3. Экспериментальные исследования переноса краски

Из-за большого значения, которое придается переносу краски при работе красочных и увлажняющих аппаратов, в этой области были начаты экспериментальные исследования. Самые последние результаты были получены в рамках двух проектов FDG Брёцем (Brotz) и Харсом (Hars). Целью работ было определение реальных коэффициентов расщепления красочного слоя и сопоставление их с результатами моделирования, выполненными Патцельтом (Patzelt) и Рудером (Ruder).

Для экспериментального определения всех величин, влияющих на коэффициент расщепления, был разработан и построен комплексный испытательный стенд (рис. 14). Он состоит из пленочного красочного аппарата секционного построения (т.е. без передаточного валика) с консольным расположением валиков в красочном аппарате, одного печатного аппарата (формный, офсетный и печатный цилиндры) и устройства размотки и намотки бумажного полотна.

Рис. 14. Опытный стенд для экспериментов по определению коэффициента расщепления.

Особое значение придавалось измерению толщины красочного слоя, которое должно было осуществляться по возможности бесконтактно. Наряду с имеющимся литометром (прибором для измерения толщины красочного слоя) была использована специально разработанная система измерения. Литометр, созданный FOGRA, работает с источником инфракрасного излучения, так как в этом диапазоне происходит максимальное поглощение энергии увлажняющим раствором и краской. Спектры поглощения увлажняющего раствора и краски перекрываются в диапазоне максимума. Разделение сигналов и, таким образом, абсолютное измерение толщины слоя краски и увлажняющего раствора возможно только после дорогостоящей калибровки. Измерение при помощи литометра производится на формном материале. Новая система измерений толщины красочного слоя работает с источником видимого спектра, но пригодна только для опытов без увлажняющего раствора. Обе системы измерения калибруются.

В качестве характеристик для описания переноса краски применялись коэффициент расщепления суммарного слоя  или коэффициент расщепления одного слоя в соответствии со следующими равенствами и рис. 11:

(_ij – коэффициент расщепления суммарного слоя; s – толщина слоя; _ij – коэффициент расщепления одного слоя; w – толщина транспортируемого красочного слоя).

Большое число варьируемых параметров (скорость краски, диаметр валиков, их материал и температура) затрудняет как проведение эксперимента, так и всеобъемлющее получение результатов. Поэтому опыты были ограничены только использованием метода изменения одного параметра при постоянстве остальных.

На рис. 15 представлен пример зависимости коэффициента расщепления краски от частоты подъёма растирочного валика при постоянной скорости печати. Видно, что коэффициент расщепления в опытах с увлажняющим раствором увеличивается больше, чем в опытах без увлажняющего раствора. (Примечание: обычно в качестве допущения исходят из постоянства коэффициента =0,5; на рис. 15 видна неточность в этом случае.)

Рис. 15. Зависимость коэффициента расщепления краски от частоты растира (ход 35 мм, v=1 м/с).

Для испытаний со многими параметрами широко применяются методики конструирования эксперимента. Они позволяют посредством мультивариантного решения, т.е. изменения нескольких параметров от опыта к опыту, уменьшить их число при одновременном увеличении информативности результата.

Исследования, проводившиеся до настоящего времени, привели к заметному углублению научных знаний в области процессов переноса увлажняющего раствора и краски в печатной машине. Однако полного их математического описания получить до сих пор не удалось.