Разработка технологии послепечатных процессов для книжного издания

Содержание

Введение

1.  Проектирование конструкции издания и выбор материалов

1.1 Техническая характеристика издания

.2 Проектирование конструкции блока и выбор материалов

.3 Проектирование конструкции форзаца и выбор материалов

.4 Проектирование конструкции переплетной крышки

.5 Проектирование конструкции сборочных элементов и выбор материалов

. Расчет материалов

.1 Расчет количества бумаги для печати блока

.2 Расчет количества бумаги для форзацев

.3 Расчет материалов для переплетной крышки

.4 Расчет количества покровного материала

.5 Расчет количества материала для отстава

.6 Расчет пленки для ламинации

.7 Расчет требуемого количества бумажной полоски

.8 Определение расхода ниток

.9 Выбор и расчет количества клеящих веществ

. Выбор и обоснование технологических решений. Разработка технологического маршрута

.1 Выбор технологических решений и типа оборудования

.2 Разработка технологической схемы

.3 Обоснование технологических решений

. Выбор и обоснования оборудования по операциям

.1 Выбор печатного оборудования

.2 Выбор типа бумагорезальной машины

.3 Выбор типа фальцевальной машины

.4 Выбор типа листоподборочной и ниткошвейной машины

.5 Выбор типа крышкоделательной машины

. Проектирование системы контроля качества

.1 Методы и средства контроля качества полуфабрикатов

.2 Оценка качества готовых книг

. Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетных процессов

. График прохождения заказа

Заключение

Список литературы

Введение

Обработка печатной продукции, частью которой являются брошюровочно-переплётные процессы, - это заключительный и очень важный этап полиграфического производства.

Этот этап очень часто оказывается самым трудоёмким из всего производственного цикла, т.к. состоит из многочисленных разнообразных по физико-химической основе операций, поэтому не прекращается разработка и внедрение новых высокоавтоматизированных технологий для его более эффективного осуществления. На современных крупносерийных предприятиях всё чаще используются высокопроизводительные поточные линии. В общем виде брошюровочно-переплётные процессы, например, для книжно-журнального производства складываются из ряда основных операций, встречающихся во многих технологических схемах: изготовление тетрадей; комплектовка, скрепление и обработка блоков; механическая обработка, склеивание и сушка полуфабрикатов.

Итогом обработки является получение продукции, готовой к применению, удовлетворяющей эксплуатационным, технологическим, экономическим и эстетическим требованиям. Это могут быть книги, журналы, проспекты и др., а также предметы пользования, средства массовой информации и изобразительная продукция (формуляры, реклама, упаковка) и т.д.

Для понимания тонкостей и умения правильно организовать производственный процесс необходимо знать и виды продукции брошюровочно-переплётного производства, и конструктивные особенности различных изданий, приёмы и условия сборки конструкций, существующие и перспективные технологические варианты переработки материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию, приёмы оптимального выбора технологических схем и оборудования, уметь производить расчёты по расходам материалов, загрузке оборудования и трудоёмкости операций [1].

. Проектирование конструкции издания

.1 Техническая характеристика издания

Таблица 1.1

Общая характеристика издания

Наименование показателей и характеристик	Издание, принятое к проектированию
Характеристики издания:
Наименование издания	Дэн Браун «Код да Винчи».
- по материальной основе	Книжное
- по целевому назначению	Литературно - художественное
- по знаковой природе информации	Текстовое
- по периодичности	Непериодическое
- по возрастной категории	Для среднего школьного и старшего школьного возраста
- по сроку и интенсивности использования	До 20 лет, малая интенсивность использования
Группа сложности	2 группа
По толщине блока	3 группа - значительная
Формат издания:
Формат и доля печатного листа	84х108/32 (средний)
Размер блока до обрезки	135х210
Размер блока после обрезки	130х200
Объем издания:
Физических печатных листов	10
Условных печатных листов	16,8
Страниц	320
Тираж, тыс. экз.	2
Полиграфическое оформление
Красочность блока	1+1
Гарнитура	Times New Roman
Вид отделки переплетной крышки	Печать 4+0
Конструкция издания	Издание в переплетной крышке
Количество тетрадей блока	10 тетрадей по 32 стр.
Вид форзаца	Простой приклейной, запечатанный 4+0
Способ скрепления издания	Шитье нитками
Особенности обработки корешка книжного блока	Прямой
Тип переплетной крышки	Тип 7
Применяемый покровный материал	Бумага с ламинацией
Бумага	Офсетная, 80 г/м2

.2 Проектирование конструкции блока и выбор материала

При выборе бумаги для офсетной печати надо учитывать то, что она должна подходить для печати способом офсетной печати и для конкретной печатной машины, обладать высокой степенью проклейки, быть стойкой к выщипыванию и к действию увлажняющих растворов, а также не менять геометрических размеров при нормальных условиях в печатном цехе. Для проектирования данного издания выбрана бумага UPM FINE - немелованная, не содержащая древесной массы офсетная бумага <#"586259.files/image001.gif">

Рисунок 1.1 Схема заготовки книжного блока

Выбор объема тетрадей и расчет их числа

Отпечатанные листы разрезаются на резальной машине, в результате чего получаем 2 одинаковые 32-х страничные тетради. Число тетрадей в блоке n:

n= Vп·Д/Ст,

где Ст - число страниц в тетради, Д-доля листа, V- объем

При объеме издания 320 страниц, доле листа 32 и объему издания V=10 ф.п.л. необходимо 10 тетрадей в 32 страницы. Применять 32-стр. тетради экономически выгодно. Чем больше объем (число страниц) тетрадей блока, тем меньше трудоемкость операций разрезки и фальцовки листов, комплектовки и потетрадного шитья блоков, больше коэффициент спрессованности тетрадей и блоков, прочность на вырыв всех наружных листов тетрадей.

Конструкция тетради представлена на рисунке 1.2:

Рисунок 1.2 Спуск полос и схема фальцовки листов для блока издания

.3 Проектирование конструкции форзаца и выбор материалов

При изготовлении форзацев нужно использовать бумагу, которая отвечала бы соответствующим требованиям. Бумага должна быть прочной на излом и иметь достаточную степень проклейки (1,5 мм). В качестве форзацных могут служить, например офсетная или обложечная бумага, близкие по своим показателям к специально форзацной бумаге. Выбор форзацной бумаги зависит от характера оформления, типа форзацев и толщины блока. Для незапечатанных форзацев применяется форзацная бумага марки А, для запечатанных - марки О или офсетная №1. При толщине блока до 35 мм для простых приклейных и окантованных форзацев применяется бумага с поверхностной плотностью не менее 120 г/м, а при большей толщине -140 г/м [3]. Форматы листов форзацной бумаги регулирует ГОСТ 6742-79. Для данного издания выбрана форзацная бумага марки А плотностью 120 г/ми толщиной 130 мкм.

На рисунке 1.3 представлен раскрой форзацев на бумаге:

Рисунок 1.3 Раскрой форзацной бумаги

На рисунке 1.4 представлены размеры заготовки приклейного форзаца:

Рисунок 1.4 Размер заготовки форзацной бумаги

Размер заготовки форзацной бумаги: ширина должна быть равно двойной ширине блока, а высота - высоте блока (до обрезки). Допуск по ширине заготовки ±1 мм и по высоте- 2 мм. Ширина сфальцованного форзаца должна быть равна ширине узкой половины тетради с допуском ±1 мм.

1.4 Проектирование конструкции переплетной крышки

Для проектируемого издания была выбрана переплетная крышка типа 7 (переплетная крышка цельнокрытая). На рисунке 1.5 представлена ее конструкция.

Рисунок 1.5 Конструкция переплетной крышки типа 7:

- картонная сторонка; 3 - отстав; 6 - покровный материал; 10 - клеевой слой; 12 - блок; 13 - форзац

Схема развернутой переплетной крышке представлена на рисунке 1.6:

Рисунок 1.6 Схема развернутой переплетной крышки

1.5 Проектирование конструкции сборочных элементов и выбор материалов

Сборочными элементами являются картонные сторонки, покровный материал, отстав, нитки, пленка для ламинации, каптал и бумажная полоска. Схемы конструкции элементов представлены на рисунках 1.7 - 1.10.

Картон для изготовления переплетной крышки

В переплетных крышках с клеевым соединением деталей картонные сторонки закрыты покровным материалом, поэтому для их изготовления использую картон переплетный марки А. При этом направление раскроя должно совпадать с машинным направлением, т.е. с линией корешка книги.

