Более 40 лет считалось, что лазерный луч не в состоянии испарять медь при комнатной температуре: из-за отражающей свет блестящей поверхности металл не получает достаточной энергии и остаётся твёрдым. Похоже, современные разработчики скоро избавят нас от этого заблуждения.
Быстрый и надёжный метод нанесения изображений на формные цилиндры всегда был «святым Граалем» глубокой печати. Многие годы цветоделённые изображения, а поверх них — опорные линии растровой структуры поверхности цилиндра в два этапа экспонировались на лист светочувствительной пигментной бумаги с гелеобразным поверхностным слоем. Бумагой оборачивали цилиндр, и после отделения бумажной части на поверхности оставались участки отверждённого фоторезиста. Готовые ячейки формировались на медной поверхности ручным травлением кислотными растворами хлорида железа (III) различной насыщенности.
Как это делается теперь?
Методы удаления материала с поверхности формного цилиндра глубокой печати включают физические (механическим инструментом, который твёрже цилиндра), химические (растворение кислотой, или травление), электролитические (обратная гальванизация, когда цилиндр выступает в роли анода) и термальную абляцию (испарение термической энергией пучка электронов или фотонов, т. е. света).
Химическим и электролитическим способами обрабатывается сразу весь цилиндр с предварительно нанесённым защитным слоем, на который и наносится изображение. Теоретически, возможна электрохимическая обработка, где резец служит катодом, а материал удаляется преимущественно неконтактным способом (электролитическим вместо механического), но существующие разработки не обеспечивают достаточной скорости.
В современных химических и электролитных решениях используется лазер: в системе Schepers он испаряет тонкий слой чёрного лака перед химическим травлением, в устройствах Think и Creo/Acigraf Exactus отверждает светочувствительный слой перед химическим или электролитным удалением меди. Лазеру отведена второстепенная роль, поэтому обработка максимально ускорена, но для формирования ячеек в меди необходимы дополнительные этапы.
Новейшая история
Впервые о технологии электронного гравирования цилиндров глубокой печати (Electron Beam Gravure) заговорили на втором заседании Европейской ассоциации глубокой печати (ERA) в 1958 г., сформировав соответствующую техническую комиссию, в 1960 г. экспериментальная система была запущена во франкфуртском филиале института Бэттела, в 1963 г. Ассоциация получила первый отчёт о «гравировании посредством светового луча», т. е. лазера.
Crosfield Electronics первой поставила на коммерческую основу лазерное гравирование цилиндров глубокой печати, в 1980 г. предложив систему Lasergravure. Экспериментальная версия работала по принципу полного предварительного гравирования медного цилиндра, по аналогии с флексографским анилоксовым валом. Сформированные ячейки полностью заполнялись эпоксидной смолой до выравнивания поверхности, лазер испарял её на несущих изображение участках. Затем от медной матрицы ячеек отказались, цилиндр стали полностью покрывать смолой, гравируя ячейки непосредственно в ней. После двух лет экспериментов, отведённых на разработку продукта, электронные и лазерные компоненты довели до полной функциональности, продав систему компании Robert Maxwell и установив для тестирования в Sun Printers. Но за последующие 5 лет так и не удалось найти смесь смол, по тиражестойкости приближенную к 5 млн отт. Попадавшие в красочные ящики частицы застревали между ракелем и цилиндром, царапая его. В 1987 г. проект свернули, хотя ПО для вывода изображения на цилиндры продавали и дальше — для электронного интерфейса Helio-Klischograph.
Коммерческим проектом гравирование электронным лучом (electron beam engraving, EBG) сделала фирма Dr.-Ing. Rudolf Hell, команда под руководством Зигфрида Байссвенгера. Проблема была в процессе, проходившем в вакууме. Цилиндр и гравировальная головка помещались в подобие «субмарины», сдерживавшей давление воздуха, но полноформатная система требовала соответствующего объёма вакуумированного пространства — решение оказалось неэкономичным, хотя несколько систем продали для гравирования стальных цилиндров, выполняющих тиснение по листовому металлу. Проект окончательно закрыли решением совета на проходившем в Италии ежегодном собрании Европейской ассоциации в 1993 г.
 |
| Гравировальная установка Daetwyler Laserstar E |
Заручившись поддержкой Bauer, кровно заинтересованной в гравировании электронным лучом, эстафету подхватила MDC Max Daetwyler. Первые «клише», выгравированные планшетным устройством Klischograph, были цинковыми и открыли этот металл для полиграфистов: он хорошо поглощает излучение традиционных лазеров и может покрываться хромом. Если оцинкованный цилиндр после гравировки хромировать, по износостойкости он сравняется с традиционным. В 1995 г. на Drupa индустрии представили систему LaserStar, частота циклов гравирования в которой удвоилась по сравнению с начальными 35 кГц. Новая модель на 70 кГц пользовалась популярностью у производителей упаковки (особенно сигаретной) и поставлялась также в экономичной версии «Е» с укороченным и облегчённым ложем гравирования (макс. длина 2,8 м). Современная версия с двумя головками (140 кГц), гравирующая цилиндры глубокой печати для издательского сегмента, работает на предприятиях Bauer Druck в Кёльне (Германия) и Новогродзеце (Польша), планируется инсталляция в Японии.
Пока Hell билась над проблемой гравирования электронным лучом, а Daetwyler создавала собственный лазер, разработками в сфере электромеханического гравирования занялась Ohio Electronic Engraving. После появления гравировальных устройств с одной головкой для упаковочного сегмента она анонсировала модель для издательского рынка глубокой печати M900, первый раз приняв участие в европейской выставке Drupa-1995. Предложенная система заинтересовала букетом инноваций, в т. ч. гравировальными головками удвоенной скорости со встроенными камерами автоматической калибровки. После громкого анонса Нell, пробудившись и прекратив работы над проектом EBG, оперативно разработала модель K405, а затем — базирующиеся на тех же принципах K500 и K6, отличавшиеся рядом инновационных моментов.
 |
| Установка Hell Cellaxy для прямого лазерного гравирования по меди |
Наконец появился проект Hell Cellaxy. Как специалистам фирмы удалось реализовать технологию «лазер по меди»? За последнее десятилетие серьёзно повысилась мощность лазеров, появились разработки вроде «волоконного лазера», но ключевое отличие всё же в подходе. В базовой системе Daetwyler DLS лазерный луч по ширине равен ячейке — её формирует один удар. Для печати по грубым поверхностям формируется коническая ячейка за счёт дополнительной мощности по центру луча. В Hell Cellaxy принцип тот же, что и в процессорах для офсетных пластин. Ячейка по ширине в несколько раз больше лазерного луча, поэтому создаётся параллельными «надрезами» — мощный луч фокусируется на меньшей площади. Трёхмерный растровый процессор позволяет «высекать» отдельные ячейки любой ширины и глубины (256 градаций мощности лазера). По краям плашек можно формировать «половинные» ячейки, чтобы избежать типичных для электромеханического гравирования «ступенек».
Допечатные процессы
Печать
