Статьи \ Тема: Полиграфическое оборудование \ Машины для клеевого скрепления

Машины для клеевого скрепления


 

 Клеевое бесшвейное скрепление (КБС) – самый молодой способ, появился в 60-х годах прошлого века. В настоящее время оборудование для бесшвейного скрепления используется как в больших, так и в малых типографиях. КБС лишено недостатков шитья нитками (доступное по цене оборудование, отсутствие многостадийности в технологическом процессе) и проволокошвейного способа (любая толщина блока – от двух страниц и более).

В этом случае листы, составляющие книгу, собираются в блок, подрезаются со стороны корешка и проклеиваются клеем по торцу. К получившемуся блоку приклеивается обложка. Преимуществом этого способа является простота и небольшое время обработки книжного блока.

Очевидно, для этого способа брошюровки использование в качестве исходного материала тетрадей не только не обязательно, но и неудобно, он рассчитан на отдельные листы. Аппараты бесшвейного скрепления, ориентированные на работу с тетрадями, имеют фрезу, которая срезает корешок тетради на глубину до 3-4 мм., превращая тетради в отдельные листы. Одновременно она придает шероховатость краям листов, улучшая их восприимчивость к клею. Той же цели – улучшить проникновение клея в корешок – служит операция, называемая торшонированием. Она заключается в нанесении узких надрезов глубиной около миллиметра поперек корешка. Клей, проникая в них, лучше склеивает листы. Фрезерование и торшонирование – это различные операции: торшонирование не может заменить фрезерования при работе с тетрадями, даже если они состоят всего из 8 страниц.

Этапы технологического процесса: блок вставляется в зажим (ручной или автоматический) каретки и фиксируется. Обложка загружается отдельно вручную или в автоматический самонаклад. Закрепленный книжный блок транспортируется в секцию фрезерования, а затем – торшонирования. В зависимости от типа машины применяется только одна из этих операций. Далее блок подается на проклейку корешка и боковую проклейку. Правда, в некоторых машинах устройство для боковой проклейки не предусмотрено. Теперь блок совмещается с обложкой и перемещается на обжим. Его время выбирается в зависимости от сорта бумаги, клея, толщины блока и обычно составляет 1-5 с., по истечении которых зажим раскрывается и книга попадает на стапель.

Рассмотрим подробнее основные операции. Итак, блок размещен в зажиме каретки. При фрезеровании величина будущего среза определена выходом из зажима. Этот параметр, наравне с типом бумаги, оказывает непосредственное влияние на качество фрезерования. Обычно величину среза устанавливают в 2-4 мм. При этом, чем больше выход из зажима, тем более шероховатой будет фрезерованная поверхность. Поэтому при выборе пористой, мягкой бумаги величина среза должна быть минимальной, а при использовании бумаг с высокой зольностью и степенью проклейки - наоборот. Надо помнить, что в данном случае больше – не значит лучше: зазор между зажимом и фрезой выбирается минимально необходимый для конкретной бумаги, с учетом толщины тетрадей. Может произойти такая непредвиденная ситуация: сгибы внутренних листов толстых тетрадей не срезаются, а при увеличении глубины фрезерования оказывается, что срезали слишком много. Из-за этого нарушается формат издания, уменьшается корешковое поле и т.д. Поэтому соответствующие поправки необходимо вводить еще при спуске полос.

Цель фрезерования – срезать корешковые фальцы, чтобы клей смог соединить листы между собой. Блок, состоящий не из тетрадей, а из отдельных листов, во фрезеровании не нуждается, так же, как и односгибные тетради из газетной или офсетной бумаги (для них вполне достаточно торшонирования). Иногда при фрезеровании могут образоваться вырывы, которые ослабляют прочность клеевого скрепления, из-за чего блок будет рассыпаться. Появление вырывов может быть обусловлено рыхлой структурой бумаги или плохой заточкой фрезы.

Фреза представляет собой диск с расположенными по окружности резцами, которые делаются из высокопрочной стали. Резцы должны быть правильно установлены во фрезерной головке – на одном радиусе и в одной плоскости. Если в процессе эксплуатации из строя выходит резец, заменяют весь комплект. Острота резцов определяет качество сфрезерованной поверхности так же, как и скорость вращения фрезы. А вот со скоростью подачи блока все наоборот: чем она ниже, тем лучше будет сфрезерован корешок. С ее увеличением на листах бумаги увеличивается глубина вырывов, тем самым уменьшается площадь склейки, а значит, снижается прочность блока.

