W systemie obróbki informacji poligraficzno-wydawniczej najważniejsza rola przypada procesowi drukowania z tego względu, że zapewnia on odtwarzanie informacji na odbitce i jej przechowywanie w postaci analogowej na nonikach materialnych (wydaniach) w cišgu długiego czasu.
Analiza zasad przenoszenia informacji we wszystkich technikach drukowania wykazuje, że występujš tutaj zjawiska fizykochemiczne i inne, którym towarzyszš: przekazywanie ruchu, pracy, materiałów i energii kinetycznej. Energia w procesach drukowania odgrywa głównš rolę. Jest ona zużywana i wytwarzana bezporednio w czasie wykonywania działania energetycznego w celu odtworzenia informacji.
ródłem wytwarzania i zużycia energii jest zespół drukujšcy, w którym dzięki konstrukcji systemu i właciwoci jego składowych wytwarza się działanie energetyczne, którego bezporednim odbiorcš sš wszystkie elementy strefy drukujšcej Đ od formy do odbitki.
Proces drukowania jest realizowany za pomocš fizycznego, chemicznego, elektrycznego lub magnetycznego współdziałania systemu drukujšcego, który jest zdolny nanieć obraz na materiał zadrukowywany przy użyciu okrelonego działania energetycznego.
Proces kontaktu podczas drukowania we wszystkich mechanicznych działaniach energetycznych, to jest w: typografii, offsecie, wklęsłodruku, sitodruku, fleksografii i w innych technikach ma wiele wspólnego. W celu zapewnienia kontaktu pomiędzy elementami drukujšcymi formy i zadrukowywanym materiałem niezbędne jest wytworzenie okrelonego nacisku, tzn. okrelonego działania energetycznego.
Najmniejszy nacisk, przy którym możliwe jest otrzymanie odbitki o zadowalajšcej jakoci, jest nazywany niezbędnym naciskiem technologicznym, a największy Đ naciskiem krytycznym. Podczas okrelonego działania energetycznego pomiędzy naciskiem niezbędnym technologicznie a naciskiem krytycznym pozostaje stabilna częć warstwy farby, która przechodzi na zadrukowywany materiał z formy drukowej.
Na etapie tworzenia odbitki działanie energetyczne jest zapewniane przez konstrukcję maszyny i skierowane prostopadle do powierzchni materiału zadrukowywanego; w innym przypadku wyniknš znaczne zniekształcenia graficzne.
Kontakt jest niezbędny we wszystkich przypadkach wykorzystania energii mechanicznej w procesach drukowania. Przy bezporednim i porednim (offset) kontakcie występuje współdziałanie formy, zadrukowywanego materiału i innych elementów (obcišgów, wałków), przy którym niezbędne sš ciskanie i deformacja nawet przy minimalnym nacisku i minimalnym czasie kontaktu.
Przeznaczeniem maszyny drukujšcej w stykowych i kombinowanych sposobach drukowania jest wytwarzanie strefy drukujšcej z zastosowaniem mechanicznego nacisku i realizacja procesu drukowania.
Praktyka drukowania i badania naukowe w zakresie procesów drukowania wykazały, że przy pracy zespołów drukujšcych pod wpływem energii mechanicznej występujš okrelone deformacje wszystkich częci maszyn i form drukowych. Dlatego w stykowych (kontaktowych) sposobach drukowania nawet w idealnych warunkach dokładnego wykonania wszystkich częci mechanizmów (elementów strefy drukujšcej) osišgnięcie równomiernego nacisku przy drukowaniu nie jest możliwe bez specjalnego podkładu Đ obcišgu. Obcišgi wykorzystywane sš we wszystkich stykowych i kombinowanych sposobach drukowania (przy wykorzystaniu elektrofotografii, magnetografii, termodruku); sš one równoważne dodatkowo Đ oprócz mechanicznego Đ także potokowi energetycznemu.
Proces drukowania w stykowych sposobach drukowania wymaga dokładnego, stałego rozłożenia energii (nacisku) wzdłuż całej strefy kontaktu. Jego wskanik energetyczny w zależnoci od wspomnianych wyżej parametrów ustala się i rozkłada w czasie przyrzšdu form i obcišgów, a właciwy proces drukowania rozpoczyna się tylko przy dokładnie wyregulowanym nacisku (rozłożenie energii we wszystkich strefach formy drukowej).