Переплетные картоны марки А выпускаются форматом 740х1050, 750х1000, 790х1080, 800х1000, 840х1080 мм; машинное направление совпадает с короткой стороной листа. Формат обрезного блока издания равен 130*200 мм. Толщину картона К определяю по графику [3] при толщине блока 40 мм: К=2,5 мм.

Размер картонных сторонок: высота 126 мм ±0,5, ширина 208 мм ±0,5. Наиболее приемлемым при данном формате картонных сторонок является формат картона 790*1080 мм [3]. Размер заготовки картонных сторонок показан на рисунке 1.7:

Рисунок 1.7 Размеры заготовки картонных сторонок

Покровный материал

В качестве покровного материала выбрана обложечная бумага. Обложечная бумага применяется как для крытья брошюрного блока обложкой, так и для изготовления переплетных крышек. Обложечная бумага вырабатывается четырех марок: А, Б. В и Т. Бумага марок А и В имеет массу 100-200 г/м2, марки Б-120-160 г/м2, Т-80-160 г/м2. В зависимости от массы 1 м2 обложечная бумага имеет различное применение. Бумагу марок А и Б массой 80-120 г/м2 используют при изготовлении составных и цельнокрытых бумагой переплетных крышек. Бумагу марок А, Б, В массой 140- 200 г/м 2 применяют для крытья брошюрных блоков обложкой. Бумага марки Т предназначена для обложек школьных и общих тетрадей.

Степень проклейки обложечной бумаги 0,75-1,25 мм. Если обложечная бумага используется для изготовления переплетных крышек, то проклейка этой бумаги должна быть близка к проклейке форзацной, чтобы одностороннее смачивание клеем всей внутренней бумажной заготовки не вызвало скручиваемости обложки [4]. MAXISILK - чистоцеллюлозная, матовая мелованная бумага двукратного мелования , отбеленная бесхлорным способом. Применение: для печати журналов, обложек, буклетов, альбомов, плакатов, престижных книг, разнообразной рекламной продукции. Двойное мелование создает однородную поверхность с великолепной гладкостью, что снижает впитывание краски и позволяет достигать хороших результатов печати. Плотности от 170 до 300 г/м2. Основные характеристики: 1) плотность, 230 г/м2; 2) белизна, 99%; 3) непрозрачность, 99,7%[5].

Размеры заготовки: ширина покровного материала крышек: ширина - 324±1 мм; высота - 237±1 мм представлены на рисунке 1.8:

Рисунок 1.8 Размер заготовки покровного материала

Пленка для ламинации

Толщина пленки для ламинации зависит от бумаги. Чем толще бумага, тем больше толщина пленки. Выберем рулонную глянцевую пленку толщиной 30 мкм, 300м/рулон. Ширина рулона может быть изготовлена по желанию заказчика.

Отстав

Чем больше ширина отстава, тем более толстым должен быть его материал. При ширине блока 19 мм будет использоваться пачечная бумага плотностью 160г/м2. Размер заготовки материала для отстава представлен на рисунке 1.9:

 

Рисунок 1.9 Размер заготовки материала для отстава

Нитки для шитья

Для данного издания выбраны капроновые швейные нитки 50К, которые выпускаются из высокопрочных полиамидных комплексных нитей. В процессе производства на них наносятся специальные составы, снижающие разогрев швейной нити в игле, тем самым улучшаются их пошивочные свойства.

Марка 50К означает: линейная плотность с=50 г/м; К - капроновая нить. Литературу, рассчитанную на длительный срок службы, всегда следует сшивать только капроновыми нитками, которые по сравнению с хлопчатобумажными, имеют более высокую прочность на разрыв, большее разрывное удлинение, гладкую поверхность, стойкость к влаге и против истирания, меньшую толщину.

Преимущества ниток марки 50К для ниткошвейных машин:

Капроновые нитки прочнее хлопчатобумажных за счет большего относительного удлинения при растяжении при одинаковой линейной плотности. Поэтому капроновые нитки практически не обрываются при шитье.

В шитом блоке капроновые нитки вызывают меньшее утолщение корешка, так как при одинаковой прочности у них меньшая линейная плотность. Нитки, применяемые при шитье блоков, имеют разрывное усилие порядка 15Н (1,5кгс), что дает 1,5 кратный запас прочности на вырывание внутренних листов тетрадей из книжных изданий.

Использование капроновых ниток 50К, имеющих большее относительное удлинение при разрыве, не только уменьшает число обрывов ниток в процессе шитья, но и способствует меньшему разрушению бумаги блока в процессе его механической обработки, а также при пользовании книгой.

Таким образом, сшивание тетрадей книжного блока нитками марки 50К способствует увеличению срока службы издания [6].

Каптал и бумажная полоска

В качестве капталов используется специальная х/б, полушелковая или шелковая лента с утолщенным краем различного цвета. Применяется для наклейки на концы корешка изданий всех форматов при толщине издания от 12 мм, при всех способах скрепления изданий, выпускаемых в жестких переплетных крышках. Для проектируемого издания выбирается полушелковая лента белого цвета. Для оклейки корешков используется бумага без проклейки. Выбирается неклееная бумага из сульфатной целлюлозы поверхностной плотностью 69 г/м2 . Применяется для наклейки на корешок блока при обработке блоков на блокообрабатывающих и поточных линиях. Размер заготовки для бумажной полоски представлен на рисунке 1.10:

Рис. 1.10 Размер заготовки бумажной полоски

Боковое смещение каптало-бумажной полоски не должно превышать 2мм, продольное-1мм.

2. Расчет материалов

.1 Расчет количества бумаги для печати блока

Расчет тиражной бумаги для печати блока проводится по формуле:

где V - объем издания, ф.п.л.; Т - тираж издания, тыс.экз.; а и b -ширина и длина печатного листа, см; d - плотность бумаги, г/м2; Кт.н. - норма технических отходов; Кт.н. = 0,9.

.2 Расчет бумаги для форзацев

Исходя из справочника для формата книги 84 х 108 \32 формат листа для печати форзацев будет равен 550 х 850, на листе поместится 8 форзацев, норма тех. отходов =2,7% [15]

Количество форзацев в листах:

, где

Nл - количество форзацев в листах

n - количество форзацев, шт

Т - тираж, экз

МТ.О. - норма технологических отходов, МТ.О = 2,7%

Масса форзацев в килограммах:

mф = Nл ·M, где

mф = масса форзацев, кг

Nл - количество форзацев, листы

M - масса одного листа

М = q х a х b, где

q - плотность бумаги, г\м2

а х b - площадь листа , м2\

М = 120 х 0,55 х 0,85= 56,1 г

Расположение форзацев на листе представлено на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 Расположение форзацев на листе

 

.3 Расчет материалов для переплетной крышки

Размеры картонный сторонок = 128 х 206 мм, плотность картона 230 г \ м2 толщина картона 1,5мм, ширина расстава - 6,5 мм,

Размер картона = 790 х 1080 мм, 30 сторонок на листе, отход при раскрое -7,3 %

Количество картонных заготовок в листах:

, где

Nл - количество форзацев в листах

n - количество картонный сторонок, шт

Т - тираж, экз

МТ.О. - норма технологических отходов, МТ.О = 7,3%

Масса картонных сторонок в килограммах:

Mк = Nл · q · А х В····, где

Mк = масса картонных сторонок, кг

Nл - количество картонных сторонок, листы

q - плотность картона, г\м2

А х В - площадь картона , м2

Mк =143 * 230 * 0,790 х 1,08 = 28 кг

Раскрой картона представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 Раскрой картонных сторонок

.4 Расчет количества покровного материала

Ширина покровного материала:

Шз = Тбу+2( Ш + Кп + З + Кот + К), где

Шз - ширина заготовки покровного материала

Тбу - уточненная толщина блока

Ш - ширина блока после обрезки ( 130 мм)

Кп - ширина переднего канта ( 3мм)

З - ширина загибки ( 15 мм)

Кот - толщина отстава ( 1,5мм)

К - толщина картона ( 1,5 мм)

Шз = 19 + 2* ( 130 + 3 + 15 + 1,5 + 1,5 ) = 321 мм

Высота покровного материала:

Вз = В + 2*(К + З + Квн), где

Вз - высота заготовки покровного материала

В - высота блока после обрезки ( 200 мм)

Квн -ширина верхнего и нижнего кантов ( 2.мм)

Вз = 200 + 2* ( 1,5 + 15 + 2 ) = 237 мм

Получили размеры заготовки покровного материала для одной крышки : 321 х 237 мм

Общая длина рулонных материалов Lp

 , где

Вз - расчетная высота заготовки, м

Т - тираж

Nп - количество полос из рулона по схеме раскроя

Мт.о. - норма отходов ( 2 %)

