Процессы скрепления в производстве полиграфической продукции.
Классификация и сравнительная характеристика способов скрепления.
Способов скрепления: швейные и бесшвейные и механические.
Швейные способы: шитье нитками и проволокой. Эти способы могут применяться для любых разновидностей шитья: поблочного (внакидку и втачку) и потетрадного. Однако в настоящее время шитье нитками применяется, главным образом, для потетрадного шитья блоков, а шитье проволокой — для поблочного скрепления внакидку и втачку.
Бесшвейные способы: клеевые способы:
со срезкой корешковых фальцев
без срезки — с предварительным скреплением листов в многосгибных тетрадях.
Механические способы: скрепление спиралями, гребенками, винтами, заклёпками, замками-зажимами, обоймами.
Сравнительная характеристика способов скрепления. Из существующих способов скрепления наиболее старым, но до сих пор наиболее надежным и долговечным является шитье нитками. Конструкция книг в переплете с потетрадным шитьем блоков нитками в целом удовлетворяет требованиям читателей в отношении прочности, раскрываемости и удобочитаемости, но очень трудоемка в изготовлении, даже при применении скоростных ниткошвейных автоматов.
Из существующих способов клеевого бесшвейного скрепления (КБС) преимущественное развитие получил способ скрепления, при котором перед нанесением клея осуществляется срезка корешковых фальцев книжных тетрадей, составляющих блок. Этот способ все шире находит применение и получит дальнейшее распространение для книжных изданий в переплетных крышках. Кроме КБС со срезкой корешковых фальцев заметное развитие получают способы КБС блоков из предварительно скрепленных тетрадей, не требующие срезки фальцев, специально предназначенные для книжных изданий в переплетных крышках.
Основная область применения шитья проволокой — это крупносерийное производство малообъемных книжно-журнальных изданий, комплектуемых вкладкой. Шитье проволокой внакидку и втачку применяется и в мелко- и среднесерийном производстве изданий в обложке— соответственно I и II групп по толщине блоков. Потетрадное шитье нитками без корешкового материала и с применением марли долговечный способ скрепления книжной продукции в переплетах, рассчитанной на большой срок службы. Что касается технологии КБС с предварительным скреплением тетрадей термонитями, она находит ограниченное применение лишь при выпуске альбомов многокрасочных репродукций и других изданий улучшенного типа, печатаемых на листовых машинах.:
Способы шитья проволокой. Факторы, влияющие на прочность скрепления блоков проволокой.
Поблочные способы. При поблочном шитье проволокой книжный блок скрепляется за один рабочий цикл. Поблочное скрепление проволокой может быть осуществлено внакидку, втачку и вразъем. При шитье внакидку скобы располагаются непосредственно на линии сгиба тетрадей, вложенных одна в другую. При шитье втачку скобы размещаются параллельно корешковым сгибам тетрадей, на некотором расстоянии от них, а при шитье вразъем скобы находятся также на сгибе, однако их ножки загибаются не внутрь блока, а наружу. Основные достоинства поблочного скрепления проволочными скобами заключаются в независимости трудоемкости операции шитья от объема скрепляемых изданий, в небольшом расходе металла (в среднем две скобы на каждый блок) и в малых затратах рабочего времени на выполнение операции. Благодаря этому поблочное шитье проволокой в течение долгого времени являлось одним из основных способов скрепления той части книжно-журнальной продукции, которая предназначалась для малого и среднего срока службы.. Диаметр проволоки для шитья внакидку подбирается в зависимости от толщины блока и поверхностной плотности бумаги.
Проволока для скрепления блоков должна обладать достаточной жесткостью, чтобы обеспечивать быстрое и правильное прокалывание сшиваемых элементов конструкции. В то же время она должна иметь определенную пластичность, которая позволяла бы выполнять формирование ножек скоб и их загибку без разрушения и потери прочности.
Разновидностью шитья втачку является шитье встречными скобами, т. е. шитье блока проволокой с двух сторон без загибки ножек скоб. При таком варианте скрепления скобы удерживаются в толще блока только силами трения, что не обеспечивает высокопрочного скрепления продукции. Оно применяется только для изданий типа отрывных календарей, которые для предупреждения преждевременного рассыпания, проклеиваются по корешку и заключаются в П-образную металлическую обойму.
Потетрадное шитье проволокой выполняется только шитьем вразъем на корешковом материале. При потетрадном шитье проволокой каждая тетрадь блока прошивается проволочными скобами через фальц и прикрепляется к общему корешковому материалу путем загибки ножек скоб поверх этого материала. Потетрадное шитье проволокой позволяет формировать блоки практически любого объема при достаточно хороших показателях раскрываемости и удобочитаемости, что является одним из важных его преимуществ. Книжные блоки, сшитые проволокой вразъем на марле, получаются неравномерно плотными — с низкой плотностью шитья. Их корешковая часть быстро теряет свою форму, а с течением времени такие блоки начинают быстро разрушаться, причем из них выпадают не только двойные листки, но и целые тетради. шитье блоков проволокой вразъем на марле в настоящее время применяется очень редко
Факторы, влияющие на прочность скрепления блоков проволокой. Прочность скрепления блоков проволокой, измеряемая силой отрыва от блока листа или обложки, зависит в основном от прочности бумаги на разрыв в направлении действия силы, от числа скоб и коэффициента спрессованности блока в момент шитья. Прочность бумаги на разрыв и число скоб. Чем больше прочность бумаги на разрыв и суммарная длина спинок или ножек проволочных скоб, удерживающих бумагу при отрыве от блока, тем выше прочность швейного скрепления. Коэффициент спрессованности блока при шитье. С повышением коэффициента спрессованности блока Кс в момент шитья прочность швейного скрепления сначала возрастает, достигает максимального значения при Кс, близких к единице, после чего понижается.
