nr 9

569--574

PL

Artykuł stanowi kontynuację cyklu publikacji autora związanych z badaniami procesu przenoszenia farby w technologii fleksograficznej (1-4). W publikacji zaprezentowano zależności teoretyczne opisujące ilość przenoszonej farby z formy drukowej na podłoże. Podstawowym parametrem charakteryzującym proces podziału warstwy farby między formą a podłożem drukowym jest wspołczynnik jej przenoszenia. Przedstawiono modyfikacje rownania Fetsko-Walker w postaci zależności opracowanych przez Ruppa i Rieche. Zastosowanie tych rownań do analizy procesu przenoszenia farby wymaga wyznaczenia wielu wspołczynnikow, ktore charakteryzują wzajemne wspołdziałanie farby i podłoża w procesie drukowania. Obecnie badania tych wspołczynnikow przeprowadzane są udoskonalaną metodą, na nowoczesnej aparaturze symulującej proces drukowania rożnymi technikami. Ilość farby przenoszonej na podłoże chłonne jest zawsze większa niż na podłoża niewsiąkliwe. Opis matematyczny zachodzących zjawisk jest złożony. Przyjmuje się, że przepływ farby w strefie drukowania ma charakter laminarny. W artykule omowiono wyniki badań wykonanych w IPiP PŁ. Opracowano symulator w pakiecie programu Matlab-Simulink, ktory oblicza parametry modelu i wyznacza wartość wspołczynnika przenoszenia farby wodorozcieńczalnej. Ponadto, zaprezentowano wspołczesne rozważania Li Yanga na temat fizycznego modelu przepływu farby do porowatego podłoża. Uwzględniają one dynamikę przepływu farby w strefie docisku. Z analizy wynika, że dominującą rolę w procesie przekazywania farby ma rozkład profilu docisku w strefie drukowania. Przedstawiono wyniki analizy matematycznej wykonanej w IPiP z wykorzystaniem programu PCA Principal Component Software (wersja SIMCA P+). Dotyczyła ona selekcji najważniejszych spośrod kilkunastu mierzonych czynnikow wpływających na proces przekazywania wodorozcieńczalnej farby fleksograficznej na formę drukową i z formy na podłoże. Okazało się, że najistotniejszymi czynnikami wpływającymi na przebieg transferu farby na formę są zmienne opisujące właściwości dozującego dysku rastrowego. Badania potwierdziły rownież, że ilość farby przenoszonej na podłoże zależy przede wszystkim od jej ilości na formie. Następnymi ważnymi czynnikami są: docisk i prędkość procesu drukowania, szybkość wnikania farby w podłoże oraz maksymalna zwilżalność i objętość porow powierzchniowych podłoża. Końcowa część publikacji opisuje metodykę badań procesu przenoszenia farby we fleksodruku na urządzeniu IGT F1, w ktorym zastosowano rożne dyski dozujące farbę UV i podłoże drukowe w postaci folii polipropylenowej. Wyniki pomiarow właściwości zastosowanych materiałow i analizę badań procesu przenoszenia farby zostaną przedstawione w kolejnych publikacjach.