Торшонирование проводится либо после фрезерования, либо как самостоятельная операция. Вообще, торшонирование применяется для увеличения площади склейки: на торцах листов образуются макронеровности, в которые проникает клей. Максимально допустимая их величина – 0,4 мм., иначе из-за глубоких вырывов ухудшится сцепление бумаги с клеем и уменьшится прочность скрепления. Поэтому блок, состоящий из отдельных листов рыхлой, пористой бумаги (газетной и некоторых сортов офсетной), не нуждается в торшонировании. Чаще всего для него используют торцевые фрезы с зубьями или фрезерные головки с набором дисковых фрез.

 

Основных видов клея для бемшвейного скрепления два – так называемые горячие и холодные. Холодный клей – это поливинилацетатная эмульсия, хорошо всем известный ПВА. Преимущества этого клея являются продолжением его же недостатков. Он медленно сохнет (около суток), за это время хорошо проникая в толщу бумаги и надежно скрепляя листы. Однако все это время сброшюрованная книга должна лежать под прессом, при подходящей температуре и влажности. К недостаткам ПВА относится и то, что он содержит воду. Некоторые сорта бумаги, впитывая ее, коробятся и после высыхания не распрямляются в достаточной степени. Зато при скреплении тяжелых мелованных бумаг и при изготовлении книг из разных сортов бумаги ПВА позволяет получать лучшие результаты, чем большинство горячих клеев. Кроме того, с течением времени он практически не теряет эластичности.

Но в целом из-за сложностей, связанных с правильной сушкой книг, ПВА используется все реже. Пожалуй, единственная область, где применяется почти исключительно холодная склейка – это скрепление самокопирующих бланков. Стопу высотой несколько сантиметров зажимают в специальном обжимном прессе или просто под балкой бумагорезальной машины и промазывают ровным слоем ПВА. Операцию повторяют 2-3 раза в течение нескольких часов.

Самый оперативный способ брошюровки – термоклеевой. Расплавленный клей при температуре 160-200°С наносится на корешок и схватывается сразу после остывания. Все устройства для такого скрепления позволяют одновременно с проклейкой блока крыть его мягкой обложкой. Книга, скрепленная термоклеем, может упаковываться уже через несколько минут после окончания брошюровки.

Именно от вида клея и зависит конструкция клеевых аппаратов. Для ПВА они состоят из ванны, заполненной клеем, одного или двух валиков, наносящих клей, и ракеля, который снимает излишки с корешка блока. Клеевой аппарат для работы с термоклеем устроен сложнее. Корпус клеевой ванны оснащен электрообогревом, а температура расплава контролируется терморегуляторами. Клеенаносящие валики также имеют электрообогрев. Скорость их вращения должна быть на 10% ниже скорости подачи блока. Первый клеенаносящий валик должен почти соприкасаться с корешком для лучшего проникновения клея в бумагу, второй располагается на расстоянии и удаляет излишки клея. Имеется устройство для снятия клеевых нитей и выравнивания толщины клеевой пленки. Толщина пленки выбирается с таким расчетом, чтобы часть клея проникла в структуру бумаги, а часть осталась на поверхности. Обычно толщина составляет 1 мм. Чрезмерное количество клея не способствует прочности блока: корешок потрескается и листы будут выпадать.

Существует несколько типов машин, отличающихся производительностью и уровнем автоматизации. Самыми производительными считаются поточные линии, объединяющие в себе секции подборки, клеевого скрепления и трехсторонней обрезки. Это оборудование рассчитано на полиграфические комбинаты и крупные типографии, поэтому стоит довольно дорого. К простейшим относятся аппараты, способные склеивать блок толщиной до 1 см.: эти модели используют термоклей или специальные корешки и обложки, которые "привариваются" к блокам. Машины такого уровня пригодны только для офисной полиграфии. Наиболее распространены машины среднего класса. Они недороги и обеспечивают достаточную производительность. Рассмотрим типы машин среднего класса на примере модельного ряда итальянской фирмы Eurotecnica. Наиболее производительная модель – Euro-Bind 4М/Р (до 1100 циклов/ч) карусельного типа, оснащена четырьмя каретками и предназначается для предприятий с большой загрузкой. Если для изготовления книг используется толстая обложка, используется Euro-Bind 445 PRO (до 500 циклов/ч): клеевая машина с одной кареткой и четырьмя биговальными роликами. Еще одна автоматическая машина – Euro-Bind 436 matic – работает с производительностью до 500 цикл/ч и рассчитана на производство книг из сфальцованных тетрадей. Оснащена одной кареткой, двумя накатными валиками с двумя ракелями в блоке "горячего" скрепления, а также центральным пультом управления, который помогает установить суточное программирование работы. Несколько меньше производительность у машины Euro-Thema 425 Cut – 300 циклов/ч. Эта модель рассчитана на меньшие объемы производства, обложка здесь подается вручную. Как и предыдущие машины, она оснащена фрезой и системой торшонирования, работает с "горячим" и "холодным" клеем, а также выполняет боковую проклейку блока.

