Проектирование и расчет брошюровочно-переплетных процессов выпуска изданий

                                      1Р           6Р                    7Р              4Р

                            2Р

                 70       5Р

                            3Р

                                                         8Р            9Р

Рис.6. Схема разрезки отпечатанных листов заготовок переплётного материала для переплётных крышек

Количество перезаточек ножа:

Перезаточку ножа необходимо производить каждые 1000 резов.

Высота привёртки 400 листов. Количество листов для разрезки – 777,8. Количество резов – 9.

777,8 × 9/400 = 18 резов, перезаточки ножа не требуется.

Количество поддонов для стапелирования:

- для отпечатанных листов заготовок переплётного материала для переплётных крышек

Толщина бумаги 150 мкм = 0,15 мм

Высота стопы: 0,15 × 777,8 = 116,67 мм = 0,11667 м

Для стапелирования отпечатанных листов заготовок переплётного материала требуется один поддон.

- для разрезанных заготовок требуется такое же количество поддонов, как и для бумаги для разрезки форзацев.

Итого необходимо 2 поддона.

Площадь для межоперационного складирования: площадь одного поддона 1 м2, плюс 0,25 м с каждой стороны. 1,25 × 1,25× 2 = 3,2 м2

5. 2. Фальцовка листов

Фальцовка тетрадей блока

Печать осуществляется на листовой печатной машине. Из печатного цеха поступают печатные листы-оттиски.

Рис. 7. Схема фальцовки тетрадей (32 страницы) блока

Упоры кассет выставляются на следующие размеры (рис. 7):

1 кассета – 42 см;

2 кассета – 27 см;

3 кассета – 21 см;

4 кассета – 13,5 см

Количество поддонов и площадь для межоперационного хранения сфальцованных тетрадей

Площадь поддона 1×1 м, высота стапеля 1,5 м.

Толщина тетради: 0,08 мм × 16 = 1,28 мм

Размер тетради: 13,5 × 21 см

По периметру поддона умещается 24 тетради. В тираже – 133000 тетрадей.

На 1 поддон умещается: 1,5 м × 24/0,00128 м = 28125 тетрадей

Необходимое число поддонов: 133000 /28125 = 4,7.

Для стапелирования тетрадей необходимо 5 поддонов.

Площадь для межоперационного хранения: 1,25 × 1,25 × 5 = 7,81 м2.

Рис. 8. Схема фальцовки тетрадей (16 страниц) блока

Упоры кассет выставляются на следующие размеры (рис. 8):

1 кассета – 27 см;

2 кассета – 21 см;

3 кассета – 13,5 см.

Количество поддонов и площадь для межоперационного хранения сфальцованных тетрадей

Площадь поддона 1×1 м, высота стапеля 1,5 м.

Толщина тетради: 0,08 мм × 8 = 0,64 мм

Размер тетради: 13,5 × 21 см

По периметру поддона умещается 24 тетради. В тираже – 7000тетрадей.

На 1 поддон умещается: 1,5 м × 24/0,00064 м = 56 250 тетрадей

Необходимое число поддонов: 7000/56 250  = 0,12.

Для стапелирования тетрадей необходимо 1 поддон.

Площадь для межоперационного хранения: 1,25 × 1,25 × 1 = 1, 6 м2.

Фальцовка форзацев

Для фальцовки используется малоформатная фальцевальная машина Stahl Ti-36 с одной кассетной фальцевальной секцией. Упор кассеты устанавливается на размер 13,5 см.

Рис. 9. Схема фальцовки форзацев

Количество поддонов и площадь для межоперационного хранения сфальцованных форзацев

Количество поддонов:

Площадь поддона 1×1 м, высота стапеля 1,5 м.

Толщина 1 форзаца: 0,17 мм × 2 = 0,34 мм.

Размер форзаца: 13,5 × 21 см

По периметру поддона умещается 24 форзацев. Количество форзацев на тираж: 14 000.

На одном поддоне умещается: 1,5м × 24/0,00034м = 105883 форзац.

Необходим 1 поддон.

Площадь для межоперационного складирования: 1,25 × 1,25 = 1,6 м2.