EN

The article is a continuation of the author’s publication series related to testing of ink transport in flexographic technology (1-4). This publication presents the theoretical dependence describing the amount of the ink transferred from the printing plate to the substrate. The main parameter which characterizes the process of splitting layers of ink between the plate and the substrate is the ink transfer coefficient. The author shows modifications of Fetsko-Walker equation in the form of dependence developed by Rupp and Rieche. To analyze it is necessary to perform empirical research of ink transfer process in order to determine the unknown coefficients characterizing the interaction between the ink and the substrate during the tested printing process. Currently, the research of these coefficients are being conducted by means of a refined measurement methodology, using modern equipment simulating the process of printing process for various printing techniques. The amount of the ink transferred to the absorbent substrate is always higher than in case of non-absorbent substrate. The mathematical description of the phenomena is complex. It is assumed that the flow of ink in the printing area is laminar. The article also quotes the results of tests carried out at the Institute of Papermaking and Printing at the Technical University of Lodz (IPiP PŁ). They concerned the experimental measurements and theoretical research. The latter involved developing a simulator in the package of Matlab-Simulink software that calculates the parameters of the model and determines the value of the water-dilutable ink transfer coefficient. Moreover, the paper presents contemporary Li Yang’s considerations on the physical model of the flow of ink to the porous substrate, which take into account the dynamics of the ink flow in the pressure area of printing. His analysis shows that the dominant role in the process of ink transfer is played by the pressure profile distribution in the area of print. In addition, there has been presented the results of the mathematical analysis performed at the IPiP PŁ by the use of PCA (Principal Component Analysis) Software (ver. SIMCA P+). It concerned the selection of the most important among several measured factors influencing the process of transferring the water-dilutable flexographic ink onto the printing plate and then to the substrate. It turned out that the most significant factors influencing the course of the ink transfer on the plate are the variables describing the properties of the dosing anilox disk. The tests have also confirmed that the amount of ink on the plate is a factor most responsible for the amount of the ink transferred to the substrate. The following important factors are the pressure and speed of the printing process, the speed of the ink being absorbed by the substrate as well as the maximum wettability and pore volume of the substrate surface. The final part of the publication describes the methodology of research on the ink transfer process in flexographic technology conducted in the laboratory by means of a test device IGT F1, in which various solutions of dicks dosing UV ink were used and polypropylene film as a printing substrate. The results of measurements of properties of the used materials and analysis of testing the ink transfer process will be presented in the next publications.

3

Badania procesu transportu farby w technologii fleksograficznej

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2013

|

R. 69, nr 5

311--318

PL

Artykuł stanowi kontynuację cyklu publikacji autora związanych z badaniami procesu przenoszenia farby w technologii fleksograficznej. Współcześnie cylinder rastrowy ma bardzo szerokie zastosowanie, na przykład w systemach dozujących kleje w tekturnicach, sklejarkach czy nowoczesnych zespołach farbowych i lakierujących arkuszowych i zwojowych maszyn drukujących (fleksograficznych i offsetowych). Rozwój technologii wytwarzania tektury oraz technik drukowania i uszlachetniania druków powoduje, iż rosną wymagania co do jakości transferu mediów przez cylindry i tuleje rastrowe. Parametrami decydującymi o doborze konstrukcji zespołu, otwartego lub zamkniętego, są: typ maszyny, rodzaj i zakres wykonywanego procesu, rodzaj stosowanego medium, układy czyszczące, gwarantujące optymalne warunki eksploatacji danego zespołu. Obecnie prowadzone są badania i prace rozwojowe mające na celu poszukiwanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych. W niniejszej publikacji dokonano zestawienia wyników badań procesu przenoszenia farby na tekturę falistą przez fleksograficzne zespoły farbowe, prowadzonych w ramach prac badawczych związanych z laboratoryjną symulacją procesów technologicznych stosowanych w przemyśle. Przedstawiono wpływ parametrów techniczno-technologicznych na transport farby w zespole farbowym. Badania testowe transportu farby przeprowadzono na aparacie testowym IGT F1. W badaniach zastosowano: jeden rodzaj testowej formy drukowej i tę samą taśmę montażową, podłoże – tekturę falistą (mikrofala E) oraz farbę wodorozcieńczalną o barwie magenta (o stałej lepkości) i stałe wartości docisków pomiędzy cylindrem formowym a cylindrami rastrowym i dociskowym. Zmiennymi parametrami były: prędkość drukowania, cylindry rastrowe i sposób dozowania do nich farby. Wyniki badanych współzależności parametrów przedstawiono na wykresach. Grubość warstwy farby nakładanej na podłoża zależy głównie od rzeczywistej pojemności kałamarzyków cylindra rastrowego. Podczas eksploatacji danej maszyny drukującej w przemyśle, niezależnie od stopnia jej nowoczesności, należy okresowo sporządzać charakterystyki pracy zespołów farbowo-drukujących. Jest to wskazane ze względu na powtarzalność otrzymywanych na maszynie odbitek i standaryzację procesu drukowania. Wszelkie odchyłki poza ustalone granice tolerancji wykonania elementów maszyny i właściwości zastosowanych materiałów poligraficznych zawsze się sumują. Im są większe, tym bardziej pogarszają równomierność przekazywania farby i jej stabilność.

