Simulation of stress-strain state of corrugated cardboard in flexographic printing and its influence on imprints quality

Здійснено імітаційне моделювання напружено-деформованого стану пяти­шарового гофрокартону під час друкування на аркушевій флексографічній машині. Дослідження базуються на основних рівняннях теорії розрахунку напружень і деформацій, що враховують геометричну та фізичну нелінійність у пружних тілах з не стисливого матеріалу, який перебуває під дією силових полів. Передбачається, що аркуш гофрокартону не повинен підлягати заминанню при друкуванні, так як це приводить до спотворення елементів зображення. Сформульована задача оптимізації напружено-деформованого стану гофрокартону на основі нелінійної просторової теорії пружності дає змогу розглянути множину часткових задач при конкретизації функції керування, критерій оптимізації інтенсивності на­пру­жень; переміщення точок тіла, що деформуються, в заданому напрямі. Для визначення оптимального напружено-деформованого стану гофрокартону прий­нято різницевий метод підвищення точності. Розглянуто максимальні де­фор­мації при стисканні конструкції аркуша гофрокарону, задрукованого з боку гофри В і Е, залежно від прикладеної сили для різних значень кута при ос­нові хвилі гофри. Досліджено якість відбитків, отриманих на аркушевих ма­шинах флексографічного друку. Отримані значення таких показників, як оп­тич­на щільність, тоно­від­творення, стабільність друку, роздільна здатність, підтвердили, що у зонах ви­соти хвилі гофри спостерігається більший тиск друку, що призводить до кра­щого перенесення фарби. Одночасно, відбитки, отримані при задруковуванні гоф­рокартону з боку гофри Е, мають кращі значення, ніж з боку гофри В, що оче­видно пояснюється рівномірнішим розподілом напружень і деформацій з боку мен­шої висоти гофри Е. Виявлено на відбитках з боку гофри В дефект відомий як «пральна дошка» – поява темних і світлих смуг на зображенні, чого не видно на від­битку з боку гофри Е, чим підтверджується вплив напруженого деформованого стану гофрокартону на якість зображень. Підтверджено рівномірніший розподіл тиску, перерозподіл напружень при задруковуванні лайнеру з боку меншої висоти гофри Е , що свідчить про утворення якісніших відбитків при post-print.

Ключові слова: гофрокартон, флексографія, друкування, моделювання.

doi: 10.32403/1998-6912-2021-1-62-122-132