Световой меч для полиграфиста

Читатели могут удивиться такому утверждению: лазерные устройства, на которых, теоретически, можно порезать небольшой тираж, встречаются во многих компаниях, особенно занятых производством сувенирной продукции. Так называемые лазерные гравёры действительно достаточно доступны и, главное, универсальны: на них можно обрабатывать предметы различных форм из разных материалов.

Но в большинстве случаев эти устройства не применяются для работы с бумагой, поскольку производительность у них очень невысокая: загрузка и выгрузка листов материала или отдельных заготовок производится вручную. К тому же в обычном гравёре лазерная «головка» должна перемещаться к каждому месту на обрабатываемом полотне, в то время как на специализированных устройствах система управления лучом напоминает ту, которая применяется в цифровых печатающих устройствах: луч «сканирует» поверхность материала. Разумеется, второй вариант работает гораздо быстрее. Также мы не рассматриваем широкоформатные лазерные устройства, которые часто применяются для раскроя ткани.

Конечно, при тираже в несколько десятков экземпляров выполнить его можно и на бюджетной машинке с ручной подачей. Но если тираж больше или таких заказов достаточно много, сразу возникнет проблема низкой скорости работы. Мы же хотим рассказать об устройствах, которые пригодны именно для работы в типографиях — хотя бы и за счёт уменьшения универсальности. Поэтому для данной статьи мы выбирали лазерные устройства с самонакладом, конвейерной подачей или хотя бы вакуумным столом, который облегчает работу с бумагой и подобными материалами. В бюджетных устройствах обычно используется так называемый ячеистый стол из металла. Но не секрет, что бумага далеко не всегда имеет идеальную плоскую форму, особенно после печати, когда она может деформироваться из-за воздействия температуры в ЦПМ с фьюзером или воздействия увлажнения в офсетных машинах.

Устройства с вакуумным столом и ручной подачей, разумеется, менее производительны, чем машины с самонакладом. Зато на них можно сравнительно просто работать не только с бумагой, но и со множеством других материалов: деревом, фанерой, кожей и т. д.

Каковы преимущества лазерных устройств? Чем они могут привлечь полиграфистов? Для высечки обычно применяют либо штампы (плоские и ротационные), либо цифровые плоттеры. В последнем случае резка обычно осуществляется с помощью флюгерного ножа. Правда, в серьёзных устройствах для резки могут применяться моторизованные инструменты, но обычно режут ими не бумагу и даже не картон, а более солидные материалы — например, толстый пластик, фанеру или даже металлы.

Среди достоинств лазерного оборудования в первую очередь стоит отметить, что некоторые особо тонкие работы нельзя выполнить ни на каком ином оборудовании. И штампы, и флюгерный нож при достаточно сложных и тонких контурах просто сомнут, а то и порвут материал.

Сложные контуры, которые трудно или невозможно вырезать с помощью механических инструментов: слева — продукция, сделанная на оборудовании Highcon, в середине — LaserLabelCut, справа — Trotec

Кроме обычной резки, лазеры могут выполнять и другие операции. Например, с их помощью можно делать надсечку (в том числе самоклеющихся материалов), перфорацию или декорировать материал путём «выжигания». Таким же способом можно производить маркировку изделий. Важное преимущество — все эти операции можно проделать в один прогон. Естественно, при традиционной механической высечке достигнуть такого разнообразия операций в один прогон не удастся.

Почему же специализированные листовые устройства для лазерной резки мало распространены? Очевидно, одной из главных причин является стоимость лазерных систем. Хотя не все поставщики решились назвать цену оборудования, по имеющимся цифрам понятно, что это довольно весомая сумма для большинства цифровых типографий. Чем же, при таком раскладе, лазерные устройства для резки могут заинтересовать полиграфистов? Каковы преимущества лазерных установок по сравнению с механическими?

Другой причиной является то, что у лазерных технологий есть и свои ограничения: это не фантастический луч, с помощью которого можно рассекать всё что угодно, с бесконечной скоростью. Для разных материалов существуют устройства с разными типами лазеров, которые отличаются не только мощностью, но и другими характеристиками, в том числе длиной волны. Во всех рассмотренных нами устройствах применяется углекислотный лазер с длиной волны 10,6 мкм. Он хорош для резки бумаги, картона, некоторых пластиков и других материалов, в том числе дерева, фанеры, акрила, кожи, хлопка, натурального каучука и т. д.