Nieprzewidywalne zmiany strumienia energetycznego możliwe sš w sytuacjach awaryjnych (popsucie się obcišgu, przypadkowe dostanie się w strefę kontaktu ciał obcych i inne).
Pomimo znacznych różnic w stykowych i kombinowanych sposobach drukowania obserwuje się występowanie ogólnych praw procesów energetycznych. Dla wszystkich przypadków pracy systemów charakterystyczne sš trzy etapy: poczštkowy, stabilny i niszczšcy (niestabilny). Najbardziej racjonalny dla odbitek jest stabilny, zrównoważony czas pracy.
Ruch strumienia energetycznego w maszynach drukujšcych odbywa się od zewnętrznych, pierwotnych ródeł energii elektrodynamicznej Đ energii strumienia elektrycznego (pršdu elektrycznego). Następuje przekształcenie energii w procesie drukowania bezporedniego stykowego, poredniego stykowego i kombinowanych sposobów drukowania charakteryzujšce się wtórnymi rodzajami energii mechanicznej, sprężystej elektrostatycznej, elektromagnetycznej, magnetostatycznej i cieplnej.
W ten sposób ruch strumienia informacyjnego w technologicznym procesie poligraficzno-wydawniczym przy kodowaniu i dekodowaniu informacji odbywa się za pomocš strumienia energetycznego od zewnętrznego pierwotnego ródła za pomocš wielostopniowego przekształcenia jednego rodzaju energii w drugi, a również dzięki powstaniu wtórnych ródeł w samym systemie, które sš wytwarzane przez odpowiednie materiały bezporednio w procesie technologicznym pod wpływem wspomnianego wyżej działania energetycznego.
Energia mechaniczna jako sposób dekodowania informacji przez strefę drukujšcš charakteryzuje się technologicznš elastycznociš dla różnych typów form drukowych i zadrukowywanych materiałów, co zapewnia możliwoć wykorzystania znacznych prędkoci i form drukowych praktycznie dowolnych wymiarów. Obecnie energia mechaniczna wykorzystywana jest również w większoci nowoczesnych kombinowanych sposobów drukowania jako ważna składowa procesu [1].
Wielkoć energii potencjalnej mechaniczno-sprężysto-deformowanych elementów kontaktu, która powstaje w elementach systemu, zależy od konstrukcji zespołu drukujšcego, sprężysto-elastycznych kontaktujšcych się powierzchni, reologicznych właciwoci farby, a w offsecie także od właciwoci roztworu zwilżajšcego.
Wtórne rodzaje energii potencjalnej powstajš w wyniku współdziałania kontaktujšcych się powierzchni, które charakteryzujš się okrelonymi powierzchniowymi właciwociami energetycznymi, a te z kolei zależš od struktury i składu materiałów, z których sš wykonane.
Współdziałania energetyczne doprowadzajš do zmian powierzchniowej energii elementów systemu wskutek: adsorpcji, absorpcji, chemosorpcji przez sorbenty kontaktujšcych się powierzchni. W rezultacie wytwarza się wtórny strumień skierowanego działania energetycznego w pełni opisany podstawami teorii energii termomolekularnej przez cinienie kapilarne i napięcie powierzchniowe przy rozdziale warstwy farby (roztworu zwilżajšcego) i sił międzyczšsteczkowego oddziaływania, jak również w sorbentach. Te procesy odbywajš się cyklicznie, dynamicznie i zgodnie z prawami natury; towarzyszy im wydzielanie energii cieplnej, która jest rozpraszana: strumieniem materialnym, kontaktujšcymi się powierzchniami, otaczajšcym rodowiskiem, co niechybnie doprowadza do jej zużycia, tj. utraty zdolnoci do wykonywania pracy.
Na podstawie znanej wiedzy o procesach technologicznych przedsiębiorstwa, termodynamiki procesów nieodwracalnych, strukturalno-energetycznej teorii tarcia i zużycia częci maszyn, praktyki procesów drukowania, modeli fizycznych procesów wytwarzania struktur wtórnych na powierzchni tarcia kontaktujšcych się powierzchni, opracowanych ogólnie w pracach [2-4], można przedstawić złożonoć i różnorakoć procesów energetycznych odbywajšcych się w strefie drukowania, a również samego zespołu drukowania.