. Общая площадь Sp

, где

Шр - ширина заготовки

. Общая масса mp

, где

Ps - поверхностная плотность материала, г\м2

Схема раскроя покровного материала представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 Схема раскроя покровного материала

 

.5 Расчет материала для отстава

Вот = Вк.с. , где

Вот - высота отстава

Вк.с. - высота картонной сторонки

Вот = 206 мм

Шот = Тбу + 2Кот, где

Шот - ширина отстава,

Тбу - уточненная толщина блока

Кот - толщина картона ( 1.5 мм)

Тбу = ( V*D*dт/2 +4*dф + n*dн)\Кс, где

Тбу - уточненная толщина блока

V - объем в фпл

D - доля листа

dт - толщина тиражной бумаги

dф - толщина форзацной бумаги

N - количество вклеек

dв - толщина бумаги для вклеек

n - количество тетрадей

dн - толщина ниток

Кс-коэффициент спрессованности

n = Vп*D\Ст, где

Ст - количество страниц в тетради

n = 10*32\32 = 10

Тбу = ( 10*0,095*32/2 + 4*0,13 + 0,2*19) \0,88 = 19мм

Шот = 19+2*1,5 = 22 мм

Схема раскроя материала для отстава представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 Раскрой отставов

2.6 Расчет пленки для ламинации

Расчет пленки производится по формуле [3],

где    Вз - расчетная высота заготовки, м; Т - тираж издания, тыс. экз; nп - количество полос из рулона по схеме раскроя; Нр.м. = 2,5% - норма технических отходов для рулонных материалов.

 м.

.7 Расчет требуемого количества бумажной полоски

Длину материала определим по формуле [13]

где ШП.Б. - ширина отрезаемой полоски бумаги, м;

Т - тираж, т.э.;

Нр.м. - норма расхода материала, равная 1,5%.

Длина материала для бумажной полоски равна:

.8 Определение расхода ниток

Расход ниток для прошивания одного блока издания, состоящего из 19 тетрадей, составляет:

Lн = кол-во стежков · длину стежка · кол-во тетрадей.

Lн = 4 · 19 · 10 = 760 мм

Расход ниток для всего тиража равен: 760×2000 = 1520 м

.9 Выбор и расчет количества клеев

Выбор и расчет клеев приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Выбор и расчет количества клеев

На заклейку корешка	50% ПВАД, расход 529 г\тыс.книг.	На тираж расход 529 *2* = 1058 г
Приклейка форзацев	ПВАД разведенный, расход 226.8 г\1 тыс книг	На тираж 226,8*2 = 453,6 г
Приклейка корешкового материала	Желатин, расход 360 г\тыс.книг.	На тираж 360 *2 = 720г
Изготовление цельнокрытых преплетных крышек № 7	45% желатин, 10% глицерин, расход 90 г\тыс книг	На тираж 90*2= 180 г
Шитье блоков	ПВАД EUKALIN 5183 L 400, расход 147 г/тыс книг	На тираж 147*2=294 г
Вставка блока в крышку	PACOLL GA 1050 (костно-желатиноый) 10 пакетов в коробке - 25 кг, расход 3380 г/тыс.книг	На тираж 3380*2=6760 г

3.      
Выбор и обоснование технологических решений. Разработка технологического маршрута

.1 Выбор технологических решений и типа оборудования

книга фальцевальный переплетный брошюровочный

Выбор и обоснование способа печати

Процесс проектирования технологического процесса начинается с выбора способа печати и печатного оборудования, который зависит от вида издания, требований, предъявляемых к качеству печати и от тиража издания. Также следует учитывать такие параметры, как технологические возможности способа печати, наличие соответствующего печатного оборудования, сложность и трудоемкость формного процесса, тиражестойкость печатных форм, экологическая безопасность.

Глубокий способ

Совсем невелик объем изданий, выпускаемых способом глубокой печати. Это обычно журналы, альбомы, где преобладают репродукции черно-белых или цветных фотографий, поскольку качество воспроизведения оригиналов с большой площадью теней разной интенсивности способом глубокой печати очень хорошее - сочные, глубокие тона. Несмотря на высокую тиражестойкость форм, высокую производительность, простой технологический процесс, этот вид печати имеет существенные недостатки. Дороговизна изготовления печатных форм глубокой печати , необходимость использования токсичных печатных красок на основе толуола, дополнительные затрататы на сбор растворителя и сушку. Также этот способ требует больших капиталовложений. Края штриховых изображений, которые составляют основу данного издания, в способе глубокой печати имеют пилообразный характер. Таким образом использование данного способа печати для нашего издания является нецелесообразным.

Высокий способ

С помощью высокого способа печати можно получить высококачественные оттиски, содержащие текстовую и изобразительную информации. Преимуществами данного процесса печати являются: простота и стабильность технологического процесса и оборудования; высокое качество печати, высокая скорость печати, высокая тиражестойкость, дешевизна бумаги. Однако существуют и недостатки, которые связаны с трудоемкостью подготовки машины к печатанию (необходимость приправки), недостаточный ассортимент печатного оборудования, низкая степень механизации и автоматизации печатного оборудования, относительная сложность формного процесса, сложность выпуска продукции больших форматов. В данном случае применение этого способа печати будет нецелесообразным - высокохудожественные иллюстрации отсутствуют, а тираж издания очень мал, а изготовление комплекта печатных форм будет очень невыгодным экономически.

Разновидностью высокого способа является флексографская печать, которая в основном применяется для печати этикетки и упаковки. Учитывая особенности наших изданий (малый тираж, красочность), применение данного способа является экономически невыгодным из-за дороговизны формного процесса, а также более низкого качества печати.

Офсетный способ

Сейчас у нас в стране способом офсетной печати выпускают газеты, книги, журналы, детскую литературу и т. д. Это подтверждается тем, что на рынке имеется большой ассортимент разноформатного печатного оборудования высокой производительности, с различной степенью автоматизации и возможностями комбинаторики. Широкий ассортимент материалов (легкая запечатка дизайнерских бумаг. К преимуществам также можно отнести простоту изготовления печатных форм, их дешевизна, универсальность способа, большая доступность изготовления крупноформатной продукции. К недостаткам относится поддержание баланса «краска-вода». Различают листовую и рулонную офсетную печать. Преимуществами рулонной печати являются: высокая производительность, возможность получения оттиска красочностью 4+4 за один прогон, возможность работы машины в линию с фальцаппаратами и получения на выходе готового издания, экономичность при изготовлении большетиражных изданий. Недостатками являются: необходимость больших производственных помещений и мощностей, большие отходы бумаги. Учитывая технологические показатели нашего издания целесообразнее выбрать листовую печать, так как она наиболее экономична для средних тиражей [7].

Выбор печатного оборудования

Различные печатные технологии и производственные системы лучше дополняют друг друга, когда между ними существует конкуренция. Выбор конкретной технологии зависит среди прочего от вида печатной продукции и рынков, от месторасположения и квалификации обслуживающего персонала, а также от инфраструктуры предприятия.

Главным образом необходимо учитывать следующие важные аспекты: вид печатных заказов, которые должны будут выполняться, кто является клиентом, в какой форме заказ поступает на предприятие. При решении вопроса о виде изготавливаемой печатной продукции особое значение имеют затраты, а также сроки изготовления и качество. Сама производственная система должна быть критически оценена относительно ее производительности и технологических возможностей, а также соответствия заданным требованиям (нужно с особенным вниманием принимать решение о конкретном планировании исходя из реальных резервов предприятия и требований к нему). Вопросы качества и затрат определяют выбор расходных материалов, необходимых для эксплуатации данной производственной системы и оборудования. Особенное значение для производственной системы имеет квалификация обслуживающего персонала, а также оценка соответствия отдельных лиц занимаемым должностям и уровням владения техникой, от правильного обслуживания которой зависит функционирование всей системы.

Важна также возможность интеграции производственных средств в общий комплекс оборудования предприятия и возможность дальнейшего его развития.

Технология должна приводить к тому, чтобы минимизировались затраты на один печатный лист, обеспечивать надежность оборудования, производительность и качество печатной продукции. Технология должна обеспечивать оптимальное использование оборудования в общей системе производства, вся продукция должна производиться с прибылью при соблюдении необходимых затрат качества и сроков исполнения, т.е. будет гарантироваться экономический успех предприятия.

Поскольку в полиграфическом производстве продукции почти любого вида главным является печатный процесс, то правильный выбор печатной машины во многом определяет эффективность всего производства в целом. Одним из решающих факторов выбора технологии печатания и вида печатной машины является характер продукции. В настоящее время на рынке печатного оборудования широко распространены как листовые ротационные машины офсетной печати, так и рулонные. Оба этих вида печатных машин имеют преимущества и недостатки, по которым предприятия и выбирают печатную машину для печати конкретной группы изданий.

