08/03/2006
Anilox

Rulli anilox.

I rulli retinati anilox sono forniti in un'ampia gamma di trame, da 30 a 400 linee/cm, ma le più usate nel campo della stampa sono le lineature da 80 a 250 linee/cm. In generale il volume d'inchiostro teorico contenuto negli alveoli, per unità di superficie, diminuisce con l'aumentare della lineatura. La scelta della lineatura dipende dal tipo di supporto da stampare. dalla finezza del grafismo da riprodurre.
Le incisioni possono presentarsi in forma di:
• - piramide a base quadrata;
• - tronco di piramide a base quadrata:
• - semisfera.
Gli alveoli di forma piramidale hanno un angolo al vertice, misurato tra gli apotemi dei lati della piramide, compreso tra 80° e 130°: all'aumentare dell'angolo aumenta anche il volume d'inchiostro contenibile nel pozzetto poiché aumenta la profondità dell'incisione,
La superficie dell'apertura dell'alveolo dipende sia dalla lineatura, sia dal rapporto di trama, inteso analogamente all' incisione dei cilindri rotocalco, come rapporto tra il lato della base della piramide e la costa compresa tra due incisioni vicine. Aumentando la distanza intralveolare, a parità di altre condizioni, il volume d'inchiostro contenuto negli alveoli per unità di superficie, diminuisce.
Le incisioni a forma piramidale non permettono un'agevole trasferimento dell'inchiostro contenuto, specie nel vertice della piramide; esso tende ad essiccare, rendendo difficile la pulizia dei rulli retinati.
Si sono pertanto sviluppate incisioni con forma geometrica a tronco di piramide, con base quadrangolare e anche incisioni a forma di semisfera o calotta, che si ottengono utilizzando l'energia laser.
La superficie dei rulli retinati può essere in acciaio, in rame o in materiale ceramico. Tra le tecnologie per ottenere alveoli di volume conosciuto, le più attuali sono: l'incisione elettromeccanica, che avviene tramite un utensile, normalmente di diamante, che taglia ed asporta un truciolo dalla superficie metallica; l'incisione laser che ha luogo per cilindri d'acciaio rivestiti di materiale ceramico.
Il rivestimento in rame dei rulli anilox permette il recupero dei cilindri, allorché la loro superficie venga consumata dall'azione meccanica di sfregamento della rada. Poiché i rulli anilox sono ramati in superficie con la medesima tecnologia dei cilindri-forma rotocalco, si può asportare la sfoglia consumata, depositarne elettroliticamente un'altra e procedere ad una nuova incisione degli alveoli,
Per proteggere le pareti intralveolari dall'azione della racla, il rullo anilox può essere cromato superficialmente con un deposito elettrolitico di diversi pm di spessore. Tra lo strato di rame e la cromatura superficiale può essere presente un deposito di nichel, per contrastare la formazione di microrotture che tenderebbero a far saltare lo strato di cromo.
L'incisione degli alveoli per la forma del nero avviene con un angolo, misurato tra la direzione delle pareti intralveolari e la retta con cui la racla incide sul rullo anilox, di 45°.
In ogni caso, per attenuare il fenomeno d'interferenza ottica detto marezzatura, l'inclinazione degli alveoli sul rullo anilox deve divergere almeno di 150° da quella sul retinato della forma fotopolimerica. Sempre per attenuare la marezzatura è necessario considerare il rapporto tra il numero di linee/cm sul rullo anilox e quello presente sul retinato della forma: ad esempio, un retinato a 25 linee/cm della forma, viene agevolmente inchiostrato da un rullo anilox con lineatura 100- 150 linee/cm.
Nella stampa di quadricromie, per evitare la marezzatura, sono consigliate le seguenti inclinazioni dei retinati sui rulli anilox relativi: giallo 30°, magenta 75°, ciano 90°, nero 60°, se le angolazioni dei retinati sulla forma flessografica sono conformi alle norme UNI Le incisioni semisferiche, poiché sono ottenute con frequenza di trama casuale, non pongono problemi di marezzatura .
