Чтобы РАКЕЛЬ не подвёл*

Точный анализ процесса удаления излишков краски с поверхности цилиндра глубокой печати невозможен без учёта особенностей ракельной системы и правильной её эксплуатации.

Одна из первых задач — проверка точности и стабильности угла контакта ракеля с формным цилиндром, в т. ч. отсутствия упругой деформации лезвия ракеля, в первую очередь в декоративной глубокой печати.

Приведу пример с типографией, запечатывавшей облицовочный материал для плавательных бассейнов. Хотя внутренний контроль не выявлял существенных цветовых отклонений по ширине полотна, вода в бассейне многократно усиливала небольшую разницу в плотности запечатки. Результат — отказ заказчика оплатить выполненную работу, её возврат исполнителю. Просчёт и анализ величины деформации ракельной системы показал, что центр ножа отходил от цилиндра даже при нормальном давлении прижима. Обнаружилась и вторая причина брака — небольшой диаметр цилиндра по отношению к его длине, приводящий к изгибам, следовательно, к разным величинам краскопереноса в центре и по краям. Думаю, оператор пытался компенсировать изгиб, увеличивая прижим ракеля, результатом чего и были цветовые отклонения по ширине запечатываемого полотна.

Упругие деформации ракеля на широкорулонных машинах глубокой печати существенно сказываются на качестве и стабильности работы. Не менее важны и другие моменты: механические погрешности, вибрации, перекос ракеля в держателе.

Предварительное снятие краски

Другой фактор качественной работы ракеля — предварительное удаление краски на повышенных скоростях, когда машина превышает проектную скорость. В таких случаях для вращающегося в красочном ящике формного цилиндра опции предварительного снятия краски обычно не предусмотрено. Подобные системы типичны для высокоскоростных издательских машин, где основная часть краски заранее удаляется, а под ракельный нож поступает лишь тонкая красочная плёнка. Мне известны случаи, когда дополнительное лезвие перед ракельным ножом устанавливалось в центре цилиндра на расстоянии 0,4 мм от его поверхности. В новых машинах эту функцию выполняют красочные валики, стандартно входящие в комплект или поставляемые на заказ. Обрушивающаяся на ракельный нож волна краски (особенно высокопигментированной водной) оказывает на него значительное давление, которое операторы пытаются компенсировать. Независимо от типа ножа, поддерживать острый угол контакта в таких ситуациях проблематично: чтобы удержать массу краски и заставить ракель работать, приходится сильнее прижимать нож.

Ресурс ракеля

Увеличивают износостойкость ракеля нанесением на него покрытия или качественным подбором композитного состава. Итогом наших исследований стал никелевый состав покрытия с эффектом смазки, предназначенный для работы с имеющими небольшие зоны гравирования цилиндрами или высокоабразивными красками для декоративной печати. Покрытие меняет влияющие на износ реологические процессы, облегчает краскопередачу цилиндра, продлевает ресурс ракеля, повышает качество его работы. Аналогичные покрытия есть и у других поставщиков ракелей.

Чем однороднее свободная от соединений углерода структура материала, из которого изготовлен нож, тем лучше. Подверженные износу крупные карбидовые вкрапления отделяются вместе со сталью, сокращая срок работы ракеля. Вот почему практически все ракельные ножи изготавливаются из славящейся качеством швед-ской стали. Из неё викинги делали боевые мечи, не знавшие износа в многочисленных сражениях. О шведской стали упоминают даже в средневековой литературе. В конце XIX в. на машины глубокой печати стали устанавливать «дукторный» нож, не контактировавший с носителем изображения, но находившийся в непосредственной близости от него, — износов и поломок боялись всегда. В современной глубокой печати нож соприкасается с цилиндром — на помощь пришла швед-ская сталь. В конце 1990-х Кьелль Йоханссон со шведскими коллегами разработал супермелкозернистый стальной сплав для ракельных ножей, признанный практичным и экономичным благодаря снижению износа.

Тип кромки

Следующий фактор успешной работы — профиль ракельной кромки. Если он меняет форму слишком быстро, даже при незначительном износе приходится останавливать машину и менять нож. Результатом выборочного износа в зоне наличия или отсутствия гравировки становится вуаль. Max Daetwyler разработала и запатентовала ламельную (ступенчатую) форму кромки. На лезвии толщиной 0,15–0,2 мм формируется кромка 0,07 мм, затем — рабочее лезвие. Разработка Allison System — кромка Superhoned с очень длинным скосом и основанием 2-3 мм — по износостойкости не уступает ламельной (изнашивается равномерно и не утолщается), а скос предохраняет лезвие от недопустимых изгибов.