Листовые машины уступают рулонным по быстроходности, однако являются достаточно гибкими в производстве: можно получать разную продукцию на листах разного типа, формата и толщины, допускаются повторные прогоны для увеличения красочности оттисков и числа запечатываемых сторон, низкие отходы бумаги за счет возможности использования макулатурных оттисков.

Печатные машины для изготовления основной и отдельно печатающихся частей издания выбираются таким образом, чтобы они соответствовали проектируемому изданию с точки зрения точности воспроизведения, тиража, красочности, формата.

Печать проектируемого издания целесообразно осуществлять на листовой ротационной машине. Данное решение основано на том, что тираж проектируемого издания относительно небольшой, при этом объём также не велик. В этом случае временные затраты на подготовку рулонной ротационной печатной машины будут не оправданы, несмотря на более высокую скорость печати, по сравнению с листовыми печатными машинами. Кроме того, для рулонных печатных машин характерен высокий объем бумажных отходов, что недопустимо при данных тиражах и ведёт к удорожанию печатаемой продукции. Данный вывод относится к процессу изготовления как блока, так и форзацев и обложки проектируемого издания. Таким образом, будет выбрана листовая офсетная машина.

Выбор бумагорезальной машины

Разрезка бумаги, оттисков и переплетных материалов выполняется по макету, который мастер участка размечает с помощью металлической линейки или рулетки с ценой деления 1 мм и затем утверждает своей подписью. В простых случаях (например, при подготовке бумаги к печати, разрезке больших листов на малые и равные доли и т.п.), если задание известно, резальщик может работу выполнить сам, воспользовавшись калькулятором и индикацией положения подавателя на пульте управления машины или ранее записанной программой разрезки.

Ознакомившись с макетом, резальщик определяет рациональный порядок разрезки, если это необходимо, составляет и записывает в память машины программу разрезки, устанавливает подаватель на положение первого реза, после чего снимает с поддона малые стопы листов и заполняет ими стол машины, приталкивая их короткой верной гранью к подавателю, а длинной - к одному из боковых упоров. Уложив стопу максимально возможной для данных условий высоты, резальщик пускает машину, устанавливает подаватель на новый размер, при необходимости разворачивает стопу для разрезки вдоль длинной стороны, убирает обрезки, а по окончании разрезки укладывает продукцию на другой поддон.

Качество подрезки и разрезки резальщик контролирует периодически через каждый 1-1,5 ч по следующим показателям: точности размеров и отсутствию косины по длине и ширине листов, гладкости обреза стопы (отсутствию шероховатости, полос, волнистости), отсутствию слипания листов и следов прижимной балки, полноте разрезки и ровности кромок нижних листов стопы [1]. Размерные показатели качества контролируются металлической линейкой или рулеткой с миллиметровыми делениями, а остальные показатели - визуально.

Процедура разрезки осуществляется в нескольких отделочных процессах:

• Разрезка бумаги - включает разрезку стопы запечатанных листов на листы нужного формата. Разрезка бумаги относится к сквозному разрезанию

• Обрезка - трехсторонняя обрезка книг и брошюр после скрепления блока относится к отделке.

• Раскрой переплетного покровного материала по размеру - картона, картонных листов, а также листов и рулонных лент переплетного покровного материала.

Разрезка бумаги потребуется для разрезки форзацной бумаги, а также запечатанного покровного.

Длина реза должна быть больше диагонали листа максимального формата разрезаемых материалов, чтобы стопу можно было свободно поворачивать на талере машины.

Для резки данных деталей издания используется одноножевая бумагорезальная машина.

Выбор типа фальцевальной машины

Фальцевальные машины могут иметь ножевой, кассетный или комбинированный принцип действия, когда обе ранее названные схемы используются совместно в моноблочном узле.

Принцип действия ножевой секции таков. Лист бумаги ленточным транспортером подается на стол фальцевания и останавливается, коснувшись ограничителя. После этого нож вталкивает его фальцуемый участок в промежуток между двумя вращающимися валиками. Для надежного захвата бумаги, нож опускается до касания с валиками и специальный механизм даже немного разводит валики между собой, уменьшая приходящую на них нагрузку. Затем лист увлекается вниз валиками, а нож возвращается в исходное положение. Для формирования более качественного фальца, листы могут проходить через дополнительные пары уплотняющих валиков. Нож и фальцующие валики могут располагаться вдоль или поперек направления подачи листов. Первый случай чаще всего применяется в комбинированных фальцевальных аппаратах, второй в отдельных ножевых фальцаппаратах или фальцевально-швейных машинах.

В более простой по конструкции кассетной фальцевальной секции лист фальцующими валиками подталкивается вперед. После того, как передний край его упрется в ограничитель, он, изгибаясь на месте фальца, вовлекается в промежуток между фальцующими валиками. Положение фальца в обоих механизмах регулируется за счет перемещения ограничителя, а подстройка под толщину бумаги производиться изменением зазора или усилия сжатия валов.

Конструкция ножевой машины обеспечивает лучшее качество фальцев и большую точность их позиционирования. В этом случае возможна работа с более плотной или многократно сфальцованной до этого бумагой. Платой же за это является более массивная и дорогая конструкция машины, и несколько меньшая производительность. Машина имеет механизмы с возвратно-поступательным движением и каждому листу, хотя бы на мгновение, приходиться остановиться перед формированием фальца. Тем не менее, чисто ножевые машины постепенно выходят из употребления. На сегодняшний день чаще всего используются либо целиком кассетные фальцевальные машины, либо комбинированные, когда первые модули кассетные, а после них устанавливаются ножевые, предназначенные для фальцевания наиболее толстой тетради. Преимуществами такого решения, кроме большей производительности является широчайшее число вариантов фальцевания, лучшая эффективность работы с листами любой длины и меньшая стоимость комплекса.

Для данного издания была выбрана комбинированная фальцевальная машина.

Выбор способа комплектовки и скрепления блока

Следующая операция заключается в подборе всех тетрадей будущего книжного издания и их расположении в требуемом порядке так, как они будут расположены в готовой книге. Сфальцованные листы комплектуются в блок либо методом вкладки (тетради вкладывают друг в друга), либо подборкой (последовательным расположением тетрадей).

Комплектовка вкладкой - это механизированное комплектование тетрадей, частей печатных листов посредством вкладывания без замыкания. Комплектовка бывает как ручная, так и механизированная. Подборка - это укладка вручную или при помощи машины одиночных листов или тетрадей друг на друга в определенном порядке в один блок с соблюдением последовательности страниц, которая определяется посредствам колонцифр, сигнатуры или подборочной, корешковой метки. [5]Так как данное издание имеет большой объем, производим комплектовку подборкой.

Скрепление отдельных тетрадей и листов в один соединённый блок является центральным звеном технологического производственного процесса. Этот участок процесса в рамках брошюровочно-переплётной обработки представляет собой большую и важную главу, так как в первую очередь посредством методов скрепления определяется, какое качество продукта будет достигнуто в отношении прочности, устойчивости при пользовании и удобства в обращении.

Скрепление может производиться различными способами. Обрабатываемые материалы при помощи специальных средств скрепления постоянно или временно удерживаются вместе на заданных местах. В качестве средств скрепления могут служить, например, проволочные скобы, клей, текстильные нити, зажимы или винтовые соединения.

Вариант способа скрепления обусловлен видом соединения:

) Соединение с геометрическим замыканием

Удерживание вместе скрепляемых частей достигается при соединении с геометрическим замыканием при помощи средства скрепления особой формы (например, скобы из проволоки, связанных узлом нитей, металлической или пластмассовой проволоки в виде спирали). Соединение с геометрическим замыканием применяется во время переплётно-брошюровочной обработки при:

§  шитье проволокой для изготовления одно- и многотетрадной продукции,

§  шитье нитками для производства одно- и многотетрадной продукции, особых способах для отдельных листов (например, спиральное скрепление, скрепление проволочным гребнем, пластмассовое скрепление, скрепление шнуром, скрепление винтами).

2) Клеевое соединение

Это соединение достигается при помощи специального материала, который скрепляет отдельные части благодаря своей адгезионной способности. Клеевое соединение находит применение, например, для изготовления блоков на брошюровочно-переплётных предприятиях при

•        клеевом скреплении и

•        формировании блоков из скреплённых нитками тетрадей.

) Соединение с силовым замыканием

Средства скрепления соединяют отдельные части посредством воздействия силы. Соединениями с силовым замыканием являются, например:

§  скрепление посредством папок с зажимами,

§  скрепление посредством зажимных планок.

