Rulli in Gomma nella Stampa Offset: Durezza, Pressione e Controllo della Superficie

I rulli in gomma trasportano inchiostro e soluzione di bagnatura dal ductor alla lastra su ogni macchina offset, e i valori riportati nella scheda tecnica di un rullo non sono fissi. Durezza, diametro e condizioni della superficie variano con la temperatura, con la regolazione della macchina e con la chimica che la gomma incontra ogni giorno. Sapere cosa fa muovere quei valori è il primo passo verso una macchina stabile.

Accumulo di Calore all'Interno di un Rullo in Gomma

La gomma per stampa è viscoelastica. Quando un rullo viene compresso contro la lastra o contro un altro rullo, parte dell'energia di deformazione viene restituita e parte viene dissipata come calore all'interno della mescola. Una gomma con recupero viscoelastico più lento trattiene meno calore, quindi le sue dimensioni restano più stabili e invecchia più lentamente.

Due rulli possono essere entrambi classificati per il servizio a 25 C e comportarsi in modo molto diverso sulla stessa macchina. La mescola con smorzamento interno più elevato sviluppa durezza dinamica e pressione dinamica più alte alla stessa regolazione, e si riscalda più rapidamente in condizioni di funzionamento identiche. Un'impressione più ampia e una temperatura in aumento fanno salire la pressione in modo non lineare. Quando ciò accade, il calore si accumula rapidamente all'interno del corpo del rullo e il rullo può danneggiarsi. Le macchine offset a foglio accumulano calore più rapidamente delle rotative, quindi la larghezza di impressione corretta è importante anche quando la mescola è classificata per la temperatura di esercizio. I produttori di rulli pubblicano il requisito di impressione per i loro rulli originali, e quel valore va rispettato. Il funzionamento a vuoto è una causa comune di surriscaldamento, e una pasta protettiva dedicata per il funzionamento a vuoto abbassa la temperatura del rullo quando la macchina gira senza lavoro.

Scelta della Durezza del Rullo

Il tipo di gomma e la durezza sono abbinati al metodo di stampa e alla posizione del rullo nella macchina, perché ogni posizione comporta il proprio carico meccanico e chimico. Su una macchina litografica, la durezza è anche una guida approssimativa alla qualità della mescola. Un rullo più duro resiste meglio alla corrosione, ma distribuisce acqua e inchiostro in modo meno uniforme, e usura maggiormente la macchina e la lastra PS. Un rullo più morbido perde compressione e resistenza chimica, e la sua durata di servizio si accorcia.

Il principio di funzionamento è semplice. Mantenere la durezza il più bassa possibile per il lavoro, mentre il rullo alimenta ancora in modo uniforme inchiostro e acqua e resiste ancora alle sostanze chimiche e al carico meccanico che incontra. I rulli in un'unità di lavaggio automatico necessitano di una mescola che trasferisca bene il detergente, si autopulisca e resista alla corrosione. I rulli disinchiostranti progettati per pelucchi e polvere di carta rispondono a un problema diverso. Abbinare la mescola alla posizione evita molti difetti di qualità prima che si manifestino.

Larghezza di Impressione e Pressione di Stampa

La pressione di stampa è l'effetto combinato dei valori tecnici del rullo in azione. Durezza, elasticità e rugosità superficiale contribuiscono tutti, e ogni posizione sulla macchina ha uno standard di pressione stabilito. La regolazione della pressione influisce prima sulla qualità di stampa, poi sulla durata del rullo, sull'ammortamento della macchina e sul consumo energetico.

Misurata su una macchina, una larghezza di impressione di 4 mm ha prodotto 18 N, una larghezza di 6 mm ha prodotto 63,5 N e una larghezza di 8 mm ha prodotto 149 N. Un'impressione più larga del 50 percento ha aumentato la pressione di circa il 250 percento, e un'impressione più larga del 100 percento l'ha aumentata di circa il 725 percento. La regola pratica deriva da quei numeri: mantenere la pressione il più bassa possibile per la stampa. La larghezza di impressione è la forma visibile di quella pressione, e la larghezza indicata nel manuale del produttore è il valore testato per il rullo originale, quindi non va modificata senza motivo.

Quanto Costa la Pressione in Produzione

La pressione incide anche sui costi. Un test in condizioni reali su una Heidelberg CD102 a cinque colori ha utilizzato inchiostro offset quadricromico standard, una soluzione di bagnatura BottcherFount3010 e un rullo formatore inchiostro da 60 mm a 10.000 fogli all'ora, 24 ore al giorno. I rulli inchiostro e acqua originali erano entrambi SH25. Dopo due mesi la pressione è stata impostata al 50 percento del valore del primo mese, e la differenza nel costo di esercizio durante il periodo di prova è stata sostanziale. La pressione è un'impostazione di qualità e di costo allo stesso tempo.

Variazioni Accettabili di Durezza, Diametro e Superficie

Le specifiche dei rulli devono corrispondere a ciò che la produzione richiede effettivamente. Uno studio di tre mesi sulla prima unità colore di una Heidelberg CD102 costruita nel 1992, con inchiostro standard su carta patinata per album di pregio a una media di 11.000 fogli all'ora su due turni, con circa 18 ore produttive al giorno e rulli Boettcher originali, ha monitorato durezza, diametro e condizioni della superficie. Con la pulizia normale, la durezza è variata entro SH2, il diametro entro il 2 percento e la perdita di struttura superficiale è rimasta entro il 10 percento. La stampa è proseguita normalmente e i rulli sono tornati alle prestazioni originali dopo la manutenzione ordinaria.

Le finestre accettabili per i lavori di pregio sono queste. La durezza è specificata come SH25 su quella macchina, con una tolleranza di SH5; una variazione maggiore indica un difetto di stampa e rende difficile il recupero. Il diametro può variare fino al 5 percento, e una variazione maggiore richiede la sostituzione. La rugosità superficiale si valuta dalla vetrificazione: una perdita del 30 percento della superficie causa già seri problemi di stampa, e i rulli in buone condizioni possono ancora essere recuperati in quella fase, mentre una perdita superiore al 50 percento significa sostituzione anche se un recupero temporaneo è possibile. Pulizia e manutenzione regolari mantengono tutti e tre i valori entro la finestra.

Quando un Rullo Cambia Troppo in Fretta

Se un rullo esce dall'intervallo accettabile entro tre mesi, controllare prima la mescola. Un lavoro UV eseguito con rulli inchiostro e acqua ordinari è un abbinamento errato comune. Poi controllare l'inchiostro, la soluzione di bagnatura e il detergente. I difetti sono raramente causati da un solo elemento. Un rullo di qualità abbinato a una carta inadatta accelera la cristallizzazione sulla superficie, e gli inchiostri polimerici aromatici o i detergenti aromatici attaccano la gomma stessa. Quando sono coinvolti agenti chimici, un tecnico può aiutare a identificare la causa, e i materiali di consumo che non danneggiano il rullo e che mantengono un comportamento di stampa equilibrato fanno durare più a lungo l'intera macchina.