Для малых типографий, находящихся на начальном этапе и не готовых к серьезным финансовым вложениям, предназначены простые модели серии Euro-Bind 38-4: HF, matic, matic EC, matic EC/Cut. Это полуавтоматические машины с одной кареткой, производительностью до 200 циклов/ч. Устройство фрезерования есть только в модели matic EC/Cut, остальные выполняют торшонирование и подходят для скрепления отдельных листов. Дополнительно для серии Euro-Bind 38-4 поставляются: модуль нанесения "холодного" клея, устройство проклеивания боковой стороны корешка, сталкиватель на позиции загрузки блока и система удаления газообразных выделений и бумажных отходов.

Перед нанесением термоклей нагревают в котле, а уже оттуда он подается в ванну. На разогрев уходит 2-3 часа, поэтому машины оборудованы автоматическим устройством для включения клеевого аппарата перед началом первой смены и для отключения в конце рабочего дня. Температура устанавливается в зависимости от вида клея. Нужно помнить, что при повышении температуры увеличивается проникновение клея в поры, однако при чрезмерном нагревании термоклей теряет свои свойства. Помимо заклейки корешка, в некоторых машинах производится боковая проклейка – полоски клея наносятся на первую и последнюю страницы вдоль корешка. За счет этого обложка надежнее скрепляется с блоком. К проклеенному блоку присоединяется обложка и далее следует обжим. Усилие и время обжима (до 5 секунд) выбирается с учетом толщины блока, свойств бумаги (плотность, жесткость, гидрофильность) и клея (липкость, вязкость, время высыхания). Для плотной бумаги с высокой степенью проклейки время увеличивается, а для офсетной бумаги оно может быть минимальным.

Другой пример – термопереплетные машины FASTBIND фирмы Maping Co. Эти аппараты позволяют изготавливать книги и брошюры практически типографского качества. Принцип работы состоит в том, что пачка страниц фиксируется, ее торец слегка разрыхляется фрезой и одновременно наносится разогретый термоклей. После этого к торцу прижимается заранее приготовленная обложка, подфальцовывается, и через 10-15 секунд брошюра готова. Требования к качеству бумаги и материала обложки минимальные, максимальная толщина проклеиваемой стопы – до 55 мм. (порядка 500 листов). Единственное условие – обложка должна иметь либо один фальц, если материал обложки – картон с плотностью до 250 г/м2 (в этом случае второй фальц можно сделать на самом аппарате с помощью специальной планки, приводимой в действие ручным рычагом), либо, если это более плотный материал, то обложка должна иметь биговку по линиям сгиба. Для удобства работы на аппарате установлен дисковый нож для подрезки обложки под размер брошюры.

При работе на машинах этого типа соединение получается очень прочное и долговечное – застывший клей эластичен, и поэтому книга не рассыпается при многократном или неаккуратном ее использовании.

Эти машины бывают двух типов: полностью ручная модель и модель с автоматизированным приводом бункера клееподавателя. На автоматических моделях предусмотрено два способа нанесения клея – с предварительным торшонированием проклеиваемого торца и без него, а также два типа проклейки – в один либо в два прохода. В течение часа, можно изготовить до 120 книжек, что актуально для тиражей среднего объема.

Bourg Binder 3001 – автоматическая термоклеевая машина для бесшвейного скрепления. Предназначена для изготовления книжно-журнальной или беловой продукции крупными тиражами до 500 книг в час, в условиях средних и крупных типографий. В отличие от многих, предлагаемых сегодня на рынке термобиндеров - C.P.Bourg BB3001 машина промышленного класса. Об этом свидетельствует его жёсткая конструкция и большая масса. Управляющий компьютер с сенсорной клавиатурой позволяет регулировать и контролировать следующие режимы работы машины: длину нанесения клеевой полосы, позиционирование обложки, степень заполнения пылевого мешка, способ фрезеровки и торшонирования корешка, скорость движения каретки с блоком, параметры таймера нагрева, время выстоя каретки после приклейки обложки, температуру в левом резервуаре. Некоторые из вышеописанных функций машина может установить в автоматическом режиме в зависимости от измеренной толщины блока при нажатии кнопки "автоматическая установка". Режим предустановки для работы с мелованной бумагой. В зажимном столе встроен вибрационный стол. Он позволяет легко работать с блоками, состоящими из любых бумаг, в том числе тонких мелованных, наиболее часто использующихся в журнальном производстве. Вибростол выравнивает листы перед обжимом, что позволяет получать ровные аккуратные блоки, которые не обязательно подрезать.