Правильный выбор способа скрепления и точное соблюдение требований брошюровочно-переплётного производства имеют первостепенное значение для хорошо скреплённой продукции. Пользование и долговечность книги или брошюры, прочность на отрыв листов и тетрадей, потребности читателей в отношении обращения с книгой и т.д. являются критериями для определения вида скрепления. Различные способы скрепления обуславливают не только качество продукции, но и технологический процесс, а также технологические, организационные и экономические аспекты.[1]

Так как проектируемая книга предназначена для среднего школьного возраста и имеет толщину блока больше 12 мм, то блок будет скрепляться методом «потетрадное шитье нитками»

Шитьё отдельных тетрадей нитками - это последовательное шитьё тетрадей по корешковому фальцу с одновременным скреплением с уже сшитыми тетрадями. Шитьё может производиться с корешковым материалом (как правило, с переплётной марлей) или без него. При шитье нитками образуется скрепление односгибных листов, а также тетрадей друг с другом; все листы блока скреплены, но нет гомогенной/однородной, прочно скреплённой поверхности корешка. Это требование удовлетворяется посредством последующей промазки корешка клеем или промазки корешка клеем и окантовки. В сочетании с такой стабилизацией корешка шитьё отдельных тетрадей нитками гарантирует надёжную прочность скрепления и даёт возможность удобного и полного раскрывания.

В качестве преимуществ следует назвать:

·   высокую прочность скрепления листов в блоке,

·   долговечное скрепление

·   незначительное утолщение и хорошая способность корешка блока деформироваться (качественное кругление и хороший обжим),

·   хорошие характеристики раскрываемости,

·   возможность обработки большого количества видов бумаги по сравнению с клеевым скреплением (например, матовая бумага машинного мелования, страницы с иллюстрациями, запечатанные заливным фоном).

Несмотря на явные преимущества, шитьё нитками составляет относительно маленькую долю (20%) в способах скрепления для производства блоков книг и брошюр из-за высоких затрат. Недостатками являются:

•        зависимость производительности в экземплярах на единицу времени от количества тетрадей в блоке

•        большая доля ручных операций

•        дополнительная операция промазки корешка клеем

•        сложная конструкция ниткошвейных автоматов

•        неравномерная прочность всего книжного блока.[1]

Таким образом, для данного издания далее будет выбрана ниткошвейная машина.

Выбор варианта обработки блока

Состав операций обработки блоков может изменяться в зависимости от толщины блока, требований к прочности и долговечности издания и способа скрепления блока, в зависимости от чего обработка блоков может быть полной, частичной и минимальной.

Блок книжного издания целесообразно обрабатывать на поточной линии, что является оптимальным при среднем тираже и способе скрепления. Это позволит повысить точность выполняемых операций и увеличить скорость обработки, снизить количество рабочих и уменьшить время обработки. Этот вариант технологии наиболее приемлем при изготовлении книжных изданий значительного объема с толщиной блока примерно от 12 до 40 мм. Данный блок пройдет следующие операции обработки: обжим корешка (уменьшает вероятность проникновения клея на внутренние развороты страницы, калибрует блок по толщине); заклейка корешка (скрепление тетрадей друг с другом, придание корешку монолитности прочности, предотвращение смещения тетрадей); ИК-сушка корешка (удаление избыточной влаги); обжим корешка (устранение утолщения корешка, выравнивание по толщине всех блоков тиража); окантовка корешка (обеспечение более надежной склейки крайних тетрадей и форзацев с блоком, исключение раскола при механической обработке); сушка корешка; охлаждение (подготовка его к дальнейшим операциям); местный обжим, обрезка блока с трех сторон (удаление петель фальца, получение гладких обрезов); приклейка капталобумажной полоски (выполняет функцию корешкового материала - обеспечение прочной связи крышки с блоком, сохранности формы корешка); раскрой бумажки и картона; раскрой покровного материала и бумаги для отстава.

Выбор типа крышки

Для выбранного издания будем использовать крышку типа №7 ( из 4 частей) и соответственно тип оборудования, подходящий для обработки такой крышки. Крышки, состоящие из четырех деталей, состоят из четырех заготовок переплетного материала и изготавливаются главным образом в виде цельного переплета , крышка которого обтянута одним переплетным материалом. Такая крышка содержит две картонные сторонки, отстав и покровный материал для оклейки крышек. В зависимости от формы корешка для отставов используется жесткий картон (прямой корешок) или специальный тонкий картон для отставов (для кругленного, а так же прямого корешка).

Характерно то, что покровный материал крышки представляет собой одну заготовку. Со всех четырех сторон производится загибка одинаковой ширины. Покровный материал выбирается в соответствии с целью применения[3].

3.2 Обоснование технологических решений

На основе всех ранее принятых решений можно сделать вывод в виде таблицы 3.1:

Таблица 3.1

Обоснование принятых технологических решений

Технологический процесс (операция), оборудование, материалы.	Возможные рациональные варианты способов выполнения операций	Выбираемый вариант	Обоснование
1. Фальцовка листов	1.1. Односгибная 1.2. Двухсгибная 1.3. Трехсгибная 1.4.Четырехсгибная	4-хсгибная, перпендикулярная симметричная,	1) В результате получаются 32-х страничные тетради, которые удобны в обработке корешка; 2) Высокое качество фальцовки
2. Комплектовка блоков	2.1. Вкладкой 2.2. Подборкой	Подборкой	Используется при комплектовке изданий в переплетной крышке с числом страниц более 128
3. Скрепление блока	3.1. Шитье нитками 3.2. КБС 3.3. Шитье проволокой 3.4. Швейно - клеевое скрепление	Потетрадное шитье нитками	1)Обеспечивает надежное скрепление тетрадей; 2) Предназначено для широкой читательской аудитории; 3) Обеспечивает длительный срок пользования; 4) Малое утолщение корешка блока;
4. Виды стежков	4.1. Простой брошюрный 4.2. Простой переплетный 4.3. Переставной брошюрный 4.4. Переставной переплетный	Простой брошюрный, 4 стежка	Обеспечивает большую плотность шитья
5. Приклейка форзацев	5.1. Простой приклейной 5.2.Приклейной с окантовкой; 5.3. «Свой» форзац 5.4. Прошивной составной с тканевым фальчиком	Простой приклейной	1)Рекомендуется для изданий толщиной блока до 30 мм.; 2)Прост в изготовлении и при этом надежно выполняет свои функции
6. Обработка корешка	6.1.Прямой корешок; 6.2. Прямой с отгибкой краев фальцев; 6.3. Кругленный корешок; 6.4. Кругленный с отгибкой краев корешка	Прямой корешок с отгибкой фальцев	1)Происходит выравнивание толщины блока в корешке ; 2)Повышение прочности книги; 3) Увеличивается прочность связи крышки с блоком, 4) Уменьшение силового воздействия на корешок
7. Варианты конфигураций :приклейка корешкового материала, ленточки-закладки, капталов, бумажной полоски	7.1. Корешковый материал, ленточка-закладка, капталобумажная полоска; 7.2. Корешковый материал, капталобумажная полоска; 7.3. Корешковый материал, бумажная полоска; 7.4. Капталобумажная полоска	Капталобумажная полоска	1)Выполняет роль корешкового материала; 2) Обеспечивает прочную связь переплетной крышки с блоком, 3)Повышает прочность клеевого скрепления тетрадей в блоке; 4)Обеспечивает сохранность формы корешка
8. Тип переплетной крышки	8.1. Тип 5 - переплетная составная; 8.2. Тип 6 - переплетная из одной детали; 8.3. Тип 7 - переплетная цельнокрытая; 8.4. Тип 8 - переплетная с накладными сторонками и накладным корешком; 8.5. Тип 9 - переплетная с накладными сторонками и окантованными корешком	Тип 7 переплетная цельнокрытая	1) Проста по конструкции; 2) Дешевая по материалам и в изготовлении. 3) Изготовление за один прогон
9. Тип внешнего оформления издания.	9.1. Печать краской на переплетной крышке; 9.2. Тиснение (блинтовое, конгревное, фольгой); 9.3. Лакирование, припрессовка пленки 9.4. Трафаретная печать	Лакирование, припрессовка пленки	Для эстетического восприятия издания.

4. Выбор и обоснование оборудования по операциям

.1 Выбор печатного оборудования

Для печати блока и иллюстративного материала целесообразно выбрать четырехкрасочную листовую офсетную машину KBA Rapida 130 (технические характеристики представлены в таблице 4.1), так как коэффициент использования у этой машины выше, в первую очередь из-за наличия системы автоматической смены печатных форм, что снижает время на переход от одной формы к другой.

