Gummiwalzen im Offsetdruck: Härte, Druck und Oberflächenkontrolle

Gummiwalzen transportieren Farbe und Feuchtmittel vom Farbkasten zur Platte auf jeder Offsetpresse, und die Werte auf einem Walzenspezifikationsblatt sind keine festen Größen. Härte, Durchmesser und Oberflächenbeschaffenheit ändern sich mit der Temperatur, mit der Einstellung der Presse und mit der Chemie, auf die das Gummi täglich trifft. Zu wissen, was diese Werte beeinflusst, ist der erste Schritt zu einer stabilen Presse.

Wärmeentwicklung in einer Gummiwalze

Druckgummi ist viskoelastisch. Wenn eine Walze gegen die Platte oder gegen eine andere Walze gedrückt wird, wird ein Teil der Verformungsenergie zurückgegeben und ein Teil als Wärme im Compound verloren. Ein Gummi mit langsamerer viskoelastischer Rückstellung speichert weniger Wärme, sodass seine Abmessungen stabiler bleiben und es langsamer altert.

Zwei Walzen können beide für den Einsatz bei 25 °C ausgelegt sein und sich dennoch auf derselben Presse sehr unterschiedlich verhalten. Das Compound mit höherer innerer Dämpfung entwickelt bei gleicher Einstellung eine höhere dynamische Härte und einen höheren dynamischen Druck und erwärmt sich unter identischen Laufbedingungen schneller. Eine breitere Druckspur und eine steigende Temperatur erhöhen den Druck nicht linear. Sobald das geschieht, baut sich schnell Wärme im Walzenkörper auf und die Walze kann beschädigt werden. Bogenoffsetpressen sammeln Wärme schneller als Rollenoffsetpressen, daher ist die korrekte Druckspurbreite auch dann wichtig, wenn das Compound für die Arbeitstemperatur ausgelegt ist. Walzenhersteller geben die Druckspuranforderung für ihre Originalwalzen an, und dieser Wert sollte eingehalten werden. Leerlauf ist eine häufige Ursache für Überhitzung, und eine spezielle Leerlaufschutzpaste senkt die Walzentemperatur, wenn die Presse ohne Auftrag läuft.

Auswahl der Walzenhärte

Gummityp und Härte werden auf das Druckverfahren und die Position der Walze in der Maschine abgestimmt, da jede Position ihre eigene mechanische und chemische Belastung mit sich bringt. Bei einer lithografischen Presse ist die Härte auch ein grober Anhaltspunkt für die Compoundqualität. Eine härtere Walze widersteht Korrosion besser, überträgt Wasser und Farbe jedoch weniger gleichmäßig und verschleißt die Presse und die PS-Platte stärker. Eine weichere Walze verliert Kompressions- und Chemikalienbeständigkeit, und ihre Lebensdauer verkürzt sich.

Das Arbeitsprinzip ist einfach. Halten Sie die Härte so niedrig wie möglich, solange die Walze Farbe und Wasser noch gleichmäßig fördert und den Chemikalien und der mechanischen Belastung standhält, auf die sie trifft. Walzen in einer automatischen Wascheinheit benötigen ein Compound, das Reiniger gut überträgt, sich selbst reinigt und Korrosion widersteht. Entfärbungswalzen, die für Papierfussel und Papierstaub ausgelegt sind, lösen ein anderes Problem. Die Abstimmung des Compounds auf die Position vermeidet viele Qualitätsfehler, bevor sie entstehen.

Druckspurbreite und Druckdruck

Der Druckdruck ist die kombinierte Wirkung der technischen Werte der Walze im Betrieb. Härte, Elastizität und Oberflächenrauheit fließen alle ein, und jede Position auf der Presse hat einen festgelegten Druckstandard. Die Druckeinstellung beeinflusst zuerst die Druckqualität, dann die Walzenlebensdauer, die Maschinenabschreibung und den Stromverbrauch.

