Формирование печатающих элементов методом лазерного гравирования
Формирование печатающих элементов при лазерном гравировании осуществляется бесконтактным методом, так как гравирующим инструментом является лазерный луч, который локально воздействует на поверхность и в результате нагрева происходит испарение микроэлемента покрытия. Длительность одного импульса излучения составляет несколько сотен наносекунд. При лазерном гравировании печатающие элементы, как правило, имеют различную глубину ячеек и мало отличаются по площади. Однако имеются технологии, в которых динамическое управление диаметром луча и импульсной модуляции мощности позволяет получить ячейки различной площади и глубины. Поскольку параметрами процесса можно управлять раздельно, то можно формировать структуры различной конфигурации, состоящие либо из ячеек с изменяющейся глубиной, либо из ячеек различной площади и глубины.
Формирование ячеек можно осуществлять при помощи двух лазеров. В этом случае каждый из лазерных лучей может изменять глубину и площадь гравирования. В результате формируются ячейки сложной, но симметричной конфигурации. При этом конфигурация ячейка не зависит от скорости записи в отличие от процесса формирования ячеек при ЭМГ. Площадь же ячеек в лазерном гравировании меняется менее значительно, чем при ЭМГ, и изменение объема ячеек происходит в результате увеличения или уменьшения их глубины.
Пробельные элементы расположены на металлическом покрытии в виде перегородок между выгравированными ячейками аналогично, как и при ЭМГ. При лазерном гравировании, как правило, в качестве металлического покрытия используется цинк, который имеет более низкую теплопроводность по сравнению с медью, что позволяет применять лазеры меньшей мощности.
Технология лазерного гравирования форм глубокой печати с цинковым покрытием цилиндра была разработана компанией MDC Max DaetWyler (Швейцария). Гравирование мощностью в несколько сот ватт. Модуляция излучения лазера осуществляется акустооптическим модулятором. Создаваемый лазерами пучок из двух лучей, воздействует на слой цинка, который под его воздействием локально нагревается, плавится и испаряется, и в результате формируется ячейка. Образующиеся при этом пары металла собираются специальной системой и поступают в систему фильтрации.
Глубина гравируемых форм ограничена мощностью лазера и зависит от линиатуры гравирования. Так при линиатуре 70 лин/см максимальная глубина макроячеек составляет 40 мкм при максимальном диаметре 170 мкм. Глубина ячеек на 30% меньше, чем при ЭМГ, и в результате при печатании с таких форм экономичнее расход краски. Этому же способствует и полусферическая форма элементарных ячеек. Скорость гравирования достигает 70 тыс. ячеек в секунду, что на порядок выше по сравнению с ЭМГ.
Лазерное гравирование, в зависимости от способа генерации, позволяет сформировать печатающие элементы в виде сложных структур, включающих несколько элементарных ячеек.
Способ гравирования, известный как Master Screen, создает композитивные структуры «шестиугольной» формы, синтезируя перекрытие отдельных ячеек. В результате достигается лучшее качество воспроизведения штриховых элементов, что весьма важно для условий глубокой печати.
Достоинствами лазерного гравирования являются:
- высокое разрешение записи;
- очень высокая скорость гравирования;
- стабильность результатов гравирования, не зависящая от износа инструмента по отношению ЭМГ;
- более четкое воспроизведение штриховых элементов;
- возможность варьирования параметров растра.
В заключение следует отметить, что в последнее время ведутся разработки по замене цинковой рубашки на полимерный материал. Так, например, компания Matrix Unlimited (США) предложила применять для тиражных рубашек водорастворимый полимерный материал, который наносится на цилиндр инжекторным способом. Полимерная рубашка толщиной 10 мкм может гравироваться как механически, так и лазером. После печати она просто смывается теплой водой. Полимер имеет высокую твердость и не требует хромового покрытия. Стоимость изготовления цилиндров глубокой печати с полимерным покрытием вдвое меньше по отношению к цилиндрам с металлическим покрытием.