EN

The article is a continuation of the author’s publication series about the testing of ink transport in flexographic technology. Nowadays anilox of flexographic cylinder is widely used, for example in adhesive application systems of corrugators, gluers or modern inking and finishing units of sheet-fed or web-fed presses (offset and flexo). The development of cardboard production technology as well as printing and finishing techniques gives rise to ever higher demands on the use of anilox rolls and sleeves with specific properties of media transfer. The parameters which determine the selection of proper construction of the unit, open or closed, are: type of machine, type and scope of the current process, applied media and cleaning systems, which ensure optimum operating conditions for the unit. Contemporarily tests and research are conducted to find new construction solutions. This publication summarizes the results of the process of transferring ink on corrugated substrates for flexographic inking units and research work related to the laboratory simulation of technological processes used in industry. In these tests the following factors have been applied: test printing form and the same assembly tape, corrugated substrate (microflute E) as well as the water soluble magenta ink (of constant the viscosity) and constant pressures between the form cylinder and anilox and impression cylinders. The variable parameters were as follows: printing speed, the anilox rollers and methods of dispensing ink to them. Interdependence on the parameters are shown in the graphs. The thickness of the ink transfer on the printing substrate dependence describes actual volumes of a screen cylinder. In the industry during using the given printing device regardless of its modernity it should periodically prepared the operation characteristics of the inking-printing units. This is advisable because the repeatability of the prints obtained from the machine and the standardization of the printing process. All deviations from the established tolerance limits of machine elements construction and application of printing materials always double. The bigger they are, the less regular and stabile the transfered ink is.

4

Transfer mediów w innowacyjnych procesach poligraficznych i przetwórczych. Cz. I

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2011

|

R. 67, nr 7

425-428

PL

W poprzednich artykułach (8, 9) opisano wyniki badań symulacji kałamarzyka i pojemności cylindra rastrowego opartych na programie MATLAB-Simulink- 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. Badania testowe transportu farby przeprowadzono na aparacie testowym IGT F1 i laboratoryjnej maszynie fleksogralicznej firmy Mark Andy (13, 14). W artykule omówiono model matematyczny i symulację komputerową transferu farby przez zespoły farbowe i drukujące.

EN

Previous articles (8, 9) described results of tests performed simulation of anilox cell and roll's capacity, 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 dilferent cross section profiles undergoing the test. The research tests of ink transfer have been performed with a testing appliance IGT F1 and laboratory flexographic printing machine produced by the Mark Andy (13, 14). This text describes a mathematical model and a computer simulation of ink transfer through inking and printing units.

5

Transfer mediów w innowacyjnych procesach poligraficznych i przetwórczych Cz. 2

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2011

|

R. 67, nr 8

495-499

PL

W poprzedniej części (1) oraz w artykułach (2,3) opisano wyniki badań symulacji kałamarzyka i pojemności cylindra rastrowego, oparte na programie MATLAB- Simulink. 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. Badania testowe transportu farby przeprowadzono na aparacie testowym IGT F1 i laboratoryjnej maszynie fleksograficznej firmy Mark Andy (1). W artykule omówiono model matematyczny i symulację komputerową transferu farby przez zespoły farbowe i drukujące.

EN

Previous part (1) and articles (2,3) describer results of tests performed simulation of anilox cell and roll`s capacity, 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 describer diagrams, made simultaneously for four different corss section profiles undergoing the test. The research tests of ink transfer have been performed with a testing appliance IGT F1 and laboratory flexographic printing machine produced by the Mark Andy(1). This text describes a mathematical model and a computer simulation of ink transfer through inking and printing units.