 Volume dell'inchiostro sui rulli anilox
I rulli anilox sono forniti con caratteristiche molto diverse tra loro: le più importanti sono la lineatura, di cui si è già scritto ed il volume d'inchiostro trasportato nell'unità di superficie.
Il volume d'inchiostro trasportato (Vi) dipende da diversi fattori, ad esempio dalla viscosità dell'inchiostro (che a sua volta è fortemente influenzata dalla temperatura), dalla ricettività o affinità della superficie della forma e del supporto da stampare verso quell'inchiostro, dalla velocità di tiratura in relazione alla disposizione della racla sul rullo anilox, dalla pressione e dalla durezza del fotopolimero impiegato per la forma e per i rulli inchiostratori intermedi, ecc.
A parità di condizioni operative però, il trasferimento dell'inchiostro dal rullo anilox dipende essenzialmente dal volume teorico per unità di superficie (Vu) del rullo anilox. Tale valore si esprime in cm3/m2, ovviamente il medesimo numero esprime anche il numero di mm3/mm2, per una semplice equivalenza che diminuisce dì 12 ordini di grandezza sia il numeratore, sia il denominatore dell'unità di misura.
Il volume teorico (Vu) è influenzato da:
• - forma dell'incisione (piramidale, tronco-piramidale o semisferica);
• - dalla lineatura (L), misurata in linee/cm;
• - dalla distanza intralveolare (d) misurata in mm;
• - dall'angolo al vertice della piramide o del tronco di piramide, che fornisce la misura della profondità dell'incisione, note la lineatura e il rapporto di trama.
Il volume di una piramide (Vp) avente come base un quadrato dilato (1) ed un'altezza (h), vale la terza parte del prodotto dell'area della base per l'altezza:
Vp = h V 12 1
3
Il volume di un tronco di piramide (Vt) avente come lato del quadrato maggiore (a) e lato del quadrato minore (b), di altezza (h), equivale al prodotto di un terzo dell'altezza per la somma delle due aree delle basi più {a radice quadrata del prodotto delle medesime aree delle basi:
Vt = h V (a2 + b2 + a2 V b2)
3
Ad esempio, dovendo calcolare il trasporto di un rullo anilox con incisioni a piramide tronca, tipo «Anpa Special», avente come base maggiore il lato di 70 mm (= a), il lato della base minore di 25 mm (= b), un'altezza di 25 mm (= h), una distanza intralveolare di 30 mm (= d) (fig. 369), il volume d'inchiostro contenuto teoricamente in un alveolo vale:
60.025 mm3 = (702 + 252 + 702 V 252 ) V 25/3
Poiché la distanza intralveolare è di 30 mm, ogni incisione occupa 100 mm di lato modulare, per un'area di 10.000 mm2, il rapporto tra 60.625 e 10.000 vale 6,0625 mm3/mm2. Sarebbe più corretto riferirsi al numero di alveoli per unità di superficie basta elevare la lineatura al quadrato; nel caso su descritto, 100 linee/cm; infatti 70 mm, sommati alla spalla di 30 mm, sono contenuti 100 volte in un centimetro.
Poiché 6,0625 mm3/mm2 corrispondono a 6,0625 cm3/m2, si può anche calcolare il quantitativo di trasporto reale dell'inchiostro sul supporto, supponendo di conoscere la percentuale di trasferimento dell'inchiostro dal rullo anilox alla forma, sia ad esempio del 75%, e quella di trasferimento dalla forma al supporto, sia ad esempio l'80%. Moltiplicando il volume per unità di superficie per le percentuali conosciute (6,0625 x 0,75 )c 0,8) si ottiene un trasferimento d'inchiostro di 3.6 cm3/m2 sul supporto. Ammettendo di conoscere anche la massa volumica apparente dell'inchiostro, ad esempio di 1,2 g/cm3, si può anche calcolare il peso d'inchiostro trasferito sul supporto per unità di superficie. Nell'esempio su esposto, il peso d'inchiostro per ogni m2 di superficie del supporto corrisponde a circa 4,3 grammi.
