Литография жести

Литография - процесс нанесения печати краской на жесть или другую металлическую поверхность. Это делают для декоративных целей, ведь наличие изображения на упаковке или изделии придаст ему больше привлекательности. Рисунок сможет разнообразить простое покрытие из металла и сделать его более оригинальным.

Жесть литографированная особенно востребована в производстве различных пищевых контейнеров и банок, внутри которых находятся продукты. В условиях жесткой конкуренции нанесение на продукцию рисунка может привлечь покупателя конкретно к этому производителю.

Конечно, большинство производителей прикрепляют на банки и контейнеры этикетки из бумаги различной формы и цвета, но литография на жести - более прогрессивная технология. Взять только банки для пива и популярных напитков. Насколько они выглядят приятнее, нежели другие изделия. Это эталон качества упаковки в пищевой промышленности. И все благодаря литографии.

Поэтому сегодня наблюдается процесс популяризации литографии на жести. Корпус батареек, жестяные банки для конфет, пепельницы, крышки для бутылок, рекламные вывески, различные типы оборудования - все это подвергается литографии, а затем дальнейшему лакированию.

Как делают литографию на жести

В основном, листы белой жести красят и покрывают лаками до того, как их разрезают и придают им форму. Исключение составляют банки, которые производят методом глубокой вытяжки. Для нанесения рисунка на металл используют специальную роликовую систему, после чего поверхность обрабатывают огнем в сушильной печи.

Жесть, литографированную производят методом печати цветных рисунков. На металлической поверхности это сделать даже проще и лучше, чем на бумаге. Но нужно понимать, что это немного разные технологичные процессы. После обработки жести краской она не впитает ее. Поэтому после всех процессов нужно высушить поверхность, чтобы краски и лаки остались на ней.

Второе отличие - поверхность металла далеко не такая гибкая, как у бумаги. А это значит, что до конца сделать идеальным контакт между аппаратом для печати и жестью невозможно. Кроме того, жесть с точки зрения спектров - черная поверхность, поэтому перед получением нужного изображения, аналогичного бумажному, нужно сделать ее белой.

Есть еще много немаловажных факторов, которые следует учитывать, в частности, пластичность покрытия, адгезия. Так, если лист жести покрасили, покрыли лаком, а затем начали его гнуть и разрезать, чтобы сделать жестяную банку или прочие изделия, нужно, чтобы покрытие настолько прочно было прикреплено к металлу, чтобы его не повредили никакие деформационные воздействия на поверхность.

Металлическая поверхность удобна тем, что благодаря ее свойствам можно добиться разных цветовых эффектов на изделии. Один из способов - использование различных непрозрачных красок в сочетании с прозрачными. Благодаря современному оборудованию можно очень быстро напечатать на такой твердой поверхности даже самые мелкие детали.

Итак, красят жестяную поверхность в два подхода: красками наносят на поверхность текст или изображение, а роликами лакируют все изделие. При этом обычно могут сначала нанести несколько покрытий на жесть, затем обработать ее краской, после чего сделать финишное лаковое покрытие сверху.

Фотолитография

Фотолитография предполагает нанесение печати на подготовленные уже белые жестяные поверхности. Принцип метода заключается в том, что ряд металлических поверхностей (к примеру, медная) хорошо реагирует с жирными печатными красками, другие же (к примеру, хром), не принимают краски, а лучше смачиваются водой и гидрофильными веществами.

Жир и вода не могут смешаться, поэтому краски не могут прикрепиться к увлажненным участкам и прилипают только на те, что хорошо контактируют с жирными основами. Таким образом, для выполнения литографической печати делают печатную пластину, на которой есть области, восприимчивые к жиру и отталкивающие его. Печатная форма не контактирует прямо с листом белой жести. Для этого рисунок сначала переносят на специальный вал, имеющий резиновое покрытие, после чего он переносит его на металлический лист. Это известная технологи офсетной печати (или офсетной литографии), благодаря которой жестяная печать стала гораздо более совершенной.

Специалисты печатают на жести, используя полноцветное цветовое пространство типа CMYK (аббревиатура указывает на цвета - Cyan, Magenta, Yellow и Keycolor). Технология предполагает, что любой цвет можно получить смешением голубого, желтого, черного и пурпурного цвета. Таким образом, перед печатью нужно произвести цветоделение, чтобы каждый оттенок, используемый при печати, был разделен на эти четыре составляющие. После этого делают специальную полупрозрачную пленку для нанесения каждого цвета. Далее делят все изображение на мелкие точки, чтобы добиться в каждом отдельном случае необходимой плотности цвета.