После срабатывания вибрационного стола обжимные губки автоматически сжимают блок с определённым усилием, которое легко регулируется при помощи фрикционных муфт, расположенных в машине в качестве силовых передач и начинает движение в направлении секции фрезеровки, торшонирования и проклейки. Скорость прохождения каретки регулируется в зависимости от толщины блока и типа бумаги.

Муфты служат дополнительной гарантией безопасности для обслуживающего персонала, так как при попадании рук в движущиеся части машины происходит проскальзывание муфты без повреждения рук оператора. Подача обложки осуществляется при помощи вакуумного самонаклада Bourg Suction Feeder, работа которого автоматически синхронизируется с основными циклами машины.

В ВВ3001 реализован комбинированный принцип торшонирования и фрезеровки, когда на предварительно фрезерованной поверхности наносятся Х-образные насечки глубиной до 2,2 мм.

Проклейка происходит при помощи двух клеевых барабанов, один из которых наносящий, другой вдавливающий. В зависимости от длины блока компьютер определяет длину наносимой клеевой полосы, в результате чего нет остаточного бортика клея в конце блока. Кроме того, в клеевом аппарате BB 3001 предусмотрено устройство для боковой проклейки блока.

Высота клеевого "валика" регулируется на управляющей панели биндера. Клеевой резервуар имеет сливную пробку, что позволяет при необходимости свободно менять типы клея. В конструкции биндера применяется оригинальное решение с использованием двух независимых нагревательных элементов. Один нагревательный элемент контролирует температуру клея в баке, а второй – температуру клея на барабане. Такое конструкторское решение позволяет более точно контролировать рабочую температуру процесса и обеспечивает получение более стабильных результатов. Наличие двух нагревательных элементов позволяет достигать постоянной вязкости клея и увеличивает срок его пригодности к работе. Диапазон рабочих температур термобиндера 140-200 °С позволяет ему работать с различными клеями, предлагаемыми на рынке. Для отвода пыли и бумажной стружки предусмотрен специальный мешок.

После прохождения секции торшонирования и проклейки, каретка с блоком попадает в секцию обжима блока и обложки, последнюю в технологическом цикле. Обложка с помощью самонаклада подается на обжимной стол. При позиционировании блока губки обжимают блок с соответствующим усилием, которое регулируется так же, как и в секции подачи блока. После выстоя готовый блок вручную или при помощи транспортера (опция) снимается со стола и отправляется на просушку или подрезку на триммере.

Профессиональные термоклеевые аппараты горячего бесшвейного скрепления Superbind и Autobind, выпускаемые фирмой Lamirel (Франция), разработаны для малых типографий, издательств и мастерских, занимающихся книжным переплетом. Эти машины способны изготовить до 350 надежных и качественных переплетов в час толщиной до 50 мм. Модели оборудованы устройством для торшонирования корешка, что обеспечивает прочное скрепление. Листы, предназначенные для брошюровки, помещаются в зажимное устройство. После запуска машины каретка с зажатым блоком автоматически перемещается вперед и последовательно проходит над торшонирующей фрезой и клееподавателем. Расплавленный клей подается с вращающегося вала на корешок, излишки – удаляются специальным регулируемым скребком. В позиции обжима каретка останавливается. Обжим обложки у модели Autobind производится автоматически, на аппарате Superbind – вручную, для этого достаточно повернуть рычаг. На панели управления термоклеевых машин находятся регулятор температуры, датчик готовности, кнопки запуска и аварийной остановки. Аппарат Autobind снабжен вытяжным устройством удаления бумажных опилок и клеевых испарений.


Автор: Алексей. - 17.11.2015


Такое весьма общее описание, на самом деле там масса токостей и не все так просто и радужно, если вы хотите получить прочное скрепление и, главное, с красивой и аккуратной боковой промазкой, которая не будет выплескиваться из под обложки, не будет застывать шишками, и которой будет достаточно, без пропусков. А если еще бумага мелованная и тяжелая, да еще и запечатанная, то клей с боковой промазки легко отслаивается вместе с краской. И еще ни слова не сказано, что есть проблема попадания в клей бумажной пыли и стружки, в результате чего он раньше времени густеет, теряет свойства и качество резко снижается, клей приходится заменять и снова ждать расплава. В этом описании так все просто и красиво, на практике на разных машинах огромное количество нюансов, с которыми может справиться только опытный наладчик и машинист.




Вы можете оставить свое мнение о прочитанной статье

Внимание! В сообщении запрещено указывать ссылки на другие сайты!