Auf einer Presse gemessen ergab eine Druckspurbreite von 4 mm 18 N, eine Breite von 6 mm 63,5 N und eine Breite von 8 mm 149 N. Eine um 50 Prozent breitere Druckspur erhöhte den Druck um etwa 250 Prozent, und eine um 100 Prozent breitere Druckspur erhöhte ihn um etwa 725 Prozent. Die praktische Regel folgt aus diesen Zahlen: Halten Sie den Druck so niedrig wie möglich, wie es der Druck erlaubt. Die Druckspurbreite ist die sichtbare Form dieses Drucks, und die im Handbuch des Herstellers angegebene Breite ist der getestete Wert für die Originalwalze, daher sollte sie nicht ohne Grund geändert werden.

Was Druck in der Produktion kostet

Druck verursacht auch Kosten. Ein Lauftest auf einer Fünffarben-Heidelberg CD102 verwendete Standard-Vierfarben-Offsetfarbe, eine BottcherFount3010-Feuchtmittellösung und eine 60 mm Farbauftragswalze bei 10.000 Bogen pro Stunde, 24 Stunden am Tag. Die ursprünglichen Farb- und Feuchtwalzen waren beide SH25. Nach zwei Monaten wurde der Druck auf 50 Prozent des Wertes des ersten Monats eingestellt, und der Unterschied bei den Betriebskosten über den Testzeitraum war erheblich. Druck ist gleichzeitig eine Qualitätseinstellung und eine Kosteneinstellung.

Akzeptable Veränderungen bei Härte, Durchmesser und Oberfläche

Walzenspezifikationen müssen zu dem passen, was die Produktion tatsächlich benötigt. Eine dreimonatige Studie am ersten Farbwerk einer 1992 gebauten Heidelberg CD102, die Standardfarbe auf gestrichenem Papier für hochwertige Alben bei durchschnittlich 11.000 Bogen pro Stunde über zwei Schichten, mit etwa 18 produktiven Stunden pro Tag und Original-Boettcher-Walzen lief, verfolgte Härte, Durchmesser und Oberflächenzustand. Bei normaler Reinigung bewegte sich die Härte innerhalb von SH2, der Durchmesser innerhalb von 2 Prozent, und der Verlust der Oberflächenstruktur blieb innerhalb von 10 Prozent. Der Druck lief normal weiter, und die Walzen erreichten nach routinemäßiger Wartung ihre ursprüngliche Leistung zurück.

Die akzeptablen Fenster für feine Arbeiten sind folgende. Die Härte ist auf dieser Maschine mit SH25 spezifiziert, mit einer Toleranz von SH5; eine größere Veränderung deutet auf einen Druckfehler hin und erschwert die Wiederherstellung. Der Durchmesser darf sich um bis zu 5 Prozent ändern, und eine größere Änderung erfordert einen Austausch. Die Oberflächenrauheit wird anhand der Verglasung beurteilt: Ein Verlust von 30 Prozent der Oberfläche verursacht bereits ernsthafte Druckprobleme, und gute Walzen können in diesem Stadium noch wiederhergestellt werden, während ein Verlust über 50 Prozent einen Austausch bedeutet, selbst wenn eine vorübergehende Wiederherstellung möglich ist. Regelmäßige Reinigung und Wartung halten alle drei Werte innerhalb des Fensters.

Wenn sich eine Walze zu schnell verändert

Wenn eine Walze innerhalb von drei Monaten den akzeptablen Bereich verlässt, prüfen Sie zuerst die Gummimischung. Ein UV-Auftrag, der mit gewöhnlichen Farb- und Feuchtwalzen gefahren wird, ist eine häufige Fehlpaarung. Prüfen Sie dann die Farbe, die Feuchtmittellösung und den Reiniger. Fehler werden selten durch einen einzelnen Punkt allein verursacht. Eine hochwertige Walze in Kombination mit ungeeignetem Papier beschleunigt die Kristallisation auf der Oberfläche, und aromatische Polymerfarben oder aromatische Reiniger greifen den Gummi selbst an. Wenn Chemikalien im Spiel sind, kann ein Techniker helfen, die Quelle zu identifizieren, und Verbrauchsmaterialien, die die Walze nicht beschädigen und in ihrem Druckverhalten ausgewogen bleiben, halten die gesamte Maschine länger in Betrieb.