Поблочные способы. - книжный блок скрепляется за один рабочий цикл. Поблочное скрепление проволокой может быть осуществлено:
внакидку,(скобы располагаются на линии сгиба тетрадей, вложенных одна в другую)
втачку ( скобы размещаются параллельно корешковым сгибам тетрадей, на некотором расстоянии от них)
вразъем. (скобы находятся также на сгибе, однако их ножки загибаются не внутрь блока, а наружу)
Основные достоинства поблочного скрепления проволочными скобами заключаются в независимости трудоемкости операции шитья от объема скрепляемых изданий, в небольшом расходе металла (в среднем две скобы на каждый блок) и в малых затратах рабочего времени на выполнение операции.
Шитье внакидку состоит в том, что скомплектованный вкладкой блок с наброшенной сверху обложкой раскрывается посередине и накидывается на седло проволокошвейной машины обложкой вверх. Прошивается блок по корешковому сгибу, а ножки скоб загибаются внутрь блока. Диаметр проволоки для шитья внакидку подбирается в зависимости от толщины блока и поверхностной плотности бумаги.
Проволока для скрепления блоков должна обладать достаточной жесткостью, чтобы обеспечивать быстрое и правильное прокалывание сшиваемых элементов конструкции В то же время она должна иметь определенную пластичность, которая позволяла бы выполнять формирование ножек скоб и их загибку без разрушения и потери прочности
Шитье вразъем при комплектовке блоков вкладкой, технологически сходное с шитьем внакидку, из-за неудобства фиксации раскрытого блока в нужном положении в момент прошивки применяется относительно редко — только для скрепления малообъемных изданий в переплетных крышках, выпускаемых малыми тиражами для дошкольников
Шитье втачку применяется для скрепления изданий, скомплектованных подборкой. Этот вид скрепления достаточно прост и экономичен но ухудшается раскрываемость изданий и требуется увеличение корешкового поля на 1/2 кв. с одновременным уменьшением формата набора полос на 1/4 кв. По этим причинам шитье втачку не применяется для скрепления блоков изданий в переплете и используется только для выпуска изданий среднего объема в обложке, а также для некоторых крупноформатных альбомов (до 160 с.), не требующих обработки корешковой части блока. Шитье втачку малотиражных изданий проводится на тех же проволокошвейных машинах — тачалках, что и шитье внакидку. Технологический принцип при этом остается тот же, но размещение блока перед скреплением изменяется: стопа подобранных тетрадей укладывается к упору плоского стола, находящегося в горизонтальном положении.
Механические способы скрепления блоков.
Механическими называют способы скрепления блоков книжного типа, в которых используются металлические или пластмассовые крепежные детали или устройства. По виду образования отверстий в корешковой зоне блока и типу крепежных деталей и устройств механические способы скрепления блоков делят на скрепление:
спиралями и гребенками
винтами и заклепками,
замками-зажимами и обоймами.
Скрепление спиралями и гребенками. Для осуществления скрепления блоков спиралями необходимо выполнить две операции: сделать перфорацию отверстий в корешковой зоне, навивку спирали в отверстия перфорации. Для скрепления металлическими или пластмассовыми спиралями делают перфорацию малых круглых отверстий диаметром порядка 2-3 мм с шагом 4:1. Навивка спиралей на блоки выполняется на полуавтоматах или вручную. При скреплении книжных блоков проволочными или пластмассовыми гребенками обычно применяют более разреженную и крупную перфорацию с тагом 3:1 и 2 :1, при скреплении проволочными гребенками отверстия делают квадратными, а при скреплении пластмассовыми гребенками - прямоугольными. Заправка проволочных гребенок в подготовленный книжный блок и их обжатие для образования замкнутых колец, полностью охватывающих край корешковой зоны, выполняются на полуавтоматах или на малогабаритных устройствах настольного типа с ручным приводом исполнительных механизмов.
«+»
простота производства,
постоянное высокое качество продукции,
привлекательный внешний вид, полная раскрываемость издания (страницы на горизонтальной поверхности даже при изгибе на 360° всегда остаются плоскими),
отсутствие ограничений по формату,
возможность удаления или замены листов.
«-»
двукратное снижение прочности листов на вырыв
уменьшение на 5—7 мм формата полосы набора по ширине из-за просечки системы отверстий вдоль Корешка;
открытый негладкий корешок, не позволяющий наносить на него изображение;
наличие щелей посередине каждого разворота, ограничивающее художественное оформление издания,
низкая производительность процесса, позволяющая использовать его лишь в мелко-и среднесерийном производстве.