6

Metodyka badań transportu farby

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2011

|

R. 67, nr 2

105-110

PL

Celem pracy było przeprowadzenie badań procesu przenoszenia farby na podłoża drukowe przez fleksograficzne zespoły farbowe, Przedstawiono wpływ parametrów techniczno-technologicznych na transport farby w zespole farbowym. Zaprezentowano sposoby i wyniki pomiarów właściwości materiałów poligraficznych oraz metodykę badań transportu farby. Badania testowe transportu farby przeprowadzono na aparacie testowym IGT F1 i laboratoryjnej maszynie fleksograficznej firmy Mark Andy.

EN

The aim of the work was to perform tests of ink transfer on printing substrates in flexographic inking unit. It shows the impact of technical and technological parameters on ink transport in the inking unit. Methods and results of measurements of printing materials properties as well as methodology of ink transfer tests are presented. The research tests of ink transfer were performed with IGT F1 testing appliance and a Mark Andy laboratory flexographic printing machine.

7

Empiryczne badania transportu farby

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2011

|

R. 67, nr 4

255-258

PL

Celem pracy było przeprowadzenie badań procesu przenoszenia farby na podłoża drukowane przez fleksograficzne zespoły farbowe. Przedstawiono wpływ parametrów techniczno-technologicznych wpływających na transport farby w zespole farbowym.Badania testowe transportu farby przeprowadzono na aparacie testowym IGT F1 i laboratoryjnej maszynie fleksograficznej firmy Mark Andy. W badaniach zastosowano: cztery rodzaje testowych form drukowych i tą samą taśmę montażową, cztery rodzaje podłoży papierowych oraz farbę wodorozcieńczalną o barwie magenta (o zmiennej lepkości).Zmiennymi parametrami były: zakresy docisków pomiędzy cylindrem formowym a cylindrami rastrowym i dociskowym, prędkość drukowania, cylindry rastrowe o liniaturach rastra 180÷500 linii/ cm. Na wykresach przedstawiono zależności gęstości optycznych pól testowych druków grubości warstwy nałożonej farby na podłoża od prędkości drukowania i docisków drukowania, przy zastosowania różnych wariantów cylindrów rastrowych. Wraz ze wzrostem prędkości drukowania opróżnianie kalamarzyków cylindra rastrowego poprawia się, dając w efekcie wyższy poziom gęstości na odbitkach. Jeżeli zadrukowuje się pełną powierzchnię i wskazane jest nałożenie dużej ilości tarby na podłoże, to wtedy trzeba stosować cylindry rastrowe z kałamarzykami o większym przekroju i mniejszej liniaturze rastra. Drukowanie na podłożach o znacznie nierównomiernym profilu powierzchni wymaga nałożenia grubej warstwy farby w celu uzyskania żądanej intensywności barwy nadruku. Wszelkie odchyłki ponad ustalone granice tolerancji wykonania elementów maszyny i zastosowanych materiałów poligraficznych zawsze się sumują. Im są większe, tym bardziej pogarszają równomierność i stabilność przekazywanej farby. W Instytucie Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej prowadzone są badania mające na celu optymalizację konstrukcji fleksograficznych zespołów farbowych wyposażonych w cylindry rastrowe oraz opracowanie modelu matematycznego symulacji ich pracy.

EN

The aim of the work was to perform tests of ink transfer on printing substrates in flexographic inking unit. It shows the impact of technical and technological parameters on ink transport in the inking unit. The research tests of ink transfer were performed with IGT F1 testing appliance and a Mark Andy laboratory flexographic printing machine. In these tests the following factors were applied: four test printing forms and the same assemhly tape, four types of paper substrates as well as the water soluble magenta ink (of variable viscosity). The variable parameters were as follows: pressure ranges between form cylinder against anilox and impression cylinders, printing speed, the anitox rollers with screen rulings ot 180÷500 lines/cm. The diagrams show the relations of the optical fields density prints and the thickness ot the ink applied onto the printing substrate with printing speed and pressures when using the different varianls the anilox roller. Along with the increase of printing speed the emptying of the anilox ink cells improves and it results in higher level of density on the prints. If a full area is being printed and a large amount of ink is used, it is advisable to use anilox rollers with ink cells with bigger section and smaller screen ruling. Printing on the substrates with considerably irregular surface profile reguires laying a thick ink film in order to oblain the desired tinting power. All deviations above the established tolerance limits of machine elements construction and application of printing materials always accumulate. The higher they are, the less regular and stabile the transferred ink is. In the Institute of Papermaking and Printing at the Technical University of Lodz there are tests aiming to optimize the design ot flexographic inking units equipped with anilox rollers and develop a mathematical model simulating their work.