Форзацы издания ни текстового, ни иллюстративного материала не содержат, поэтому для их изготовления потребуется только резальная машина, а потому на выбор печатного оборудования этот элемент конструкции издания не влияет.

Покровный материал переплётной крышки запечатывается в четыре краски с одной стороны. Целесообразнее также печатать тираж этого элемента конструкции издания на той же машине, что и основной блок. Однако следует рассчитать размеры покровного материала, которые должны учитывать формат издания после обрезки, толщину блока, толщину материалов крышки. Формат заготовки для покровного материала 237Ч321 мм. Поскольку машина KBA Rapida 130 позволяет запечатывать листы фоматом от 500Ч600 до 910Ч1300, то для печати покровного материала крышек целесообразнее выбрать формат листа 700Ч1080 мм, таким образом избавляемся от необходимости задействовать ещё одну печатную машину.

Таблица 4.1

Технические характеристики машины KBA Rapida 130

Технические характеристики	KBA Rapida 130
Количество печатных секций	2
Максимальный формат, мм	910 х 1300
Минимальный формат, мм	500 х 600
Максимальный печатный формат, мм	900 х 1300
Производительность, отт\ч	12 000
Запечатываемй материал, г\м2	100-350
Высота стапеля на самонакладе, мм	1500
Высота стапеля на приемке, мм	1500

.2 Выбор бумагорезальной машины

Для резки данных деталей издания используется одноножевая бумагорезальная машина. Для сравнения возьмем две машины. Их технические характеристики представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Сравнительная характеристика одноножевых резательных машин Perfecta 168 (Yam International) и Wohlenberg cut-tec 155

	Perfecta 168	Shenweida SQZK1660
Максимальная длина реза, мм	1680	1660 мм
Максимальная высота стопы, мм	165	165
Минимальная остаточная полоса после обрезки: - с прижимной пластиной, мм - без прижимной пластины, мм	97	77
	33	26
Скорость, циклов/мин.	42	38
Общая характеристика	Цельнолитой резальный стол без прорези позволяет сократить до минимума риск повреждения нижних листов Устройство быстрой смены ножа Компьютерная система управления с возможностью сохранения в памяти программ реза. Удобное управление с помощью экранного меню на цветном ЖК-дисплее с многофункциональными клавишами. До 6000 позиций резки в 250 программах. Управление с помощью 15-дюймового сенсорного экрана Неограниченный объем памяти и обмен программными данными через USB. Удаленное обслуживание через модем. Возможность использования второго дисплея для получения данных о производственном процессе или в качестве внешнего терминала для программирования.	Электронное управление дает не только высокую точность реза, но и увеличивает скорость передвижения затла (максимальная скорость до 12 мин) Машина оснащена американской системой управления Microcut, которая содержит цифровую клавиатуру, жидкокристалический дисплей с диагональю 130 мм, на котором в режиме мультипликации отображается состояние машины и выполняемый рабочий процесс. Программирование на 999 задач, способность хранить в памяти до 2500 положений затла, многоязычное (включая русский интерфейс) меню, метрическую и дюймовую систему измерений, сохранение в памяти последних 5000 перемещений затла и т.п. Автоматическая система производит самокалибровку перед запуском машины, предоставляет резчику удобный просмотр состояния машины и введенных программ. Процесс калибровки просто производится вводом значений заданной и фактической величины реза. Стандартно Shenweida SQZK1660 содержит хромированные центральный и боковые столы с "воздушной подушкой", закрытый привод затла, устройство выталкивания отработанного марзана, автоматическую настройку размера, гидравлический привод прижима с регулируемым усилием, ИК защитный барьер, защиту по принципу занятости обоих рук, подсветку линии реза, самоблокирующую червячную передачу, устройство быстрой смены ножа, два ножа и четыре запасных марзана.

Основными технологическими параметрами ОРМ являются максимальная длина реза и максимальная высота стопы. Длину реза следует выбирать исходя из размера диагонали стопы максимального формата, которую планируется резать на ОРМ. Это позволит поворачивать стопу в любом месте стола. Максимальное число резов в минуту при выборе машины можно не учитывать, поскольку этот параметр мало влияет на реальную производительность резания. Значительно важнее степень автоматизации и удобство управления ОРМ. В современных моделях должны быть предусмотрены функции программного задания усилия прижима и положения подавателя с возможностью сохранения наборов данных [8]. По этому параметру Wohlenberg cut-tec 155 превосходит другую машину, так как имеется специальный ИК защитный барьер, защита по принципу занятости обоих рук, подсветка линии реза, поэтому для осуществления резки будет выбрана именно Wohlenberg cut-tec 155. Также выбранная машина более экономична, поскольку позволяет осуществлять резку с меньшей полосой остатка.

.3 Выбор типа фальцевальной машины

Печать блока проектируемого издания производится на листах 840Ч1080 мм, следовательно, выбор фальцевальных машин следует производить с учётом формата листа. Однако издание состоит из 32-страничных тетрадей, следовательно лист формата 840Ч1080 мм предварительно разрезается на одноножевой резальной машине до формата 540Ч840 мм. Для получения 32-страничной тетради необходима четырёхсгибная фальцовка. Способ фальцовки - «европейский», 4-сгибная перпендикулярная симметричная фальцовка. Сравнительная характеристика выбранных машин представлена в таблице 4.3.

Таблица 4.3

Сравнительная характеристика фальцевальных машин Heidelberg Stahlfolder KH 78,4 KL и GUK Falzmaschinen K 74/4 KTL

	Heidelberg Stahlfolder KH 78,4 KL	GUK Falzmaschinen K 74/4 KTL
Максимальный формат фальцуемых бумаг, мм	780Ч1280	740х1040
Минимальный фальцуемых бумаг, мм	140Ч180	150х190
Плотность фальцуемой бумаги, г/ м2	45 - 140	35 - 220
Максимальная скорость, цикл. /мин.	160	200
Количество сгибов	1 - 4	1 - 4

Falzmaschinen K 74/4 KTL является более предпочтительной, так как использует широкий диапазон бумаг по плотности, а также является более производительной. К тому же данная машина комбинированная (4к+1н+1к+2н, 4к+1н, 4к+1н+1к), а Heidelberg Stahlfolder KH 78,4 KL - полностью кассетная, а как говорилось ранее, у комбинированной машины много преимуществ (большая производительность, широчайшее число вариантов фальцевания, лучшая эффективность работы с листами любой длины и меньшая стоимость комплекса)[10].

 

.4 Выбор листоподборочной и ниткошвейной машины

 

В качестве листоподборочной машины сравним две машины: Yoshino 143 (Япония) и SETMASTER SERIES это новейшие модели листоподборочной машины с ротационными самонакладами удовлетворит требования заказчиков и при многотиражной, и при малотиражной продукции (технические характеристики представлены в таблице 4.4 и 4.4.2).

К преимуществам этой модели можно отнести:

·              Высокая точность подборки благодаря мощности индивидуальных секций. .

·              Сведение к минимуму проблем эксплуатации.

·              Обеспечивает правильное присасывание тетрадей любого качества присосами телескопической конструкции; хороший раздув позволяет отделять также и тонкие тетради.

·              Передние и боковые штифты, используемые для предотвращения присасывания двойных тетрадей, могут регулироваться без помощи инструментов.

·              Двойные захваты глубоко захватывают тетрадь и позволяют работать с мятыми тетрадями.

·              Датчик обнаруживает даже один лист и благодаря функции самоуправления корректирует данные через каждые 100 тетрадей.

Таблица 4.4

Технические характеристики Yoshino 143

Механическая скорость		3500~15000 об/час
Формат тетрадей
	Размер по корешку (мин-макс)	148 ~ 380 мм
	Ширина тетради (мин-макс)	105 ~ 280 мм
Длина машины
	1 самонаклад (6 или 9 самонакладов на 1 секцию)	509,5 мм
	Секция натяжения цепи	680 мм
	Транспортер	3000~5000 мм

Таблица 4.4.2

Техническая характеристика листоподборочной машины SETMASTER SERIES4

Технические характеристики машины	Значение	Операция
Размер бумаги max, мм	225 * 320	Подборка сфальцованных тетрадей
Размер бумаги min, мм	130 * 100
Количество лотков	8 - 32
Плотность бумаги, г/м2	20 - 1000
Размеры для одного лотка, мм	110 * 116 * 25
Производительность, цикл/час	До 3500

После сравнения двух машин ыбираем машину Yoshino 143

Для проектируемого издания выбираем ниткошвейную машину БНШ-6А. Технические характеристики представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5

Технические характеристики ниткошвейной машины
БНШ-6А

Максимальный формат выпускаемой продукции, мм	225x300
Минимальный формат выпускаемой продукции, мм	115x175
Количество стежков , шт	2……6
Диапазон скоростей, цикл./мин.	65….115
Общая установленная мощность, кВт	1,8
Габаритные размеры, мм	2035x1570x1700
Масса, кг	1300

4.5 Выбор типа крышкоделательной машины

 

Рассмотрим две крышкоделательные машины Fastbind Casematic XT и ROBY 1800. Технические характеристики приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6.

