Badanie wpływu geometrii komórek wałka rastrowego na objętość

Badanie wpływu geometrii komórek wałka rastrowego na objętość

ZAGADNIENIA POLIGRAFICZNE
B a d a n i e w p ł y w u ge ome tr ii komór e k w ałk a
ra st row e go na ob ję tość far b y dr u kowej
p r ze noszone j na for mę d r ukową
St u d y o f an i l o x cel l g eometr y imp ac t on th e in k v ol um e
tran s f er red to th e prin tin g p l a te
O L H A B L A G O D I R , O L E N A V E LY C H K O
DOI: 10.15199/54.2016.7.2
W niniejszym artykule jest rozpatrywany proces przenoszenia
farby w druku fleksograficznym. W celu analizy zachowania się
farby przeprowadzono modelowanie komputerowe na podstawie
uproszczonego modelu obliczeniowego. Farba znajduje się
między komórką wałka rastrowego a poziomą powierzchnią
formy drukowej, która porusza się w górę; w ten sposób farba
jest przenoszona w strefie kontaktu wałka rastrowego i cylindra
formowego oraz formy drukowej. Strumień farby jest modelowany
drogą rozwiązania równań Naviera–Stokesa za pomocą metod
aproksymacji krańcowo różnicowej. Do modelowania strefy powierzchni swobodnej jest wykorzystywana tzw. metoda VOF. Na
podstawie otrzymanych wyników ustalono wpływ kształtu komórki
wałka rastrowego, lepkości farby i kątów zwilżania formy drukowej
na współczynnik przenoszenia farby.
Słowa kluczowe: przenoszenie farby, kształt komórki, kąt zwilżania, lepkość
This paper examines the ink transfer process during flexographic
printing. To explore the behavior of ink a numerical simulation
is carried out based on simplified computational model. Ink is
held between anilox cavity and an upward moving plate, which
corresponds to the picking up of ink from the anilox roller by the
flexible printing plate. The fluid flow is described by solving the
Stokes equations, discretized with the finite element method.
The volume of fluid (VOF) model was adopted to demonstrate the
stretching and break–up behaviors of the ink. The influences of
the anilox cavity shape, ink viscosity and printing plate contact
angles on the ink transfer ratio are estimated.
Keywords: ink transfer, cavity shape, contact angle, viscosity
PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 72 · LIPIEC 2016
Introduction
Printing techniques are being extremely developed nowadays.
The most versatile printing process is flexography. It allows printing on every kind of substrate: paper, corrugated board, plastic,
polypropylene, flexible electronics etc. [2, 11]. Moreover rotational
flexographic printing is a promising high-throughput technology
for the front side metallization of silicon solar cells [13].
Paper, cardboard and corrugated board are very porous and absorbing substrates. Therefore, the techniques of achieving uniform,
required and predictable ink film on the printed substrate become
very important. The ability to print very fine printed elements is
essential for production images of high resolution.
Recent advancements in laser technology have allowed many
anilox roller companies to experiment in different cell shapes and
to come up with new ideas on ink transfer. Numerous surface
geometries have come to the market in the last few years. Printers
may be confused by the various engraving technologies available
[10, 14].
There have been a number of studies on the ink transfer in the
roll–to–roll (R2R) printing process [3, 6, 8, 12]. Most of them consider ink transfer in gravure or gravure–offset printing applications.
The common unit in the gravure and flexography processes is an
O. Blagodir, Ph. D. student, O. Velychko, prof., D.Sc. in Engineering,
Institute of Printing and Publishing, National Technical University of Ukraine
“Kyiv Polytechnic Institute”, 37, Prospect Peremohy, 03056 Kyiv, Ukraine
443