5.3. Присоединение форзацев

Тип форзацев – простой приклейной. До 90 % всех книг изготавливаются с таким форзацем. Число раскрываний до разрушения – до 200.

Форзацы присоединяются к первой и последней тетрадям блока с отступом 1,5 мм для изданий, сшитых потетрадно нитками. Присоединение форзацев осуществляется на машине для приклейки форзацев VAM.

5.4. Способ комплектовки блока

Для изданий объёмом более 80 страниц используется способ комплектовки блоков подборкой. Комплектовка блока подборкой – формирование книжного блока издания из последовательно расположенных одна за другой тетрадей или отдельных листов.

Комплектовка проектируемого издания осуществляется на машине ZU-804L. Число тетрадей в блоке – 20, поэтому число самонакладов – 20

На качество и производительность комплектовки подборкой влияют:

- количество самонакладов в машине;

- качество подготовки тетрадей;

- степень автоматизации машины.

Увеличение числа самонакладов в машине более 30 снижает надёжность в работе. Остановки машины могут быть вызваны неподачей тетради, подачей двух тетрадей, отсутствием запланированных вклеек в тетрадь, перекосом тетради и её застреванием при подаче, отсутствием тетрадей в магазине, ошибочной тетрадью, смятием приклеек к тетради. Качество подготовки тетрадей оценивается по степени высыхания вклеек, коэффициенту спрессованности, смятию фальцев и их надрыву. Высокотехнологичные, оснащённые электроникой устройства управления современными листоподборочными машинами позволяют значительно повысить надёжность работы оборудования.

Правильность комплектовки блока контролируется по потетрадным и позаказным меткам. Позаказные метки располагаются для одного заказа в каком-то определённом месте.

5. 5. Способ скрепления книжного блока

Для проектируемого издания выбран способ потетрадного шитья нитками без марли с последующей окантовкой блока.

Потетрадное шитьё имеет следующие преимущества:

      нитки химически нейтральны к бумаге и стойки к атмосферным воздействиям, незначительно утолщают корешковую часть блока, обеспечивают высокую прочность скрепления и долговечность книг;

      шитьё нитками позволяет применять различные варианты обработки корешка;

Основным недостатком потетрадного шитья является зависимость трудоёмкости шитья от объема блока.

Факторы влияющие на прочность потетрадного шитья:

      прочность бумаги – с увеличением прочности бумаги растёт и прочность потетрадного шитья;

      направление раскроя – поперечный раскрой даёт прочность при вырыве внутренних листов в 1,5 – 2 раза больше, чем при долевом раскрое;

      объём тетрадей не сказывается на вырыве внутренних листов, но при вырыве целой тетради с увеличением объёма усилие вырыва повышается;

      прочность ниток должна быть выше прочности бумажного листа, но ниже прочности тетради на вырыв;

      с увеличением относительного удлинения нитей уменьшается вероятность надрыва бумаги около проколов;

      с увеличением количества стежков прочность возрастает.

5. 6. Способ обработки корешка

Устойчивость формы готовой книги в процессе ее использования во многом зависит от профиля корешка блока, который формируется при обработке корешка блока.

Выбор формы корешка блока зависит от объема, способа скрепления и назначения издания. Корешок блока может быть прямым, кругленным и грибовидным с отогнутыми корешковыми фальцами.

Прямой корешок характерен для блоков небольшого объема (не более 160 страниц при шитье нитками). Блоки больших объемов с прямым корешком не имеют высокой прочности: утолщение в корешке, полученное в основном от ниток, делается более заметным, нарушается компактность блока, корешок становится менее устойчивым и быстро разрушается. Книга плохо раскрывается. Кроме того, разная толщина в корешковой и передней частях блока затрудняет прессование готовых книг, а следовательно, снижает прочность скрепления блока с крышкой. Блоки, скрепленные бесшвейным способом, рекомендуется изготовлять с прямым корешком независимо от их объема.