Технические характеристики крышкоделательных машин Fastbind Casematic XT и ROBY 1800

	ROBY 1800 (ZECHINI GRA-FOR S.R.L.) [11]	Fastbind Casematic XT
Минимальный формат покровного материала, мм	90Ч190	100Ч170
Максимальный формат покровного материала, мм	480Ч810	810Ч476
Минимальная плотность покровного материала, г/м2	115	100
Максимальная плотность покровного материала, г/м2	200	200
Минимальный формат картона, мм	90Ч180 мм
Максимальный формат картона, мм	450Ч800
Толщина картона, мм	0,6 - 5	До 8 мм
Производительность, циклов/мин	7 - 30	до 60

Для проектируемого издания будет выбрана крышкоделательная машина Fastbind Casematic XT, так как она обладает большей производительностью, полностью автоматизирована, использует картон более широкого диапазона[12].

Все вышеуказанные решения по выбору оборудования сведены в таблицу 4.7.

Таблица 4.7

Выбор и обоснование оборудование по операциям

Технологическая операция	Возможные варианты оборудования	Выбираемый вариант	Обоснование
1. Печать	KBA Rapida 130	KBA Rapida 130	Формат печати 900 х 1300 Скорость печати 12 000 отт\ч
2. Разрезка бумаги	Perfecta 168 Shenweida SQZK1660	Shenweida SQZK1660	Имеется специальный ИК защитный барьер, защита по принципу занятости обоих рук, подсветка линии реза. Выбранная машина более экономична, поскольку позволяет осуществлять резку с меньшей полосой остатка.
3. Листоподбор	Yoshino 143	Yoshino 143	Ротационный самонаклад, Максимальный формат тетради = 280 х 380 мм Скорость до 15 000 об\ч.
4. Фальцовка тетрадей	GUK Falzmaschinen K 74/4 KTL Heidelberg Stahlfolder KH 78,4 KL	GUK Falzmaschinen K 74/4 KTL	Машину отличает возможность фальцовки широкого диапазона материалов по толщине, а также высокая производительность.
5. Шитье	БНШ-6А	БНШ-6А	Производительность 43 - 53 тетрадей/мин, предназначена для простых брошюрных стежков
6. Обработка блока	Поточная линия Muller Martini Diamant
6.1. Обжим корешка			Благодаря последовательному обжиму по всей плоскости форма книги получает длительную фиксацию
6.2. Заклейка клеем			Автоматическая регулировка вязкости и температуры
6.3. Сушка ИК			Компьютеризировано
6.4. Вторичная заклейка и обработка термоклеем			Автоматическая регулировка вязкости и температуры
6.5. Обрезка с трех сторон			Компьютеризировано
6.8. Приклейка марли			Есть возможность приклейки марли или дополнительно к секции приклейки каптала, выполнять оклейку корешка бумагой
7. Изготовление крышек			Fastbind Casematic XT
8. Лакирование на переплетной крышке			Wen Chyuan KYU-9/KYU-9W
9. Вставка книжных блоков	Поточная линия Muller Martini Diamant	Сначала клей наносится на форзацы книжного блока, а потом они соединяются с центрованной переплетной крышкой	Максимальный формат - 810Ч476 мм, производительность - до 60 циклов в минуту
10. Штриховка и прессование	Medipack 100	Придается гарантированная форма книги	Производительность - 4200-6000 листов/час Максимальный формат листа - 1020х720 мм
11. Упаковка			Medipack 100

Основным послепечатным оборудованием выбрана поточная линия Muller Martini Diamant. Преимущество данной поточной линии в том, что она обеспечивает хорошее качество проклейки корешка с последующей окантовкой и промежуточной сушкой; обеспечивает хорошее качества обжима; поточная линия полностью компьютеризирована и автоматизирована.

5. Проектирование системы контроля качества

Качество продукции - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Единичный показатель качества продукции - это показатель, относящийся только к одному из ее свойств, комплексный показатель - относящийся к нескольким ее свойствам.

Технологические показатели качества, относящиеся к условиям создания продукции, существенно влияющие на качество полуфабрикатов и готового изделия, надежность работы и производительность оборудования, могут отличаться от эксплуатационных или потребительских, для потребителя могут не иметь никакого значения.

.1 Методы и средства контроля качества полуфабрикатов

Технологические инструкции по ТБПП указывают, что непосредственный исполнитель в процессе изготовления тиража должен систематически проверять качество своей продукции, а по окончании работы сдавать продукцию мастеру участка, который оценивает ее качество. Для повышения личной ответственности для каждого полуфабриката и готового книжного издания вводится система контрольных меток исполнителя - полоски цветными карандашами или чернилами, оттиски штемпелем или блинтовым тиснением холодным штампом на корешковых полях форзацев, тетрадей и блоков, на торцевых кромках простых деталей, на отставе, внутренней стороне крышки или на обложке, на последней странице книги, а упаковщика - на ярлыке.

Мастер участка выборочно проверяет качество партии продукции и при положительной оценке предъявляет ее или дает разрешение предъявить мастеру отдела технического контроля(ОТК). Полуфабрикаты передаются из цеха в цех и с участка на участок вместе с сопроводительным листом, в котором указывается фамилия исполнителя и дается оценка качества партии полуфабрикатов или готовой продукции.

Главная обязанность ОТК - осуществление контроля за качеством поступающих материалов, находящихся в производстве полуфабрикатов и выпускаемой лситовой и книжно-журнальной продукции, за строгим соблюдением государственных и отраслевых стандартов, технических условий, технологических инструкций и соответствием полуфабрикатов и продукции утвержденный эталонам, а также постоянное совершенствование существующей системы контроля и внедрение новых прогрессивных методов организации технического контроля материалов, полуфабрикатов и готовых изданий.

Исполнители визуального контролируют полуфабрикаты и продукцию, сравнивая ее с эталонным образцом, подписанным мастером участка. Мастера участка и ОТК должны контролировать полуфабрикаты и готовую продукцию с помощью измерительных линеек с ценой деления 1 мм, измерительной лупы ЛИ-4 (ГОСТ 8309), индикаторных глубиномеров, вискозиметров ВЗ-4 или ВЗ-1 (ГОСТ 8420) и ВМС, специальных устройств и приспособлений: угольника для определения косины обрезного блока, приспособления для измерения ширины шпации переплетных крышек и др.

Объективный контроль качества полуфабрикатов и книг предполагает использование различных средств измерения - от простейших измерительных инструментов, устройств и приспособлений до сложных приборов и машин различного принципа действий.

При ведении статистического контроля отбор выборок делается через равные промежутки времени в соответствии с установленным периодом отбора, а результаты измерений показателя качества наносятся на контрольную карту медиан в виде точек. Если медиана находится в пределах границ регулирования, то продукция, изготовленная до момента отбора выборки, принимается без дополнительного контроля. Если же медиана выходит за границу регулирования, то необходимо сделать соответствующую подналадку оборудования и внеочередную выборку.

.2 Оценка качества готовых книг

Внешним осмотром проверяют качество полиграфического оформления переплетной крышки, вставки и трехсторонней обрезки блока, просмотром на «веер» - отсутствие слипшихся и дефектных листов, раскола корешка. При более детальном осмотре контролируют вид первого и последнего разворотов, наличие первой и последней тетради и вид титульной страницы, наличие и комплектность вклеенных иллюстраций, отсутствие дефектов, бракующих издание.

По окончании проверки контролер ставит штемпелем свою личную метку на заднем форзаце или в другом установленном месте.

Оценка прочности и долговечности издания

Прочностью книжно-журнальных изданий принято считать способность материалов и конструкции противостоять растягивающей силе, перпендикулярной к линии корешка. Долговечностью называют способность книжных изданий противостоять знакопеременной, постоянной по величине или возрастающей нагрузке.

Для оценки долговечности книжных изданий фирмы «Мюллер-Мартини» и «Зиглох» выпускают универсальные приборы FT, позволяющие проводить испытания на прочность и на долговечность - на многократный изгиб клеевого соединения листа с плавно возрастающей нагрузкой.