Изготовление печатной формы

Чем лучше состояние и качество печатной формы, тем более качественной и точной получится жестяная печать. На некоторых производствах еще используют биметаллические формы, в которых медное покрытие комбинируется с хромированным. Для этого на хромированную медь наносят светочувствительную смолу. Далее размещают позитив изображения в непосредственном контакте с этой смолой, после чего всю форму помещают в вакуумную среду для обработки ультрафиолетом. Те зоны, которые подверглись влиянию лучей света, твердеют. Потом, когда поверхность будут обрабатывать специальным реагентом для снятия светочувствительной смолы, эти затвердевшие участки не смоются. А вот другие участки смоются, и на них откроется хромированная поверхность. Ее смывают специальной кислотой, обнажая таким образом медь. После этого другим растворителем смывают смолу, которая затвердела под действием ультрафиолета, получая таким образом хромированные участки. Благодаря получению подобного типа печатной формы можно изготовить свыше 100 тысяч листов литографированной жести.

Но чаще всего сейчас используют другую форму для литографии, которую делают из анодированного алюминия, обработанного светочувствительными веществами. На пластину помещают негатив нужного изображения, после чего обрабатывают ее ультрафиолетом в вакуумном пространстве. Благодаря агрессивному воздействию света зона, которая воспринимает чернила, начинает твердеть. Когда процесс окончен, с поверхности снимают трафарет негатива и смывают защитное покрытие. Под ним получается металл, который не будет чувствителен к краске, поэтому печать на нем не пройдет.

Похожей по принципу литографической пластиной является поверхность безводного типа. Она особенно популярной стала сейчас и часто практикуется, поскольку позволяет резко сократить количество неудачно покрашенных изделий, да и настроить ее очень быстро. С помощью безводной пластины можно получить печать лучшего качества, которая продержится дольше по времени. Отличается пластина тем, что на нее наносят не воду, а силикон, который точно так же не допускает адгезии жирных чернил с жестяной поверхностью. Саму форму изготавливают из тонкого слоя алюминия, а затем его отдельные участки обрабатывают силиконом и фоточувствительным покрытием, которые потом постепенно убирают. Чтобы безводная пластина работала качественно, очень важно добиться постоянной температуры в ней в диапазоне 23-28°C. Для этого на печатный ролик постоянно направляют воздух или даже холодную воду. Безводные пластины не только хороши своим качеством, но имеют и экологическое преимущество. Так, благодаря применению силикона не нужно использовать для смачивания спирт, поэтому не загрязняется воздух его парами.

Печать на жести

Ниже представлены принципы работы оборудования, обеспечивающего собственно литографическую офсетную печать мокрого типа. В работе задействованы три цилиндра:

1. Специальная цилиндрическая форма для печати, на которую наматывают металлическую печатную пластину.
2. Бланкетный цилиндр. Он нужен для передачи рисунка с печатной формы на пластину.
3. Прижимной вал - он передвигает жестяной лист в горизонтальной плоскости вместе с бланкетным цилиндром.

Также на станке используются множественные ролики и смачивающие чернильные элементы. Обычно их устанавливают над первым цилиндром, чтобы с них подавалась краска, а также вода и спирт на печатную форму. А оттуда уже готовый рисунок будет передаваться на бланкетный цилиндр.

Пока лист жести проходит между прижимным и бланкетным цилиндром, осуществляется оттиск изображения на него. За счет установки этих цилиндров при помощи эксцентриковых подшипников можно настроить, с какой силой будет прижиматься изделие.

Если использовать безводные пластины, принцип работы будет похожим, но смачивающие ролики использоваться не будут.

Что касается используемых красок, то это смесь различных масел, красящих веществ, пигментов, лаков. И сейчас все усилия разработчиков направлены на то, чтобы новые краски сохли как можно скорее, чтобы печать проходила значительно быстрее. Для литографии используются специальные краски. Но есть особые изделия, у которых должны быть дополнительные свойства, поэтому для их покраски применяются дополнительные составы. Например, для наружных знаков должны применяться краски, которые не выгорают под действием солнца. А для пищевых продуктов, которые могут разогреваться в контейнерах - устойчивые к температуре.

Когда лист жести покрашен, его сушат в сушильной печи при 130°C.

Кстати, вплоть до середины прошлого века технология была настолько примитивной, что приходилось наносить на лист только по одному слою краски (оттенку), ждать, пока он высохнет, и переходить к следующему. С тех пор были проведены множественные разработки, усовершенствования технологии и оборудования, которые позволили добиться того, что сейчас можно наносить сразу 4 мокрых цвета в одной машинке (то есть голубой, пурпурный, желтый и черный). Далее в типовой печи сушат изделие. Сейчас появились даже такие печатные литографические машинки, которые работают по принципу бумажной печати и могут работать на высокой скорости с тонкой жестью.