Соответственно, рабочий стол выполняется из материала, который не поглощает лазерное излучение с данной длиной волны — например, для углекислотного лазера таким материалом может являться сталь. Из неё может быть сделан как вакуумный стол, так и подвижный конвейер.

Затруднения могут возникнуть и при работе с полиэтиленом высокой плотности или вспенённым пропиленом. Такие пластики, даже «поддавшись» лучу, в итоге могут снова запаять получившееся отверстие, что характерно именно для углекислотных лазеров, применяемых для резки бумаги. Порой возникают проблемы при резке металлизированных материалов — они могут просто отразить луч. Есть и такие материалы, которые производители категорически не рекомендуют обрабатывать с помощью лазера: хлор- и фторсодержащие пластики (ПВХ, тефлон), кевлар, поликарбонат, полистирол и т. д. Одни из них при прожигании лазерным лучом выделяют пары соляной кислоты, что вредно для персонала и вызывает порчу оборудования. Другие выделяют чрезвычайно ядовитые хлор- и фторорганические соединения — лучше так не делать!

При выборе оборудования надо учитывать, что «скорость», которую производители дают в технических характеристиках, фактически может быть двумя разными показателями: скорость самого процесса резки и работы устройства в листах. Разумеется, практическая производительность зависит не только от скорости, с которой лазерный луч прожигает материал, но и от длины контура, по которому луч движется. А этот контур может быть разным на каждом новом листе — речь-то идёт о цифровом производстве. Поэтому количество листов, которое производитель заявляет в качестве скорости работы, — величина условная. Возможно, именно поэтому производители затрудняются с точным определением скорости своих моделей. Так что при выборе оборудования, чтобы оценить реальную производительность, надо приезжать к поставщику со своим файлом и, желательно, своим материалом.

Рынок

Поскольку в типографиях таких устройств пока немного, естественно, что российские поставщики не торопятся включать их в ассортимент предлагаемой продукции. Не приходится удивляться, что в таблицу к нам попали всего пять производителей, причём один из них не имеет представителя в РФ. Но как минимум одна инсталляция этого устройства в России имеется, и мы решили всё же упомянуть о его технике, если уж количество марок и моделей в этом секторе рынка столь невелико.

Израильский производитель Highcon является, пожалуй, наиболее известной компанией в данном секторе рынка. Она регулярно демонстрирует свою технику на отраслевых выставках, а мы, соответственно, регулярно помещаем заметки о ней. Highcon была основана в 2009 г. А. Рацманом и М. Циммером и с тех пор регулярно расширяет ассортимент продукции: растёт как формат обрабатываемых материалов, так и их толщина и разнообразие, а также скорость обработки.

Выдающееся отличие моделей Highcon Euclid, делающее их по-настоящему уникальными, — возможность так называемой цифровой биговки. Правда, на самом деле операция эта не совсем цифровая (поскольку для неё всё же необходима форма), и лазер в ней не задействован. В Highcon решили разделить операции резки и биговки, которые в механических системах выполняются с помощью общего штампа. В устройствах же этого производителя резка выполняется лазером, а вот для биговки разработана оригинальная технология DART. На специальный барабан в соответствии с данными, загруженными в машину, автоматически наносятся «цифровые» биговочные линейки. Они формируются специальным полимером, который затвердевает и образует выпуклые линии. При работе лист обрабатываемого материала (обычно это картон) подвергается давлению барабана с этими линиями, а с другой стороны — опирается на ответный барабан, покрытый специальным эластичным покрытием. В результате на картоне образуется линия, как при обычной биговке. Её качество, как уверяет производитель, позволяет без проблем отправлять готовую продукцию на фальцевально-склеивающие и разливочные машины, что важно при промышленном изготовлении упаковки.

Разумеется, такая биговка — это не совсем цифровой процесс, и с его помощью нереально выпускать единичные экземпляры изделий с разными линиями сгиба. Но производитель считает, что на реальном производстве форма упаковки и, соответственно, линии биговки меняются не так часто. Зато времени на создание полимерной формы уходит всего четверть часа. И вам уже не нужно хранить штанц-формы.

Что касается биговки, то можно также заметить, что на всех лазерных устройствах можно делать надсечку, которая в некоторых случаях может заменить биговку (хотя, разумеется, далеко не всегда).

