بخشی از مقاله
چکیده
وجود خطوط اضافه در چاپ یاکمرنگ و پررنگ بودن طرح چاپی یکی از مشکلات اساسی موجود در صنعت چاپ میباشد که این مشکل عمدتا ناشی از زبری سطح نامناسب سطح سیلندر های چاپ میباشد. در این مقاله تلاش شده است تا عوامل تاثیرگذار بر زبری سطح سیلندرهای چاپ با پوشش کروم در فرآیند پرداختکاری با استفاده از دستگاه فینیش استار، شناسایی و بررسی شود. بدین منظور از روش طراحی آزمایشات عاملی کسری و آنالیز واریانس استفاده شده است.
تاثیر پارامترهای ورودی شامل مقدار روانکار، میزان پیشروی هد دستگاه، میزان پیشروی سنباده، نیروی فشاری سنباده، میزان ارتعاش سنباده و سرعت محیطی قطعهکار بر زبری سطح خروجی سیلندر چاپ بررسی شد. نتایج نشان می دهد که پارامترهای سرعت پیشروی هد، سرعت محیطی و نیروی سنباده سه عامل اصلی تاثیرگذار در زبری سطح میباشند. دو پارامتر سرعت پیشروی و سرعت محیطی قطعهکار در تاثیر بر زبری سطح بر روی هم اثر متقابل دارند. همچنین با افزایش سرعت محیطی قطعه کار و نیرو ی سنباده ، زبری سطح کاهش می یابد و با افزایش پیشروی هد، زبری سطح افزایش مییابد.
-1 مقدمه
امروزه صنایع چاپ و بسته بندی نقش مهمی در بازار رقابتی دارند. واژه چاپ به معنای فشردن سطحی بر سطح دیگر است که در اصطلاح انتقال مطالب شامل نوشتهها، تصاویر، اعداد و علائم بر روی یک حامل فرم و انتقال آن بر روی یک سطح چاپ شونده را میگویند. روش لترپرس، روش لیتوگرافی و روش گراور1 از جمله مهمترین روشهای چاپ میباشند. در روش گراور، قسمتهای چاپشونده و یا تصویردار، بر روی یک سیلندر بصورت گود حکاکی می شود که به شکل سلولهای بسیار ریز است. این سلولها با مرکب پر میشوند که یک تیغه فلزی نازک به نام داکتر بلید 2، با عبور از روی سیلندر، مرکب را از قسمتهای بدون چاپ پاک میکند. با عبور جنس چاپی، مرکب از داخل این سلولها بر روی فیلم منتقل میشود. عموما ابعاد سلولهای حکاکی شده در محدوده 90 تا 230 میکرون در عرض و 30 تا 100 میکرون در ارتفاع حکاکی می باشد و دستگاههایی که عملیات حکاکی سیلندر را انجام میدهند با دقت یک میکرون این کار را انجام میدهند.
تاکنون در در زمینه فرآیند پرداختکاری سطحی سیلندرهای چاپ، اطلاعات کمی گزارش شده است.
برای سنگزنی قطعات استوانهای از جنس کامپوزیت آلومینیوم/سیلیکون کارباید از روش الگوریتم ژنتیک برای بهینهسازی و مدلسازی فرآیند استفاده نمودند. نتایج بهینهسازی آنها نشان میدهد که با افزایش میزان صافی سطح از 0/15 به 0/45 میکرون، نرخ برادهبرداری به میزان 10 برابر افزایش خواهد یافت.
با استفاده از روش تاگوچی به بهینهسازی و دستیابی به کمینه زبری سطح در سنگزنی فولادهای EN24 و EN31 اقدام نمودند. آنها به این نتیجه رسیدند که هرچه سختی مواد افزایش می یابد، زبری سطح خرابتر میشود. همچنین با افزایش سرعت دورانی قطعهکار، زبری سطح ابتدا با شیب کمتر و در ادامه با شیب تندتری کاهش مییابد.