Ультрафиолетовая сушка

Пока не было быстросохнущих красок, литография металла была не особо популярной. Но когда появились лако-красочные материалы, которые быстро высыхали под воздействием ультрафиолета, эта промышленность резко изменилась. Материалы, высыхающие под действием ультрафиолета, обычно производятся на основе полиуретанов, полиэстеров и эпоксидных смол, которые растворяют в метакрилатах или акрилатах. Благодаря наличию фото-инициаторов начинается процесс виниловой полимеризации под воздействием света.

Благодаря наличию подобных красок достигается сразу несколько преимуществ - экономится энергия, так как высыхание производится без сушки, не загрязняется среда (в другом случае при сушке выпаривается токсичный растворитель), сушка производится значительно быстрее, процесс литографии жести упрощается. Благодаря использованию УФ-сушки при многоцветной печати предыдущий цвет успевает высохнуть до того, как будет нанесен следующий.

Но у ультрафиолетовой сушки есть и свои недостатки. УФ-лампы относительно дорогие, да и сами краски значительно дороже. Кроме того, производителю необходимо расширить ассортимент красок, а законодателю - привести в соответствие современным нормам порядок использования лакокрасочных покрытий для пищевой промышленности, поскольку новые разработки в него не внесены. Кроме того, быстрое время высыхания данных красок сказывается на их пластичности, что особенно актуально при технологии глубокой вытяжки (например, во время печати искаженного изображения).

Но технология УФ-сушки усовершенствуется. Разрабатывают новые лампы, краски, ведутся разработки по улучшению пластичности этих красок, изучается влияние качества металла на процесс твердения краски.

Печать искаженного изображения

Прежде чем закончить описанию технологии печати изображений на плоских жестяных листах, нужно описать технологию печати искаженного изображения. Этот подход необходим для того, чтобы при печати на плоскости учесть, как рисунок будет выглядеть уже на объемной банке после изготовления. Для этого на первом жестяном листе делают мелкую квадратную решетку. После этого делают из этого листа банки и оценивают на готовом изделии, какие правки нужно внести в первоначальное изображение, чтобы оно не было в итоге искаженным. Как правило, все работы производятся при помощи компьютера и специальных моделирующих программ.

Декорирование двусоставных банок

Бесшовные двухсоставные банки получаются методом глубокой вытяжки, поэтому степень деформации конкретного участка жести рассчитать невозможно. Это вынуждает отказаться от идеи наносить рисунок на лист металла в этом конкретном случае. Поэтому применяют особую технологию не литографического "сухого офсета", которую также переняли из бумажной типографии. Стальную поверхность листа обрабатывают специальным фотополимерным покрытием. На лист наносят негатив рисунка, используя для этого флуоресцентные лампы, при воздействии которых обработанные зоны затвердевают. То же покрытие, которое не было освещено, легко смывается спиртом. Так как рисунок на поверхности несколько выступает над остальным листом жести, его можно покрасить роликом и перенести печать на вал, не смачивая поверхность.

На первом этапе печати может понадобиться прогрунтовать покрытие, чтобы получить основной цвет поверхности. Грунтовку можно нанести собственно на жестяное изделие. Для этого банка вращается вокруг резинового валика, которым она красится. Далее каждую банку переносят на специальный палец транспортера, который направляет ее в сушильную газовую печь. Это очень высокоскоростное устройство, которое позволяет высушить порядка 1500 банок за минуту. Когда изделия из него выходят, они переносятся на магнитную ленту, чтобы впоследствии попасть внутрь печатной машины. Данное устройство - это совокупность шести специальных печатающих головок, посредине которых находится барабан со множеством офсетных валов.

Каждая из указанных печатающих головок отвечает за один цвет. А это значит, что основное покрытие может быть покрашено максимум в шесть цветов. Когда вращается барабан, наблюдается поочередный контакт валов с печатными цилиндрами, что позволяет целиком перенести все изображение на валы. После этого с них постепенно переносится все изображение на саму банку, когда она находится возле барабана. Благодаря такому высокотехнологичному решению можно нанести рисунок на очень большое количество банок. Средняя скорость составляет свыше 1500 изделий в минуту.

Когда нанесение рисунка уже произведено, приступают к самому последнему этапу - лакировке изделия по типу "мокрый по мокрому", а затем направляют банку на сушку в печь. Сушат уже готовое изделие порядка минуты, выдерживая его в температуре не менее 170°C. Но есть и более быстрые печи, которые позволяют высушить металлическое изделие за несколько секунд. Так как после нанесения лака и покраски банки еще нужно заузить ее верхнюю часть, далеко не все лакокрасочные материалы подходят для этого процесса, поскольку к устойчивости краски выдвигаются особенные требования. Ввиду этого для подобных изделий разрабатываются специальные составы.