После процесса биговки (если он имеется в данной машине Highcon) лист по конвейеру отправляется на лазерную резку, а затем — на приёмку.

Также машины Highcon оснащаются встроенным механизмом для автоматического удаления облоя даже из маленьких отверстий, которые лазер делает в обрабатываемом материале. Этот модуль избавляет от необходимости ручного труда и покупки специальных инструментов.

Можно сказать, что Highcon — локомотив данного направления, в то время как для других иностранных производителей выпуск именно полиграфической техники может быть побочным направлением работы. Машины Highcon — среди лидеров как по скорости (до 5000 листов в час), так и по формату обрабатываемого материала.

В мире Highcon произвела около 70 инсталляций. Наприммер, они установлены у крупнейшего производителя открыток — American Greetings, у производителей упаковки Boutwell, Owens & Co. Inc. и во многих других компаниях. К сожалению, у нас типографий с желанием и возможностью установить такое высокотехнологичное и производительное оборудование пока не нашлось.

С помощью лазера можно прорезать материал не только насквозь, но и частично. На снимке — самоклеящийся материал, на котором сделана надсечка с помощью устройства LaserLabelCut

Санкт-Петербургская LaserLabelCut является в нашей таблице единственным российским производителем. По его мнению, одноимённое устройство является оптимальным решением для небольших цифровых типографий. Компактный размер и приемлемая для широкого спектра тиражей скорость работы делают его конкурентоспособным по сравнению с цифровыми режущими плоттерами.

Стоит отметить, что раньше этот производитель предлагал модель с вакуумным конвейером из нержавеющей стали. Однако в новой модели листы обрабатываемого материала подаются вручную — так LaserLabelCut пошёл навстречу пожеланиям клиентов сделать устройство дешевле.

По утверждению производителя, благодаря тщательно подобранной оптике аппарат работает надёжно, справляется, кроме обычной, с синтетической и дизайнерской бумагой, некоторыми видами гофрокартона и даже с металлизированной плёнкой.

Интуитивно понятное ПО EzCad позволяет каждому контуру высечки присвоить разные режимы лазерного воздействия (мощность, скорость, частота). Соответственно, на одном листе можно сделать сквозную резку и высечку, нанести рицовку, выполнить гравировку и перфорацию.

Инсталляции у этого производителя уже есть, но пока только старой модели. Новая, которая внесена в нашу таблицу, стоит 997 тыс. руб.

Станки Photonim сделаны в Китае. Мы уже неоднократно рассказывали, что китайское оборудование и материалы в последние годы вполне могут тягаться с продукцией западных производителей. Правда, и цена на оборудование серьёзных китайских предприятий уже не та, что была во времена преобладания «гаражных» заводиков, но она всё ещё выглядит достаточно привлекательно.

Лазерные станки Photonim оснащены системой контроля, которая гарантирует высокую точность резки независимо от скорости обработки, протяжённости контура и сложности его геометрии. Цифровой сигнальный процессор (DSP), отвечающий, в частности, за оптимизацию скорости и траектории реза, а также управляющее ПО были разработаны самой компанией Photonim, что позволило достичь максимальной согласованности работы механики и электроники, обеспечить длительную бесперебойную работу и оперативное решение проблем в случае их возникновения. Оборудование Photonim поставляется с современным программным обеспечением RUIDА, позволяющим работать с популярными графическими редакторами (Adobe Photoshop, CorelDRAW) и пакетами САПР (AutoCAD).

Для высокоточного позиционирования лазерной головки и возможности раскроя по заранее заданному контуру с неизменной повторяемостью результата некоторые модели комплектуются ПЗС-камерой с соответствующим ПО.

Также среди особенностей «железа» Photonim — прочная станина, прецизионные направляющие лазерной головки, удобная высота рабочего стола, панорамная защитная крышка и т. д.

Перемещение рабочих столов по высоте (по оси Z) даёт возможность осуществлять резку/гравировку материалов значительной толщины.

Лазерные излучатели Photonim комплектуются системой автоматической установки фокусного расстояния. В некоторых моделях для повышения производительности могут быть установлены две лазерные головки. Блоки питания лазерных трубок, являющиеся собственной разработкой компании, гарантируют стабильность работы источников и неизменность мощности их свечения. Системы водяного охлаждения и гашения пламени в зоне резки поддерживают ресурс лазерного блока на максимальном уровне и исключают перегрев материала даже при невысоких скоростях обработки.

