Лазерные технологии изготовления форм глубокой печати
Особенности технологии лазерного гравирования.
Особенности технологии лазерного гравирования связаны с типом используемого гравирующего инструмента и материалом формного цилиндра.
В большинстве случаев для лазерного гравирования в качестве металлического покрытия формного цилиндра используется цинк, обладающий более низкой теплопроводностью по сравнению с медью.
Применение меди позволяет использовать традиционный процесс подготовки формных цилиндров к гравированию. Эта технология весьма перспективна, несмотря на ее более высокую стоимость по сравнению с ЭМГ, так как для лазерного гравирования требуются лазеры очень большой мощности, около 2000 Вт и, следовательно, больших энергозатрат.
Получение цинкового слоя на поверхности формного цилиндра.
Подготовка формного цилиндра включает выполнение операции меднения и нанесения цинкового покрытия.
Стальные цилиндры после обезжиривания и декапирования поверхности подвергают меднению (толщина слоя около 150 мкм), фрезеруют, полируют и после повторного обезжиривания и декапирования в 3-5 % Н2SO4 цинкуют.
Цинкование проводят в электролите с 80 % погружением цилиндра в раствор с вращением цилиндра.
Цинкование протекает со скоростью 1,7 мкм/мин. Толщина цинкового слоя составляет 50-70 мкм, и она должна на 15 мкм превышать максимальную глубину будущей ячейки.
Полученный слой цинка имеет невысокую твердость, равную 100-110 HV.
|
|
|
После полировки и очистки поверхности оцинкованного формного цилиндра он готов к гравированию. Благодаря относительной мягкости и пластичности цинкового слоя обеспечивается возможность гравирования на нем ячеек разнообразной конфигурации.
Технология гравирования. Формный цилиндр с цинковым покрытием помещается в лазерное гравировальное устройство LaserStar (устройства DLS Direct Laser System - Швейцария), оснащенное двумя твердотелыми лазерами одинаковой мощности по 400 Вт.
Создаваемый лазерами пучок из двух лучей, пульсация которых синхронизируется со скоростью вращения формного цилиндра, воздействует на его поверхность и формирует углубленные ячейки.
Они гравируются непрерывно по спирали со скоростью 70 тыс. ячеек в сек (при использовании двух головок 140 тыс. ячеек в сек), излучение с длиной волны 1064 нм нагревает цинковое покрытие, покрытие плавится и испаряется, пары металла собираются и поступают в систему фильтрации.
При линиатуре гравирования, равной 70 лин/см, максимальная глубина макроячеек составляет 40 мкм при максимальном диаметре 170 мкм.
Благодаря полусферической форме элементарных ячеек обеспечивается лучший, по сравнению с ЭМГ, выход краски при печатании, а глубина ячеек на 30 % меньше.
|
|
|
Если линиатура составляет 70-90 лин/см, то глубина ячеек в тенях – до 35 мкм при их диаметре от 25 до 140 мкм. Лазерное гравирование позволяет формировать печатающие элементы, представляющие собой сложные структуры, состоящие из нескольких элементарных ячеек.
Так, способ гравирования, известный как Master Screen, позволяет создавать композитные структуры «шестиугольной» формы. Это позволяет управлять размерами макроячеек и достигать лучшего качества воспризведения штрихового элемента по сравнению с ЭМГ.
Завершающие операции изготовления формы. Завершающие операциивключают:
- очистку формы в растворе кислоты для удаления аморфного цинка, образовавшегося в процессе лазерного гравирования;
- хромирование формы для повышения тиражестойкости;
- полировку поверхности формы.
Хромирование протекает со скоростью 0,5 мкм/мин с 50 %-м погружением цилиндра в высокоскоростную ванну хромирования с выходом по току 25 %. Хромированная поверхность формы имеет высокую твердость (твердость хрома – 1100 HV) и хорошие структурно-механические показатели. Покрытие является гладким, не содержит посторонних включений, имеет большое количество микротрещин – 300-400 на 1 см. С их помощью устраняются внутренние напряжения в покрытии и, как следствие, повышается износостойкость формы.
|
|
|
При повторном использовании формных цилиндров после печатания с них химическим способом удаляется цинковое покрытие (вместе с хромовым) и на омедненную поверхность формного цилиндра вновь наносится цинковое покрытие.
7. Масочные технологии изготовления форм глубокой печати
Масочные технологии изготовления форм глубокой печати осуществляются с помощью лазерной записи информации на масочный слой с последующим травлением медного покрытия формного цилиндра.
Схема изготовления форм глубокой печати лазерной записью на масочный слой с последующим травлением:
- лазерная запись информации на масочный слой;
- травление медного покрытия формного цилиндра;
- удаление защитного слоя;
- хромирование формы.
По этой технологии, называемой Hydronik Японской фирмы Think изготавливаются формы с использованием светочувствительного слоя по схеме:
- покрытие омедненного цилиндра фотополимеризуемым слоем;
- покрытие защитным слоем;
- сушка слоев;
- запись маски на ФПС аргоновым лазером с длиной волны 488 нм.
|
|
|
В устройстве для записи маски, оснащенном лазерными записывающими головками, используют более 200 лазерных лучей. Это обеспечивает экспонирование масочного слоя на формном цилиндре длиной 1 м за 2,5 мин. После проявления и промывки проводится травление меди. В результате травления полученные ячейки имеют форму, напоминающую сферическую. Изготовленные по такой технологии формы отличаются высоким качеством и позволяют воспроизводить изображения с линиатурой до 150 лин/см.
В масочной технологии изготовления форм Digilas фирмы Daetwyler (Швейцария) в качестве масочного слоя используется лаковый термочувствительный слой, толщиной 3-4 мкм, содержащий полимер с сажевым наполнителем. Запись маски осуществляется в двухлучевом устройстве, оснащенном твердотельным лазером мощностью 100 Вт (диаметр луча 20 мкм).
Аналогичным образом, например, в устройстве HelioBeam С 2000 (фирмы Hell) производится запись волоконным лазером с длиной волны 1110 нм мощностью 60 Вт восемью параллельными лазерными пучками (диаметр луча 5-10 мкм).
После получения маски проводят химическое или электролитическое травление, разработанное фирмой Acigraf (Италия). Затем проводят удаление маски, промывку и обезжиривание формного цилиндра.
Для повышения тиражестойкости дополнительно осуществляют хромирование формы.
Масочные технологии позволяют значительно удешевить процесс изготовления форм глубокой печати.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 409; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!