Все сшитые нитками блоки объемом более 160 – 200 страниц должны иметь кругленный корешок. В этом случае корешковые фальцы тетрадей, составляющих блок, сдвигаются один относительно другого по дуге, в результате чего утолщение в корешковой части блока ликвидируется, и блок приобретает устойчивую форму. Дуга при круглении корешка блока должна быть симметричной. Радиус кругления зависит от объема блока, и чем больше объем блока, тем больше должен быть радиус кругления. Книги с кругленным корешком имеют более прочное скрепление блока с крышкой, так как в этом случае значительно уменьшается нагрузка на форзацы при раскрывании. Корешки блоков объемом более 320 страниц при шитье нитками подвергаются не только круглению, но и отгибке корешковых фальцев тетрадей, в результате чего корешок блока приобретает грибовидную форму. Отгибка корешковых фальцев улучшает условия раскрываемости книги. Для данного издания выбран кругленный корешок  с отгибкой фальца.

5. 7. Изготовление и отделка переплётных крышек

Расчёт размеров деталей переплётной крышки

Рис. 11. Детали переплётной крышки Тип № 7

Шкс = Ш – Р + Кп = 13 – 0,65 + 0,3 = 12,65 см;

Вкс = В + 2Квн = 20 + 2 × 0,2 = 20,4 см;

Шо = 3,37 см;

Шпм = Lк+2×(Ш+Кп+Кс+Шз) = (3,07+0,3) + 2×(13+0,3+0,15+1,5) = 33,27 см

Впм = В + 2 × (Квн + Кс + Шз) = 20 + 2 × (0,2 + 0,15 + 1,5) = 23,7 см, где

Шпм – ширина покровного материала;

Впм – высота покровного материала;

В – высота обрезанного блока;

Lк – длина дуги круглённого корешка, Lк = Тбл + 3 мм;

Р – ширина расстава;

Кс – толщина картона сторонки;

Кот – толщина картона отстава;

Ш – ширина обрезанного блока;

В – высота обрезанного блока;

Шкс – ширина картонной сторонки;

Вкс – высота картонной сторонки;

Кп – передний кант;

Квн – верхний и нижний канты;

Шо – ширина отстава;

Тбл – толщина блока;

Шз – ширина загибки.

Схема раскроя картона для сторонок:

                                  108

                                                                                                12,65

              20,4

    84

              Рис. 8. Схема раскроя картона на сторонки

На одном листе помещается 32  картонных сторонок. На тираж необходимо 14 000 картонных сторонок.

Количество листов картона на тираж: 14 000/32 = 438 листов.

5. 8. Припрессовка полимерных плёнок

Для проектируемого издания выбран способ припрессовки с использованием дублированных плёнок. Преимущества этого способа в отсутствии процесса приготовления клеевых композиций – нет пожароопасности (возгорания растворителей), снижаются затраты на электроэнергию (отсутствие сушки растворителей), упрощается конструкция машины и уменьшаются её габариты. Припрессовка плёнки осуществляется на машине, которая предназначена для работы с дублированными плёнками.

Режимы припрессовки: температура прессующего каландра – 110-1200С, скорость припрессовки – 15 м/мин.

Факторы, влияющие на качество припрессовки:

– свойства бумаги: разная объемная масса, пористость, требуют корректировки режимов припрессовки. С увеличением массы 1 м2 бумаги температуру припрессовки необходимо увеличивать. Для дублированных плёнок и бумаги с повышенной массой 1 м2 рекомендуется температурный режим припрессовки – 1300С. На прочности припрессовки отрицательно сказывается поверхностная крахмальная проклейка; мелованную бумагу не рекомендуется использовать, если в последующем предполагается припрессовка полимерных плёнок.

– режимы припрессовки: режимами припрессовки являются температура, скорость, давление.

Рис. 14. Влияние режимов на прочность припрессовки

– свойства красочного слоя: после припрессовки полимерной плёнки доступ кислорода к красочному слою исключается, и закрепление красок замедляется, по незакреплённому красочному слою припрессовка не произойдёт. В дальнейшем это может привести к появлению «стрел», т.е. отслаиванию плёнки. Чем больше период с момента печати до припрессовки, тем гарантия качественной припрессовки выше. Отрицательно сказывается на припрессовке введение сиккативов в краску, наличие на поверхности оттиска противоотмарывающего порошка и бумажной пыли. В машинах для припрессовки предусматривается секция очистки поверхности оттисков от противоотмарывающего порошка и пыли с помощью вращающихся щёток и мощного отсоса пыли.