З літературних джерел відомо, що глибина вдавлювання еластоміра в нерівності твердого тіла описується рівнянням

Де V — коефіцієнт Пуассона; Р— нормаль­на сила, що діє на виступи нерівностей ЗМ; Ех — модуль еластичності полімеру; г

— радіус вершини виступу.

Рис. 5.2. Схема контакту по­верхні ФДФ з мікронерів - ностями ЗМ:

Оскільки для полімерів, з яких виготов­ляють шар ФДФ, коефіцієнт Пуассона близький до 0,5, рівняння (5.1) набуває вигляду

5-м

2=0,683-

(5.2)

Щара - IV/! І-полімер; 2-ЗМ

Кількість п виступів нерівностей ЗМ можна розрахувати за фор­мулою (рис. 5.2)

«=^=4, (5-3)

А і2

Звідки

5 ’ Де р^ — загальна сила; І — відстань між виступами; 5і - яку діє загальна сила. Підставивши (5.4) в (5.2), дістанемо 2=0,683 (-1 /г-

(5.4) площа, на

Яр?**’ ^5'5^

Якщо середній тиск на друкуючий елемент з боку ЗМ виразити як

<г=^, (5.6)

Є = -

А відносну деформацію стиску матеріалу цього елемента — набли­жено як

(5.7)

(5.8)

Г=0,683

&

Таким чином, глибина вдавлювання друкуючої поверхні без фарби в нерівності ЗМ пропорційна відносній деформації друкуючого еле­мента в степені 2/3. Ураховуючи те, що на друкуючому елементі міститься фарба, а під час здобуття відбитка має бути щільний контакт ФДФ з фарбою та ЗМ, в рівнянні (5.8) є виражатиме деформацію, що є наслідком віднос­ного стиску ФДФ з фарбою. В цьому разі можна записати

То

Дя.+дя*

Є‘-Ц^-' (5-9)

Де Ни Нф— висота друкуючого елемента та товщина шару фарби на ньому; Кни АНф — абсолютні деформації стиску Ні і Нф.

Перетворивши вираз (5.9), дістанемо таку аналітичну залежність:

Є'н^іс/І'+*Н-)’ (5-10)

Де 3> £ф — відносні деформації стиску друкуючого елемента та фарби, що міститься на ньому.

Оскільки £ф можна виразити як рівняння пластичної деформації

*ф = 7г’ (5-11)

Де т — час дії навантаження, а 17 — коефіцієнт в’язкості фарби, вираз (5.9) матиме вигляд

<512>

Час дії навантаження

Т = В/У, (5.13)

Де В — ширина смужки контакту; V — лінійна швидкість друку.

З урахуванням (5.8) — (5.13) глибину вдавлювання друкуючої поверхні з фарбою у нерівності ЗМ можна записати так:

<5-“>

Із (5.14) випливає, що глибина вдавлювання, а значить і повно­та контакту ФДФ з фарбою та ЗМ тим більші, чим менша динаміч­на в’язкість фарби і чим більша деформація друкуючого елемента. При сталому значені^ z збільшення в’язкості фарби потребує про­порційного збільшення модуля еластичності матеріалу друкуючого елемента.

Використовуючи (5.14) і вважаючи, що є= сг/ Еи можна розра­хувати тиск, який необхідно прикласти до друкуючого елемента для забезпечення ефективної площі контакту ФДФ з фарбою та ЗМ:

К 1 чУ )

Де гри« — максимальна деформація вдавлювання або глибина мікро - нерівностей ЗМ.

Оскільки висота друкуючого елемента набагато разів більша від товщини шару фарби, можна вважати, що

(5.16)

Крім того, під дією тиску можуть частково вирівнюватися мікро - нерівності ЗМ, тому (5.15) матиме вигляд

Де 1/ — функція, якою враховують вирівнювання мікронерівностей ЗМ під тиском (при малих тисках XI4 0).

З (5.17) випливає, що при друкуванні на гладких матеріалах, коли / -> 0, тиск, необхідний для досягнення ефективної площі кон­такту між ФДФ і ЗМ, має бути близьким до нуля. При Нф-> 0, а також при ті -> 0 рівняння (5.17) набирає вигляду

(5.18)

Здобуті залежності стосуються ідеального друкарського контакту. Проте на практиці через використання малов’язких фарб і значні відхилення товщини ФДФ та друкарської пари тиск на ділянках дрібних штрихових зображень набагато перевищує потрібний, що призводить до появи графічних спотворень на відбитку внаслідок видавлювання фарби за краї друкуючих елементів.

Збільшення ширини друкуючого елемента на відбитку визначаєть­ся виразом

Де / — коефіцієнт, який характеризує мікронерівності ЗМ; © — динамічний крайовий кут змочування ЗМ; Ь — ширина друкуючого елемента; В — ширина смужки контакту, що згідно з (4.19) визна­чається як

Де гф ц, гд ц — радіуси формного та друкарського циліндрів. 249

На підставі (5.19) можна визначити критичне значення тиску

А, при якому графічні спотворення друкуючих елементів (штрихів)

На відбитку не перевищуватимуть допустиме значення [ Ді7], тобто коли

Г

Уг, Ь2 а=—'— 2В

Ні

(5.21)

(20-віл©)

Таким чином, значення тиску має бути оптимальним з урахуван­ням конкретних умов друку. Недостатній тиск не дає змоги здобути повноцінний відбиток, а надмірний призводить до значних його гра­фічних спотворень.