Da notare che esprimere il volume in cm3/m2 è comodo sia perché è possibile moltiplicare il volume per la densità dell'inchiostro senza alcuna equivalenza, sia perché il medesimo numero esprime lo spessore medio dell'inchiostro in mm.
Più in generale si può calcolare il volume teorico per unità di superficie (Vu) moltiplicando il volume di un alveolo (Vp) per il numero di alveoli contenuti nell'unità di superficie (L2), correggendo la grandezza di un fattore d'equivalenza (F):
Vu = Vp . L2 E
dove L è la lineatura misurata in l/cm, Vp è misurato in mm3/12, e il fattore di correzione della grandezza, per misurare Vu in cm3/m2, equivale a:
10-12 (cm3/mm3) 1/10-4 (cm2/m2).
Il volume di un alveolo (Vp) si può calcolare conoscendo la forma geometrica dell'incisione, ad esempio il lato della base della piramide (P) e la sua profondità (h), misura strettamente correlata con l'angolo al vertice della piramide stessa. Nel caso di un angolo di 90° al vertice della piramide, la profondità della piramide (h) vale esattamente la metà del lato di base (P/2).
Per trovare il lato della piramide (P) è sufficiente dividere l'unità di lunghezza (in mm/cm) per la lineatura (L misurata in l/cm) e sottrarre al rapporto la distanza intralveolare (d misurata in mm):
Le variabili principali sono cinque (volume teorico, lineatura, forma dell'alveolo, distanza tra due alveoli ed angolo al vertice della piramide), nelle figure 370 e 371 sono rappresentate le relazioni schematiche tra lineatura (L), distanza intralveolare (d) e volume teorico (Vu), mantenendo costanti la forma dell'incisione (piramidale) e l'angolo al vertice della piramide (90°).
Mutando la forma geometrica dell'incisione da piramidale a tronco di piramide, il volume teorico contenuto negli alveoli per unità di superficie non varia sostanzialmente, a parità di altre condizioni (distanza intralveolare, lineatura, angolo al vertice). Questo sia con base minore del tronco di piramide di 50 mm, usata per lineature comprese generalmente tra 20 e 50 l/cm, sia con base minore dell'incisione a tronco di piramide di 25 mm, usata per lineature comprese tra 60 e 100 l/cm, con valori di distanza intralveolare compresi tra 10 e 50 mm.
Il volume d'inchiostro trasferito da rulli anilox incisi per mezzo di energia laser (superfici ceramiche), non è ancora determinabile con sufficiente precisione se non vengono precisate le caratteristiche costruttive del rullo stesso. Infatti la sua rugosità superficiale è generata dalla fusione ad alta temperatura di materiali particolarmente resistenti (nitruri, siliciuri, borati, carburi, ecc.) sul rullo in acciaio, con formazione di leghe disposte irregolarmente sulla superficie e formanti fori irregolari o microzone sporgenti di diversa estensione e livello.
Se il rullo rivestito da «super porcellana» viene rertificato, le sporgenze vengono riportate, ma a seconda del grado di rettifica e del materiale rimosso si possono avere diversi volumi d'inchiostro teorico contenibili negli alveoli.
Il rullo anilox rivestito in materiale ceramico può anche essere utilizzato senza essere rettificato. In tal caso il trasporto dell'inchiostro avverra secondo le caratteristiche delle tensioni superficiali presenti nel sistema, ma non può esistere il modo di determinare a priori il volume d'inchiostro per unità di superficie.
Per determinare l'usura del rullo anilox, provocata dall'asportazione di parti dalla sua superficie per l'azione abrasiva del sistema racla-inchiostro, si può osservare empiricamente la quantità di diluente aggiunto all'inchiostro puro per ottenere una certa densità di stampa. Con l'aumentare dell'usura del rullo anilox, diminuirà la quantità di solvente aggiunta all'inchiostro, fino a quando, pur usando inchiostro puro, si nota che non vengono raggiunte le densità desiderate. Se le interferenze tra i corpi cilindrici sono corrette e le condizioni operative standard, ciò significa che il volume degli alveoli è diminuito considerevolmente ed il rullo anilox dev'essere sostituito.