Факторы, влияющие на прочность связи обложки с блоком

Прочность связи обложки типа 1 с блоком зависит от прочности обложечной бумаги на разрыв и числа проволочных скоб, которыми скреплено издание, а при шитье нитками в прострочку - от числа стежков, приходящихся на 1 см высоты блока. Прочность связи обложек 2 и 3 с блоком определяется полнотой и прочностью склейки.

Факторы, влияющие на прочность и долговечность связи крышки с блоком

Прочность связи переплетной крышки с книжным блоком при потетрадном шитье нитками и обработке блоков на поточных линиях с приклейкой корешкового материала зависит от прочности склейки корешкового материала с корешком блока, форзацами и картоном сторонок переплетной крышки, прочности склейки форзацев с блоком и крышкой, прочностью форзацной бумаги на сгибах, наличия и вида окантовки форзацев.

Факторы, влияющие на срок службы книжных изданий

Срок службы книги зависит от многих факторов, основными из которых являются вид литературы, предполагаемый проектируемый срок службы, инженерная грамотность технолога производственного отдела и брошюровочно-переплетного цеха, уровень культуры производства, возрастная категория читателей.

6. Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетного процесса

Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетных процессов   представлен в таблице 6.1. Таблица 6.1

Расчет трудоемкости

Наименование операции	Единицы измер.	Загрузка тыс.ед.	Норма времени (1000 экз.), мин	Трудоемкость
				маш/час	маш/смен
Разрезка отпечатанных листов	бум. лист	(2*5)/2= 5	2,4	0,2	0,025
Фальцовка листов	тетрадь	(2*5)/1= 10	2	0,3	0,04
Прессование тетрадей	тетрадь	2*10=20	1,5	0,5	0,06
Разрезка форзацев	лист	(2*2)/8 = 0,5	7,3	0,06	0,008
Фальцовка форзацев	тетрадь	4	2	0,13
Приклейка форзацев	лист	2	18	0,6	0,08
Разрезка картона	лист	(10*2)/30= 0,66	64,0	0,7	0,09
Разрезка бумаги на обложку	кг	0,055	47,4	0,04	0,005
Припрессовка пленки	лист	2/8=0,25	78,1	0,3	0,04
Раскрой материала для отстава	лист	2/130 = 0,02	185	0,06	0,008
Комплектовка блоков	блок	2	22,9	0,76	0,09
Шитье блоков	блок	2	15,3	0,51	0,06
Сборка переплетных крышек (ПК)	ПКН	2	29	0,96	0,12
Обработка блока на поточной линии	книга	2	34,6	1,15	0,14

Загрузка по каждой операции рассчитывается по формуле [3].

где Т - тираж, тыс. экз; N - число деталей в одном экземпляре издания; nб - число одновременно обрабатываемых блоков.

Трудоемкость выполнения каждой операции считается по формуле [3].

где NВ - норм выработки, тыс. экз./смена; З - загрузка по данной операции; Нв - норма времени, мин /тыс. экз.; фсм - продолжительность смены, мин.

Нормы времени взяты из справочника единых норм и выработок, а также из технических характеристик оборудования. Ведущим оборудованием является поточная линия, на которой происходит обработка боков и вставка их в переплетную крышку.

Для ритмичной работы всех участников цеха, необходимо, чтобы трудоемкость всех операций была по возможности одинаковой или несколько меньше трудоемкости ведущего оборудования (блокообрабатывающего агрегата или книговставочной машины). Поскольку загрузка на отдельных операциях и производительность оборудования на отдельных операциях могут быть различными, число машин, которые одновременно выполняют трудоемкую операцию, рассчитывают по формуле:

где Трв - трудоемкость операции на ведущем оборудовании, смен; Зв - загрузка ведущего оборудования, тыс. экз.; Тр - трудоемкость операции на оборудовании [3].

Количество резальных машин:

 машина.

Количество фальцевальных машин:

 машина

Количество картонораскройных автоматов:

машина

Количество ламинаторов:

 машина

Количество листоподборочных машин:

 машина

Количество ниткошвейного оборудования:

 машина

Количество крышкоделательных машин:

Количество блокообрабатывающих агрегатов: Nм=1 поточная линия.

7. График прохождения заказа

График прохождения заказа представлен на рисунке 7.1:

Подготовка блока
Сталкивание
Разрезка отпечатанных листов
Фальцовка листов
Прессование тетрадей
Разрезка форзацев
Фальцовка форзацев
Приклейка форзацев
Комплектовка тетрадей
Потетрадное шитье
Общий обжим блока
Заклейка корешка блока
Сушка корешка блока
Обжим корешка
Обрезка с 3х сторон
Раскрой бум. полоски
Приклейка бум. полоски
Сушка
Приклейка каптала
Крышкоделательный цех
Раскрой покр. мат.
Раскрой картона
Разрезка картона
Разрезка покр. мат.
Припрессовка пленки
Раскрой материала для отстава
Сборка крышек
Обжим
Сушка п.к.
Комплектовка блока
Прессование
Штриховка

Рисунок 7.1. График прохождения заказа

Заключение

При разработке данного курсового проекта были рассмотрены и изучены следующие вопросы :

·      Общая технологическая характеристика выбранного книжного издания в переплетной крышке;

·        Конструкция данного издания;

·        Рассмотрены и выбраны необходимые материалы для изготовления проектируемого книжного издания;

·        Представлены различные варианты изготовления книжного издания и выбран наиболее рациональный вариант брошюровочно-переплетных процессов;

Была спроектирована технология брошюровочно-переплетного процесса для книжного издания, составлены его технические характеристики, компоновки издания и выполнены технологические расчета деталей.

Для каждой технологической операции было подобрано соответствующее оборудование и материалы. Составлена схема брошюровочно-переплетного процесса изготовления издания и рассчитана трудоемкость выполнения операций.

Реализовав данный проект конкретного брошюровочно-переплетного процесса, можно получить высококачественное книжное издание, отвечающее современным требованиям качества, экономичности и внешнего оформления.

Список литературы

1.Воробьев Д.В. Технология послепечатных процессов: учебник для вузов/ Д.В.Воробьев; М-во образования и науки РФ. - М.: МГУП, 2000, 392 с.

2. Офсетная бумага UPM FINE [Электронный ресурс] Официальный сайт компании. Режим доступа: <http://www.fidelity-team.ru/catalog/ofset/UPMFINE/> (дата обращения 12.11.11)

. Воробьев Д.В. Технология брошюровочно-переплетных процессов/ Д.В. Воробьев, А.И. Дубасов , Ю.М. Лебедев.- М.: Книга, 1989 г., 392с.

. Переплет книг: [Электронный ресурс] Сайт компании «Реставрация книг». Режим доступа: <http://www.shkolaland.com/domovodstvo/masterklasss/243-masters/278-ruchnoypereplet2> (дата обращения 1.12.2011г.).

. Матовая бумага MAXISILK [Электронный ресурс] Сайт компании производителей офсетных бумаг. Режим доступа: <http://www.openexpo.ru/offers/30357.html> (дата обращения: 13.11.11)

. Капроновые нитки для шитья блоков [Электронный ресурс] Сайт компании производителей ниток для шитья блоков. Режим доступа: http://www.konkordpolygraf.ru/catalog/detail/21/ (дата обращения: 13.11.11)

. Раскин А. Н. Технология печатных процессов: учебник для вузов / А.Н. Раскин, И. В. Ромейков, Н. Д. Бирюкова, Ю.А. Муратов; М-во образования и науки РФ. - М.: МГУП, 1989.

. Каталог одноножевых бумагорезательных машин [Электронный ресурс] Сайт продажи бумагорезательных машин. Режим доступа: http://www.nissa-centre.ru/catalogue/catalogue_124.html?cat=(4,84,124) (дата обращения: 20.11.11)

. Каталог товаров GUK K 50, K 54 и K 74 [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.nissa-eur.kz/catalogue/catalogue_188.html?cat=(4,68,188) (дата обращения: 25.11.11)

. Ниткошвейная машина Purlux-SX-01 [Электронный ресурс] Каталог товаров. Режим доступа: http://www.nissa-eur.kz/catalogue/catalogue_188.html?cat=(4,68,188) (дата обращения: 4.12.11)

. Крышкоделательный аппарат Casematic XT [Электронный доступ] Каталог товаров. Режим доступа: http://www.nissa-eur.kz/catalogue/catalogue_188.html?cat=(4,68,188) (дата обращения: 10.11.11)

. Основы технологии брошюровочно-переплетных процессов. Лабораторные работы. М.: МГУП, 1997 г., 59 с.

. Единые нормы времени и выработки на процессы полиграфического производства. Для важнейших предприятий: М.: Книжная палата, 1988 г., 456 с.

. Нормы расхода материалов на полиграфических предприятиях. М.: Книжная палата. 1987 г., 296 с