Программное управление

Для успешной работы ракельной системы важна правильная компоновка всех её составляющих. Зачастую персонал практикует собственные методики: кто-то отвечает за измерения, кто-то устанавливает угломер… Возможны варианты постоянного визуального контроля износа ножей (с помощью стробоскопа) или отправки образцов производителю для изучения и получения от них микрофотографий фрагментов лезвия. Порядок настройки ракельного ножа для конкретного цилиндра данной печатной секции не менее важен, чем качество его материала и форма кромки.

В современных печатных машинах ракельные ножи настраиваются автоматически, хотя мне и доводилось слышать, что операторы иногда выполняют регулировки вручную, говоря, что программные значения не работают. Очень важны понимание значения каждого параметра и их регулярный контроль. Классический случай — заказ на пивную упаковку разного размера (под 6, 12, 24 и 30 банок), требующий цилиндров разного диаметра на одной машине. Дабы не допустить проблем с вуалью на светлом пивном картоне, приходится индивидуально настраивать лезвия для всех цилиндров. Казалось бы, геометрическая задача средней сложности, но не забывайте о пневмоцилиндрах, рычажных механизмах и прочих элементах управления. Эффект от подачи воздуха под определённым давлением определяет угол контакта ракельного ножа. Статистический анализ отходов типографий глубокой печати, занимающихся специализированными этикетками, показал, что на брак из-за проблем с краскопередачей и ракелями может приходиться от 3 до 65% на одном и том же тираже и одной машине — столь сильно результат зависит от печатника.

Именно поэтому важно компьютерное управление, тем более предусматривающее сохранение настроек первого тиража. При малейших сомнениях оператор сохраняет параметры, при необходимости их восстанавливая. Зависимость от человеческого фактора резко снижается, ибо, ориентируясь на знания и опыт, оператор находит удачные комбинации настроек, сохраняет их в базе данных, чтобы использовать при повторной печати. Представьте, что работающий в третью смену печатник выявил проблемы с белой краской, сменил ракель, уменьшил угол его наклона. А если вышедший в первую смену специалист вдруг решит вернуть параметры в исходное состояние?..

Полный интегрированный контроль ракельной системы необходим и предусмотрен в большинстве новых машин, работая же со старым оборудованием, следует подумать о переобучении персонала. Печатая новый заказ на старой технике, всегда учитывайте особенности работы с проблемными красками и другие факторы. Всё решит знание технологических параметров и оборудования, которое, как правило, способно справиться с поставленными задачами. А ракельный нож — одна из существенных его составляющих.

Об авторе: Том Эллисон, соавтор главы по ракелям в изданной GAA и GEF книге «Gravure Process and Technology» (Технология глубокой печати).

* Перепечатано с разрешения издателей журнала Gravure magazine, февраль 2007 г.

НАШИ

Материал ракеля и правильность его настройки оказывают существенное влияние и на износ формных валов. При плохом качестве стали выкрашивание крупных элементов формирует рабочую кромку ракеля, не позволяющую качественно удалять краску с вала и дополнительно его изнашивающую. В итоге — полошение и тенение в зоне пробельных элементов. Оператор традиционно увеличивает давление на ракель, что даёт временный эффект, но ещё больше усугубляет износ. Дополнительная проблема — некоторые выкрошившиеся частицы ракеля, находясь в потоке краски, попадают в клиновой зазор между ракелем и валом, приводя к быстрому «запиливанию» вала в зоне поперечного перемещения ракеля, что опять же отрицательно сказывается на качестве печати и тиражестойкости валов.
Борис Сумароков (Bsumarokov@upackgroup.ru), руководитель проекта «УпакРото»

Нельзя не согласиться с автором, что ламельный ракель позволяет добиться стабильного угла контакта с формным цилиндром по всей толщине и в течение всего срока работы. Применение же ракелей с различными покрытиями, в т. ч. на никелевой основе, в разы увеличивают ресурс не только ракеля, но и формного цилиндра, что особенно важно, ибо в конечном итоге сказывается на экономике предприятия.
Александр Малюга (Maluga@galika.ru), региональный представитель MDC Max Dayetwyler