Технология изготовления изданий, скрепленных спиралями и «гребенками», довольно проста: после комплектовки блока, состоящего из отдельных листов (или малообъемных тетрадей, но раскрываемость издания при этом ухудшается), выполняется всего три или четыре операции — перфорация отверстий, вставка спирали или «гребенки», обжим гребенки и упаковка готовых изданий.Скрепление спиралями и гребенками применяют в производстве настенных календарей, дневников, различных каталогов, нотных и общих тетрадей, блокнотов, а за рубежом — и при изготовлении некоторых учебников.
Скрепление блоков винтами и заклепками. При скреплении блоков винтами и заклепками в корешковой зоне пробиваются или высверливаются два — три сквозных отверстия диаметром, равным размеру втулки или фасонной гайки крепежной детали. Крепежные детали вставляются в готовые отверстия вручную, после чего заклепки спрессовываются ударом молотка или в рычажном и винтовом прессе. При использовании резьбовых крепежных деталей скрепление блока выполняют отверткой или, при наличии насечки на головке винта, вручную. Данный вид скрепления применяется в производстве альбомов различного назначения и папок с бумагой для пояснительных записок к дипломным работам и проектам. Хорошая раскрываемость альбомов обеспечивается за счет применения тканевых шарниров, соединяющих листы блока с корешковыми полосками картона.
Скрепление блоков замками-зажимами и обоймами. Скрепление блоков, состоящих из отдельных листов, может выполняться пружинными замками, которые надежно скреплены заклепками со сварными пластмассовыми переплетными крышками. Пружинный замок может иметь от 4 до 6 пар полуколец, которые в готовом изделии плотно смыкаются в кольца. В других вариантах замков листы блока плотно сжимаются вдоль корешка подпружиненной планкой, положение которой фиксируется рычагом и защелкой. Первый вариант замкового скрепления предполагает перфорацию круглых отверстий диаметром порядка 4 мм в корешковой зоне блока. В готовом изделии листы блока скрепляются так же, как и при скреплении гребенками, но число скрепляющих блок элементов примерно на порядок меньше. При использовании замков с подпружиненной планкой листы блока удерживаются от выпадения из зажима силами трения, которые зависят от предварительного натяжения пружины, толщины блока, гладкости бумаги и положения листа в блоке. При неосторожном обращении с блоком или с зажимным устройством листы блока могут выпасть, поэтому данный вид скрепления блоков применяется в тех случаях, когда порядок комплектовки блока не имеет значения: в производстве беловых товаров, для хранения различных документов и др.
К достоинству способа скрепления блоков подпружиненной планкой можно отнести то, что блок не требует какой-либо подготовительной операции, а основной недостаток — высокая стоимость переплетных крышек с встроенными пружинными замками.
По своей сути скрепление блоков обоймами (пружинистыми скрепляющими элементами П-образной формы со сходящимися под некоторым углом «крыльями») аналогично скреплению блоков замками с подпружиненной планкой: в обоих вариантах листы блока удерживаются силами трения. Различие же состоит в том, что обоймы обычно являются самостоятельными крепежными деталями. При применении обойм их необходимо подобрать по определяющему размеру, по толщине блока с небольшим запасом, и нарезать заготовки в соответствии с высотой блоков.Как самостоятельный вид скрепления данный способ используется в основном для хранения архивных документов
Скрепление книжных блоков замками-зажимами и обоймами основано на использовании упругих сил изогнутых пластин. Отличительной особенностью конструкции переплетов с замками-зажимами является то, что пружинящие стальные замки встраиваются в корешковую часть переплетной крышки и, плотно сжимая листы блока, обеспечивают их надежное скрепление: обоймы же из металла или пластмасс являются самостоятельными скрепляющими деталями. Механическим способом скрепляются различные альбомы, кляссеры, каталоги, проспекты, настенные недельные и месячные календари и издания рекламного характера. Такая конструкция переплетов позволяет периодически заменять листы или пополнять их новыми листами изделия в переплетах с замками-зажимами имеют серьезные недостатки: сложность изготовления переплета, частый прорыв материала на внутренней поверхности корешка крышки острыми краями пружин, наличие внутреннего вкладыша листов, необходимость прокладывания узких полосок картона между листами в корешке, обязательное увеличение ширины корешкового поля листов на 20—25 мм, недостаточно хорошая раскрываемость. Лучшую перспективу применения имеет скрепление посредством надвигаемой на корешок сжимающей детали (обоймы). Иногда до скрепления обоймой корешок блока заклеивают. Основное назначение этой операции — избежать смещения тетрадей и отдельных листов в процессе обрезки блока с трех сторон, облегчить надевание обоймы. Высокая же прочность скрепления достигается за счет упругости обоймы. Сжимая листы на некотором расстоянии от края корешка, обойма предохраняет клеевую пленку от разрушающих воздействий при пользовании изделием и надежно удерживает листы тетрадей от выпадания.
Применяют скрепление спиралями и гребенками, предварительно перед скреплением блок перфорируеться или просверливаються отверстия для зажимов.