با انجام آزمایشهای تجربی، تاثیر پارامترهای سرعت قطعهکار، عمق بار و سختی را بر زبری سطح قطعات استوانهای مورد بررسی و بهنه سازی قرار دادند و بهترین زبری سطح حاصل را 0/47 میکرون اعلام نمودند.
با طراحی و انجام آزمایشاتی بر روی فولاد ضد زنگ 304 به بهینهسازی اثر پارامترهای ورودی در سنگ زنی با روش تاگوچی پرداختند. پارامترهای مورد بررسی آنها میزان بار، میزان پیشروی و سرعت قطعه کار بود. نتایج پژوهش آنها نشان داد که در بین پارامترهای سنگزنی استوانهای سرعت برادهبرداری، میزان پیشروی و عمق بار تاثیر بسیار مهمی در زبری سطح قطعهکار دارند. افزایش پارامترهای ورودی موجب ارتعاش خود ماشین، ارتعاش سنگ و ایجاد حرارت بیش از حد در قطعهکار شده و در نتیجه زبری سطح قطعهکار ضعیف میشود.
با استفاده از روش رویه پاسخ، به بررسی صافی سطح و نرخ براده برداری در پروسه سنگزنی تخت فولاد EN24 با سنگ آلومینیوم اکسید پرداختند. آنها با بهینهسازی چند هدفه توانستند بیشینه نرخ برداشت ماده و بهترین زبری سطح را بدست آوردند.
با طراحی و انجام آزمایش بر روی سنگزنی استوانهای فولاد OHNS، تاثیر پارامترهای سرعت قطعهکار، عمق برش و تعداد پاسهای ماشینکاری را بر روی زبری سطح را مورد بررسی قرار دادند و فهمیدند که تعداد پاسهای ماشینکاری، یک پارامتر تعیین کننده در نرخ برادهبرداری فولادهای OHNS در سنگزنی استوانهای می باشد.
با انجام آزمایشاتی بر روی سنگزنی قطعات استوانهای نشان دادند که پارامترهای سرعت قطعهکار و میزان پیشروی در زبری سطح قطعهکار اثر قابل ملاحظهای دارند، در حالیکه میزان بار اثر بسیار کمتری دارد.
مراحل ساخت سیلندهای چاپ مورد مطالعه در شکل 1 نشان داده شده است. مطابق شکل آخرین مرحله برای تولید سیلندر چاپ، عملیات پرداختکاری است. تاکنون مطالعه ای در زمینه تاثیر پارامترها و عوامل موثر بر زبری سطح در پرداخت-کاری این سیلندرها به ویژه با دستگاههای فینیش استار3 گزارش نشده است. لذا در این تحقیق تلاش شده است با طراحی و انجام آزمایشهای تجربی، پارامترهای تاثیرگذار بر روی زبری سطح، در فرایند پرداختکاری سیلندرهای چاپ توسط دستگاه فینیش استار، شناسایی شده و اثر آنها بررسی شود.
شکل1 مراحل ساخت سیلندرهای چاپ
-2 مواد و تجهیزات آزمایشهای تجربی
سیلندرهای چاپ عموما در اندازههای طولی بین 600 تا 1400 میلیمتر و در قطرهای 100 تا 250 میلیمتر مورد استفاده قرار میگیرند. در شکل2 نمونه هایی از سیلندرهای چاپ با طول 650 میلیمتر نشان داده شده است. جنس فولادی که برای ساخت سیلندر خام و همچنین فلنج های کناری سیلندر چاپ مورد استفاده قرار میگیرد عموما از فولاد ST37 میباشد که در دو مرحله مطابق شکل 1 با مس و کروم پوشش دهی می شود.
در مرحله آبکاری مس، از مس با درجه خلوص 99 درصد استفاده می شود که میزان اکسیژن و میزان فسفر این مس زیر 5ppm می باشد . برای آبکاری کروم از CR1000 استفاده میشود که عموما و طبق تجربه کاری نویسندگان، مدل آفریقای جنوبی آن بهترین مواد است و آزمایشهایی که در این پژوهش روی زبری سطح انجام گرفته است روی همین نوع از کروم میباشد.
