Термообработка листов матричного материала

Категория:
Полимерные формы


Термообработка листов матричного материала

В матричном материале после его изготовления содержится большое количество низкомолекулярных фракций связующего, фенол, формальдегид, этиловый спирт в виде сольватных соединений с макромолекулами фенолформальдегидной смолы, молекулы воды, удерживаемые волокнами целлюлозы. По мере увеличения срока хранения количество «летучих» постепенно уменьшается и за пределами гарантийного срока снижается до минимума. Процесс самопроизвольной реакции поликонденсации материала с образованием развитой структуры ускоряется в результате испарения летучих. Матричный материал за пределами гарантийного срока хранения, особенно при нарушении условий хранения, зачастую отличается невысокой сжимаемостью. Содержание в матричном материале определенного количества летучих веществ, нормируемого техническими условиями в пределах 3—7% (для материала МПМ-2), низкомолекулярных фракций и примесей связующего свидетельствует о сохранении материалом высокой пластичности (сжимаемости) и, следовательно, достаточной разрешающей способности.

Использование матричного материала для прессования матриц непосредственно после подпрессовки вследствие высокой текучести связующего, зависящей также от наличия в материале летучих и низкомолекулярных веществ, приводит к формированию матриц с малой прочностью поверхности. В начальный период прессования матриц, по достижении необходимой пластичности материала в результате предварительного разогрева пресс-пакета, активно вступают в реакцию поликонденсации наиболее подвижные низкомолекулярные фракции смолы, что сопровождается бурным выделением газообразных продуктов (летучих). Стремясь к выходу из материала, газообразные продукты реакции поликонденсации перераспределяются под давлением прессования с участков печатающих элементов и уплотняемых пробельных на свободные от давления пробельные участки (крупные пробелы), что вызывает повышение температуры разогрева связующего в момент формования и соответственно его текучести. В сочетании с таким же влиянием низкомолекулярных фракций смолы (перетекание на участки пониженного давления) при прессовании происходит формирование на матрице квадратных по форме пробельных элементов с большим количеством раковин. Пробельные элементы таких матриц разрушаются при отделении от оригинальной формы и от стереотипов. Следовательно, верхний слой матричного материала в момент формования матрицы должен обладать определенной эластичностью. Для этого необходимо часть связующего переве-

из стадии резол в стадию резитол и значительно уменьшить в матричном материале (МПМ-1-1 и МПМ-2-1) количество летучих непосредственно перед формованием матрицы.

Содержание летучих и подвижных фракций смолы регулируют предварительной термообработкой листов матричного материала с покровным слоем непосредственно перед сборкой пресс-пакета между несомкнутыми плитами пресса при температуре прессования матриц. Длительность термообработки матричного материала МПМ-1-1 выбирается в зависимости от срока хранения после его изготовления: до 3 мес. — при температуре прессования матриц от 5 до 10 мин, до 8 мес. — 4—6 мин, более года — 2—4 мин.

Температура нижней плиты пресса для прессования матриц из материала МПМ-1 со строкоотливного набора 140—150 °С. Матрицы с буквоотливного набора рекомендуется прессовать при меньшей температуре нижней плиты (оптимум 115—120 °С) с увеличением на 3—5 мин продолжительности термообработки листов матричного материала с покровным слоем перед сборкой пресс-пакета.

Длительность термообработки материала МПМ-2-1 также зависит от срока хранения после его изготовления: 3 мес. — 4—6 мин, до 6 мес. — 2—4 мин, около года — 1—2 мин. Температура нижней плиты при прессовании матриц из материала МПМ-2 со строкоотливного набора 130—140 °С. Матрицы с буквоотливного набора рекомендуется прессовать при температуре нижней плиты пресса 115—120 °С. В этом случае продолжительность термообработки материала МПМ-2-1 увеличивается на 1—2 мин.

Критерием правильности выбора температуры нагрева нижней плиты пресса при термообработке листов матричного материала с покровным слоем может быть состояние поверхности материала после обработки и матриц из этого материала. На поверхности термообрабо-танного матричного материала не должны появляться крупные шероховатости и пузырьки — следствие «кипения» покровного слоя при повышенной температуре. Поверхность пробельных элементов матриц должна быть монолитной, гладкой, без сгустков смолы и трещин, с равномерной глубиной тиснения. Продолжительность термообработки матричного материала оказывает влияние и на состояние поверхности матриц на участках печатающих элементов: повышенная термообработка материала может быть причиной появления раковин и не-разглаженных участков. Печатающая поверхность стереотипов, отпрессованных с таких матриц, отличается шероховатостью, что недопустимо для штриховых и микроштриховых (растровых) элементов изображений.