Na rysunku przedstawiony jest opracowany przez autorkę model przekształcenia, kumulacji i rozdziału energii E0 w stykowych i kombinowanych sposobach drukowania.
Parametry mechaniczne maszyny drukujšcej (urzšdzenia) Đ moment skręcajšcy (M) i prędkoć obrotowa częci maszyn (VD.M) Đ przekształcajš się w nacisk (P) i prędkoć zmian obcišżeń drukowania (V) w strefie drukowania. Pod wpływem mechanicznej energii drukowania odbywajš się procesy rozdziału i przekształcenia energii na składowe w zależnoci od elementów systemu (forma drukowa, obcišg, farba, zespół farbowy, zespół zwilżajšcy, podłoże drukowe).
W formie drukowej, obcišgu, częciach maszyny (we wszystkich kontaktujšcych się elementach) o ogólnej liczbie 1,2,3Én odbywa się ciskanie prowadzšce nawet do deformacji plastycznej w warstwach powierzchniowych, charakteryzujšcych się wielkociš naprężeń (s) i deformacji (e). Granicznymi warunkami przy tym będš: absorpcyjne powinowactwo lub współczynnik napięcia powierzchniowego (sP.K.) i lepkoć (h) otoczenia technologicznego (farby, tonera, roztworu zwilżajšcego, emulsji wody w farbie, smarów itp.) do materiałów formy, obcišgów i częci maszyny.
Stosownie do znaczenia s i e w elementach systemu (patrz rysunek) uczestniczšcych w kontakcie odbywajš się zmiany strukturalne w warstwach powierzchniowych, okrelajšce się gęstociš r defektów struktury krystalicznej (dyslokacji wakansji, defektów ułożenia). Zmiany strukturalne doprowadzajš na poczštku do zmian lub utraty odpornoci powierzchniowych warstw materiałów kontaktujšcych się powierzchni.
Te procesy charakteryzowane sš przez energię aktywacji EAKT i entropię (SAKT); sš one determinowane przez pojawianie się mikrodefektów (porów, mikropęknięć itp.), a potem w następnych stadiach procesów tarcia doprowadzajš do pojawienia się mikrodefektów (j) w powierzchniowych warstwach wszystkich stale pracujšcych twardych elementów strefy drukowania.
W fazie ciekłej Đ w rodowisku technologicznym (farba, emulsja wody w farbie, roztwór zwilżajšcy, smary) również odbywajš się procesy fizyczne i chemiczne zwišzane ze zmianami (zwiększeniem) lepkoci, mechanicznej destrukcji łańcuchów chemicznych, utleniania w rezultacie reakcji tarcia, aktywowanej energiš mechanicznš.
W wyniku tych procesów występujš zwiększenie ogólnej energii systemu (aktywacja) i zmniejszenie wolnej energii (pasywacja). Współdziałanie nagromadzonej energii cieplnej (Qn) systemu i rozprowadzenie ciepła (Qq) do otaczajšcego rodowiska w ogólnym bilansie efektu cieplnego (Q) deformacji plastycznej zależy od przewodnictwa cieplnego każdego materiału (Q) i temperatury zewnętrznej (TOS). Temperatura procesu (T) jest kształtowana z uwzględnieniem energii cieplnej (Qn) oraz pojemnoci cieplnej (C) systemu w całoci. Stabilny proces drukowania może się odbywać przy spełnieniu równoważnoci EAKT i EPAS.
Przedstawiony model systemu strefy drukujšcej odzwierciedla przekształcenie, gromadzenie, rozprowadzenie strumienia energetycznego przy współdziałaniu elementów w bezporednich stykowych, porednich stykowych i kombinowanych sposobach drukowania.
Literatura
1. Wieliczko O.: Klasyfikacja sposobów drukowania. Poligrafika, 2001, nr 9, s. 80-81; 2001, nr 10, s. 80-81; nr 11, s. 70-71
2. Nikolas E., Prigożin I.: Samoorganizacija w nierawnowiesnych procesach. M.: Mir, 1979
3. Kosteckij B. I.: Uprawlenije iznasziwanijem maszin. Kijew: O-wo ăZnanijeÓ USSR, 1984
4. Rozum O. F.: Uprawlenije tirażestojkostŐju pieczatnych form. Kijew: Technika, 1990
Autorka jest wykładowcš w Katedrze Technologii Poligrafii na Politechnice Kijowskiej