8

Eksploatacja zespołów farbowo-drukujących

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2010

|

R. 66, nr 12

729-734

PL

W artykule przedstawiono wymagania stawiane nowoczesnym konstrukcjom zespołów farbowych. Czynnikami decydującymi o doborze właściwej konstrukcji zespołu farbowego, zespołu otwartego lub zastosowania zamkniętych komór raklowych są: typ maszyny drukującej, przewidywany rodzaj wykonywanych druków i odpowiedni do nich rodzaj zainstalowanych cylindrów, stosowane farby drukowe, układy czyszczące, możliwość spełnienia optymalnych warunków eksploatacji zespołu farbowego w drukarni. Współcześnie cylinder rastrowy ma bardzo szerokie zastosowanie, 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 oraz technik drukowania stwarza coraz wyższe wymagania odnośnie do zastosowań cylindrów i tulei rastrowych. Obecnie prowadzone są badania i prace rozwojowe mające na celu opracowanie 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. Przeprowadzona analiza eksploatacji współczesnych zespołów farbowych wykazała, że bardzo ważnym aspektem jest stosowanie właściwych parametrów ich pracy i materiałów. Największym problemem w drukarniach jest utrzymanie czystości zespołów farbowych, szczególnie mechanizmów odpowiadających za bardzo dokładne nastawy zespołu. Zebrano wiele uwag związanych z błędami drukowania, wynikającymi z nieprawidłowej eksploatacji zespołu farbowego. Prawdopodobne przyczyny i sposoby usunięcia tych błędów przedstawiono w tabeli.

EN

The article presents requirements imposed on modern constructions of ink units. Parameters which are most important for choosing an appropriate ink unit construction (open unit or chamber doctor blade system) are: type of a printing press, anticipated kind of printed jobs and type of cylinders, printing inks, cleaning systems, possibility of gaining optimal conditions for an ink unit in printing house. Contemporarily anilox roll is very widely used 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. The analysis of contemporary ink units has proved that the very significant aspect is: application of appropriate work and materials parameters. The biggest problem in printing houses is maintaining cleanness of ink units, especially of the mechanisms responsible for very precise settings. The authors have gathered many remarks concerned with incorrect exploitation of an ink unit. The probable reasons of it as well as ways to eliminate it are presented in the table.

9

Wpływ parametrów eksploatacyjnych i konstrukcyjnych fleksograficznego zespołu farbowego na przenoszenie farby

Stępień K.

Przegląd Papierniczy

|

2002

|

R. 58, nr 8

479--486

PL

Zaprezentowano budowę nowoczesnych zespołów drukujących maszyn fleksograficznych. Przedstawiono tendencje rozwoju konstrukcji zamkniętych komór raklowych i cylindrów rastrowych (anilox). Omówiono wpływ głównych parametrów eksploatacyjnych i konstrukcyjnych zespołu farbowego na ilość nanoszonej farby na podłoża drukowe. Przedstawiono wyposażenie nowego laboratorium poligraficznego w Instytucie Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej. Opisano badania wykonywane w tym laboratorium.

EN

The construction of the modern printing units of flexographic machines has been characterised. The tendencies of the enclosed chamber doctor blades and screen cylinders (anilox) development have been presented. The influence of the main exploitation and construction parameters of the inking unit on the ink volume transferred to the printing bases has been described. The equipment of the new printing laboratory in The Institute of Papermaking and Printing of the Technical University of Lodz has been introduced and the researches conducted in this laboratory have been described.