Все указанные в таблице станки Photonim имеют систему водяного охлаждения с контролем температуры и системой защиты, которая не допустит начала резки, если в системе охлаждения нет циркуляции — например, при перегибе трубки.

Модельный ряд Photonim, представленный в настоящее время в России, насчитывает около десятка устройств, отличающихся размером рабочего поля, мощностью и количеством лазерных излучателей, функциональными возможностями и разнообразием доступных опций. В нашу таблицу вошли четыре из них, которые в качестве опции имеют вакуумный стол, и Р1810 Scan, который комплектуется вакуумным столом стандартно.

Известная своим режущим оборудованием компания Polar делает для полиграфистов и лазерное оборудование: Laser Cutter Digicut PLUS и Laser Cutter Digicut PRO. Их производительность — до 2500 листов в час. Правда, устройство самонаклада и приёмки для этих машин данный производитель не делает, при заказе надо будет выбрать оборудование какого-либо стороннего производителя.

В нашу таблицу не вошло устройство Polar Digicut ECO, поскольку оно, хотя и может делать за один проход высечку, гравировку или надсечку, не имеет ни самонаклада, ни вакуумного стола. То есть подходит оно больше для изготовления сувенирной продукции, чем для работы с полиграфическими тиражами.

В SEI Packaging считают, что высокая цена оборудования — не всегда пустая трата денег. Например, SEI устанавливает на свои устройства высокочастотные лазерные излучатели RofinSinar (правда, в нашей таблице частота для них не указана). Благодаря этому лучом можно управлять точнее, чем в более бюджетных устройствах, причём на высокой скорости.

К достоинствам SEI можно отнести и то обстоятельство, что эта компания сама разрабатывает так называемые сканаторы — то есть систему, которая направляет луч на поверхность обрабатываемого материала. А большая стоимость устройства должна окупиться благодаря долгому сроку эксплуатации излучателя — 40 тыс. часов.

Опционально с устройствами SEI поставляется модуль биговки (обычной механической) — как по горизонтали, так и по вертикали.

Образцы продукции, полученной с помощью оборудования Highcon

Themediahouse — немецкий производитель устройств для лазерной высечки motioncutter — не имеет официального представителя в России, но первая такая машина в нашей стране уже была установлена в ростовской типографии «Проф-Пресс». Несколько лет назад основатель themediahouse Йорг Шеффлер инициировал разработку motioncutter для потребностей собственного печатного бизнеса, чтобы повысить ценность изготавливаемых цифровым способом прямых рассылок. Устройство получилось настолько удачным, что его было решено выпускать серийно и продавать другим типографиям. Среди возможностей motioncutter — резка, надсечка, гравирование, биговка (способом надсечки) и перфорация, а также персонализация резкой, которую разработчики назвали namecut.

Все представленные в таблице устройства австрийской Trotec имеют опциональный вакуумный стол, что учтено в колонке с ценами. Как можно видеть, наблюдается очень большой разброс цен на каждую из моделей — в зависимости от мощности, типа охлаждения и других особенностей каждого конкретного устройства.

Интересно, что у Trotec имеется и серьёзная высокопроизводительная машина для работы именно с полиграфической продукцией, но в Россию она не поставляется. Главные причины — высокая цена и невысокий спрос на такое специализированное оборудование.

Перспективы

Несмотря на то, что листовые устройства для лазерной резки в наших типографиях ещё очень мало распространены, хотелось бы надеяться, что в будущем полиграфисты оценят их достоинства. С их помощью можно обрабатывать самую разнообразную продукцию: открытки, приглашения, папки, именные таблички, визитки, пазлы и т. п.

Лазерные устройства позволяют как получать очень тонкие, оригинальные изделия, так и экономить на штампах. Кстати, штампы требуют не только времени и денег на изготовление, но и места для хранения.

Что касается расходов при работе лазерных устройств, то мы надеемся вернуться к этой теме позже. Пока что, в силу отсутствия достаточного опыта у полиграфистов (да и у поставщиков), за рамками статьи остались такие тонкости, как реальная производительность устройства; срок службы, замена или перезаправка лазера и стоимость этих операций и пр. Надеемся, со временем этот опыт у российских полиграфистов всё же появится, и мы сможем осветить его подробнее.