Увеличением продолжительности термообработки направленно изменяют глубину тиснения матриц, так как сжимаемость матричного материала (термообработанно-го) снижается. В результате отверждения образуется довольно развитая надмолекулярная структура. С возрастанием числа химических связей в единице объема матричного материала увеличивается его сопротивление сжатию. При вдавливании в толщу сильно структурированного матричного материала тонкие штрихи рельефных элементов оригинальной формы из свинцового сплава начинают заметно деформироваться. Поэтому прессование матриц проводят с использованием матричного материала, сжимаемость которого находится в интервале от 22 до 25%. В момент формования рельефа матрицы происходит частичное разрушение химических и межмолекулярных связей под действием приложенного давления. Образующиеся при этом макрорадикалы сохраняют высокую реакционную активность и после рекомбинации взаимодействуют между собой, в результате чего при использовании излишне структурированного материала образуется механически напряженная структура резита пластмассовых матриц.

Продолжительностью предварительной термообработки возможно в определенных пределах изменять линейную и объемную усадку матриц. Термообработка «свежего» материала МПМ-1-1, например, в течение 6 мин обусловливает продольную усадку матриц 0,68% и поперечную 0,95%, а после 12 мин выдержки при той же температуре усадка составляет соответственно 0,23 и 0,39%. Производственный процесс изготовления матриц и стереотипов на прессах с недостаточным уровнем термоста-тирования плит не позволяет использовать одно из преимуществ быстроотверждающегося материала МПМ-2 — меньшую усадку по сравнению с материалом МПМ-1, так как сказывается происходящая перестройка плотной структурной сетки резита в период сравнительно длительного нагрева материала. Изменения линейных размеров стереотипов (по отношению к оригинальной форме) независимо от марки используемого матричного материал колеблются от 0,77 до 0,98%. Степень объемной усад-и матриц имеет значение при изготовлении печатных пластмассовых полос, так как уплотняются пробельные элементы матриц при прессовании стереотипов. Объемная усадка матриц зависит от многих факторов технологического процесса, в том числе и от продолжительности предварительной термообработки матричного материала с покровным слоем. Например, после 6 мин выдержки материала МПМ-1-1 размер рельефа матриц после прессования с них. стереотипов уменьшается на 0,2 мм или 12,6% по 16-пунктовым пробелам, а после 12. мин — на 0,07 мм или 4,7%.

Предварительную термообработку листов матричного материала с покровным слоем проводят перед прессованием матриц, так как хранение таких листов недопустимо из-за образования в структуре материала большого количества активных центров, которые существенно повышают скорость самопроизвольной реакции поликонденсации. Лучшие результаты термообработки матричного материала достигаются между несомкнутыми плитами . пресса. В этом случае более полно соблюдается основное требование: равномерность прогрева по площади листа и сравнительно стабильное регулирование температуры. При термообработке в нагревательном ящике пресса выявлена неравномерность прогрева листов матричного материала, что вызывает в последующем, на стадии прессования матриц, получение неодинакового рельефа в пробелах равной ширины. На ряде полиграфических предприятий предварительную термообработку матричного материала с покровным слоем исключают, увеличивая время прогрева собранного пресс-пакета перед формованием матриц. При обычной термообработке лист матричного материала со стороны покровного слоя не соприкасается с поверхностью нагретой плиты или формы, а прогревается через воздушное пространство между разомкнутыми плитами пресса и через слой материала с оборотной стороны листа. В пресс-пакете покровный слой материала прогревается от оригинальной формы, с которой он соприкасается по печатающим элементам под незначительным давлением. Покровный слой на этих участках прогревается быстрее всей массы материала с соответствующей разницей в скорости реакции поликонденсации и в структурировании материала. В покровном слое и в материале под участками печатающих элементов образуется более развитая структура, соответствующая структуре материала на последующей стадии за пластично-вязким состоянием. Прессованием такая структура будет разрушена, профиль сформированного рельефа матрицы получится квадратной формы с пониженной прочностью поверхности. Растровые участки матриц требуемой характеристики сформировать на таких участках практически невозможно.

Перед сборкой пресс-пакета должна быть завершена подготовка и матричного материала без покровного слоя (МПМ-1-2 и МПМ-2-2). При использовании такого материала сразу после поступления на предприятие («свежего», с повышенным содержанием летучих и высокой текучестью смолы) проводят предварительную термообработку его на нагретой плите (130—140 °С) полистно 3— 5 мин для МПМ-1-2 и 2—4 мин для МПМ-2-2. Продолжительность теплового воздействия на листы матричного материала перед сборкой пресс-пакета определяют по результатам прессования опытной матрицы.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум