Фальцевать бумагу что значит
Что означает понятие «фальцовка» в типографском деле
Когда мы рассказывали про буклеты, затрагивали вопрос разнообразия их фальцовки, но не углублялись в изучение этой темы. Понятие обозначает складывание любого напечатанного листа для формирования необходимой линии изгиба. Фальцовка — важный технологический процесс послепечатной обработки полиграфической продукции. Производится с помощью специального оборудования и вручную. Благодаря механическому способу удается достичь идеально ровных линий.
Сгибание листов очень важно при создании многополосной полиграфической продукции. Такой процесс позволяет придать ему более эстетичный и завершенный вид. Операция используется при подготовке различных изделий: тетрадей, буклетов, брошюр, бланков и других рекламных, офисных материалов.
От грамотности фальцовки зависит качество последующих работ. Складывание считается качественным, если место сгиба четкое и расположено в строго соответствующем месте, все страницы последовательны, нет повреждений и морщин.
Бумага играет далеко не последнюю роль в оценке качества сгибания, поэтому при выборе материала важно учитывать несколько факторов:
В тонкой бумаге целлюлозы меньше, поэтому напряжение внутри сниженное. Вспомните обычные тетради, листы которых с легкостью сгибаются за счет своей тонкости. Если толщина бумаги будет свыше 90 мкм, то потребуется более деликатное обращение. При создании 3 сгибов могут появиться визуальные погрешности.
Чем выше вес, тем хуже бумага будет принимать новые формы, плюс уменьшится восстанавливающий угол.
Наши специалисты рекомендуют выбирать листы, влажность которых не превышает десяти процентов. В данном случае изгиб будет точным, а волокна не повредятся.
При продольном направлении волокон фальцовка будет происходить легче, изгибы получатся четкими. Если волокна имеют поперечное направление, то лучше не использовать такой материал для сгибаний. Будет большое сопротивление, а волокна деформируются.
Как вы можете знать из собственного опыта, при каждом последующем сгибе, процесс усложняется за счет увеличения плотности бумаги. Спасает в этих случаях биговщик, который помогает сделать канавку в материале для облегчения сгибания.
Для создания продукции, которая подвергается дальнейшей фальцовке, подходит бумага средней плотностью не более 150 г/м2. Если она выше, целесообразнее выполнять биговку (продавленные линий).
Есть свыше десятка форматов складывания, которые специалисты делят на группы:
Как мы уже говорили, сгибание листов может производиться вручную или с помощью техники. Для данной услуги используются фальцмашины или фальцаппараты. Через них прокатывают сложенную бумагу, которая проходит сквозь прижимные валы для получения необходимого формата. Аппараты устанавливаются в типографских и центрах полиграфических услуг. На сегодняшний день почти все изделия создаются при помощи машинной фальцовки. Только эксклюзивные товары прорабатываются вручную.
С помощью фальцовки обрабатывают открытки, каталоги, буклеты, схемы, которые наша типография готова напечатать для вас. С помощью профессионального сгибания печатные изделия приобретут привлекательный вид и сохранят свои качества.
О фальцовке
Фальцовка (от нем. falzen — складывать, сгибать) — это технологическая операция формирования тетрадей или полиграфических изделий определенной конструкции из отпечатанных (или чистых) листов путем осуществления последовательных сгибов. Из нескольких тетрадей формируются брошюры, журналы, книги и другие полиграфические издания.
Фальцовка является первой и одной из важнейших брошюровочных операций, когда требуется послепечатная обработка оттисков. Фальцовки требуют, кроме традиционной книжно-журнальной продукции, много других полиграфических изделий: рекламные материалы, проспекты, формуляры, путеводители, карты городов и туристических маршрутов, офисные материалы (блокноты, ежедневники, записные книжки), инструкции по эксплуатации технических устройств, листы-вкладыши лечебных препаратов и т.п.
Фальцовка может осуществляться вручную или машинным способом. При малых тиражах, на небольших предприятиях она выполняется вручную. Это очень трудоемкая и малопроизводительная работа. Когда печать материалов выполняют рулонные печатные машины фальцовка производится в самой печатной машине, оснащенной для этой цели фальцаппаратом. Если же оттиски отпечатаны на листовых печатных машинах, то фальцовку выполняют на фальцевальных машинах.
Качество фальцовки определяется: правильной последовательностью страниц, точностью расположения сгибов, плотностью, четкостью фальцев (мест сгиба), отсутствием складок, морщин и повреждений.
Правильная последовательность страниц в тетради – безусловное требование, иначе изделие имеет брак.
Точность фальцовки определяют как равенство размеров полей на смежных страницах совпадение краев смежных полос или колонцифр, отсутствие косины корешковых полей, для незапечатанной бумаги – совпадение долей листа. Допуск на точность фальцовки составляет 1,5 – 2 мм в зависимости от формата изданий и объема тетрадей.
Плотность, четкость фальцев характеризуется плотностью прилегания отдельных листов тетради у корешкового фальца и определяется по суммарной величине зазора между листами. Она зависит от степени обжима фальцев тетрадей.
Отсутствие складок и морщин оценивают визуально, они портят общий вид изделия, потому недопустимы.
Качество фальцовки листов во многом зависят от таких технологических факторов, как толщина, объемная масса бумаги, ее влажность, направление волокон бумаги относительно фальца, число сгибов в тетради и вариант фальцовки.
Толщина бумаги. В тонких листах волокон целлюлозы всегда меньше, и поэтому в них возникают меньшие внутренние напряжения. При прочих равных условиях тетради из тонкой бумаги имеют лучшую степень обжима, меньшую способность к раскрыванию и более плотный фальц. Толстые бумаги (более 90 мкм) при 3-4-сгибистой фальцовке имеют склонность к образованию диагональных морщин на внутренних листах тетрадей.
Объемная масса бумаги. Каландрованные и висококаландрованные бумаги, имеющие большую объемную массу, т.е. тяжелые (0,85 – 1,0 г/cм3) имеют достаточно плотную структуру, поскольку многократно подвергаются обжиму в процессе производства. Такие виды бумаги обычно имеют меньший угол восстановления и более четкий, обжатый фальц.
Влажность бумаги. С увеличением влажности бумаги растут необратимые деформации листа, поэтому влажность около 10 % благоприятно отражается на получении четких фальцев без существенного нарушения структуры волокон.
Направление волокон в бумаге. Сопротивление бумаги деформации при фальцовке зависит от многих факторов, главным из которых является расположение волокон бумаги относительно последнего сгиба или корешка тетради. Возможны два варианта: продольное расположение, когда волокна параллельны к корешку тетради, и поперечное, когда волокна перпендикулярны к корешку.
Продольное расположение имеет преимущество, поскольку повышается прочность, долговечность и способность к раскрыванию книги, облегчается технология обработки. При продольном расположении легче происходит формирование фальцев, сгибы более четкие.
При поперечном расположении в зону деформации попадет основная масса волокон, при этом неминуемый их поперечный перегиб. А поскольку бумага в поперечном направлении имеет большую упругость, то фальц будет пышнее, нечетко со склонностью к воз-вращению в начальную форму. Поперечное расположение волокон нежелательно также и когда далее последует бесшвейное скрепление, поскольку уменьшается его прочность.
Число фальцев. Следует помнить, что увеличение количества сгибов усложняет осуществление фальцовки: каждый последующий фальц выполнить сложнее, чем предыдущий, так как при этом увеличивается толщина и жесткость полуфабриката. Поэтому для облегчения последующих сгибов (3 и 4-го) применяют биговку листа (нанесение специальной канавки) при его выходе из фальцаппарата. В тех фальцах, которые впоследствии подлежат обрезке, часто выполняют перфорацию, чтобы облегчить сгибание и выдавливание воздуха из внутренних частей тетради.
Объем тетрадей, на который влияют в основном толщина и вид бумаги, определяет выбор вариантов фальцовки.
Толщина тиражной бумаги изменяется от 50 (для печатных бумаг массой 40 г/м2) до 200 мкм (для мелованных бумаг массой 240–250 г/м2).
Из тонких бумаг получают многостраничные тетради с достаточно высоким качеством фальцовки, поэтому в крупносерийном производстве при тиражной бумаге толщиной до 90 мкм рекомендуется применять 32-страничные тетради.
Более толстая бумага дает, при прочих равных условиях, худшее качество фальцовки: снижается точность, чаще появляются морщины, сгиб становится менее четким. Поэтому при использовании бумаги от 90 до 120 мкм для последующего скреплении нитка-ми следует изготовлять 16-страничные тетради, а при большей толщине – 8-страничные. Если издание печатается на мелованной бумаге, тетради делают 16-страничными.
Классификация видов фальцовки.
В производстве используются разные варианты фальцовки, которые различают по взаимному расположению фальцев, их количеству и способу выполнения (см. рис.1).
Разновидности сфальцованых тетрадей
По взаимному расположению фальцев различают три вида фальцовки листов:
1. взаимно перпендикулярная фальцовка, когда каждый последующий сгиб перпендикулярен предыдущему;
2. параллельная, при которой каждый последующий сгиб параллелен предыдущему;
3. комбинированная, когда в тетради имеются и параллельные и взаимно перпендикулярные сгибы.
Самым распространенным видом фальцовки книжно-журнальной продукции является взаимно перпендикулярная фальцовка; параллельная фальцовка книжных тетрадей при-меняется сравнительно редко; комбинированная фальцовка применяется в основном для книжной продукции, выполняемой на книжно-журнальных ротационных машинах. Этот вид фальцовки является также основным для изданий альбомного типа.
При перпендикулярной фальцовке число сгибов в тетради ограничено четырьмя.
При параллельной фальцовке число сгибов может быть разным и зависит от характера и назначения продукции.
Известно много вариантов комбинированной фальцовки. Этот вид фальцовки широко используют на производстве не только для текстовой продукции, но и фальцовки схем, диаграмм, карт, иллюстраций и др. Наибольшее распространение приобрели перпендикулярная и комбинированная фальцовки.
По числу сгибов фальцовки бывают одно-, двух-, трех- и четырехсгибными. Максимально возможное количество сгибов — четыре, однако обычно тетради имеют 3 или 4 сгиба, очень редко — два.
В один сгиб фальцуют форзацы, обложки, вклейки и другие изделия. Фальцовку в один сгиб можно выполнять как вручную, так и на малоформатной фальцевальной машине.
Фальцовка в два сгиба (рис.1, а, б, в, г) применяется в основном для получения вось-мистраничных тетрадей. Она может быть как перпендикулярной (а), так и параллельной (б, в, г). Двухсгибные тетради для книжных и брошюрных блоков используются редко, на-пример, когда печатают на плотной бумаге более 100 г/м2, поскольку трехсгибная фальцовка дает низкое качество продукции. Чем более плотная бумага, тем более вероятность появления морщин. Поэтому в таких случаях уменьшают число сгибов в тетради.
Фальцовка в три сгиба (рис.1, д, е, ж) обеспечивает высокое качество тетрадей при толщине листов 70-100 мкм, при большей толщине необходимо выполнять перфорацию, то есть просечку листов по последнему третьему сгибу для выхода воздуха из закрытых зон. Блок, скомплектованный из таких тетрадей, получается плотным и компактным, что облегчает его дальнейшую обработку и увеличивает долговечность издания. Фальцовка в три сгиба может быть перпендикулярной, параллельной и комбинированной.
Фальцовка в четыре сгиба (рис.1, з, и, к) применяется для изданий из тонких бумаг. Перпендикулярную фальцовку (з) применяют очень редко, поскольку фальц тетради значительно утолщается, возможно появление морщин. Поэтому необходимо проведение перфорации по месту последнего сгиба. Параллельная и комбинированная фальцовки применяется для фальцовки разных дополнительных элементов изданий – карт, вкладок и др.
Вообще на выбор варианта фальцовки оказывает влияние много факторов – объем блока в страницах, тираж издания, вид бумаги, способ скрепления блока, тип издания и его назначение. В этом вопросе следует руководствоваться критериями качества и экономичности.
Для повышения качества издания желательно использование малообъемных тетрадей, которые образуют плотный компактный блок, у него более стойкая форма корешка. Правда при этом увеличивается количество тетрадей в блоке, следовательно, растет трудоемкость комплектовки и шитья нитками, утолщается корешок блока.
При поблочном скреплении проволокой внакидку, втачку или клеевым бесшвейным способом объем тетрадей не оказывает существенного влияния на качество и прочность блока, поэтому можно изготовлять 32-страничные тетради. Если же издание рассчитано на длительное пользование и вопрос качества очень важен, рекомендуются применять 16-страничные тетради.
По расположению сгибов на листе фальцовка может быть симметричной и смещен-ной. При симметричной фальцовке линия сгиба каждого фальца расположена по оси симметрии листа или его доли, поэтому все страницы тетради имеют одинаковые размеры. При смещенной фальцовке линия сгиба расположена не по оси симметрии, соответственно, размеры страниц разные. Например, при изготовлении тетрадей для изданий, подлежащих скреплению нитками или проволокой внакидку, используются тетради со шлейфом, у которых одна часть длиннее другой на 8-12 мм. Шлейф дает возможность самонакладам ниткошвейных машин и ВШРА (вкладочно-швейно-резального агрегата) раскрывать тетради посредине и набрасывать их на цепной транспортер.
Перечисленными выше признаками классификация возможных вариантов не ограничивается. Количество вариантов фальцовки может быть очень большим. Поэтому ведущие фирмы-изготовители фальцмашин обычно предлагают своим потребителям в комплекте каталог возможных конструкций тетрадей, которые можно получить на оборудовании.
Способы фальцовки.
Для фальцовки листов/оттисков используют два основных машинных способа — ножевой и кассетный. Оба они имеют общие операции. Вначале производится выравнивание листа относительно фальцевального устройства, затем следует образование бумажной петли, наконец, обжим петли валиками – образование фальца. Выполнение же этих операций производится разными устройствами.
Ножевая фальцовка
Ножевой способ фальцовки (рис.2) получается при проталкивании листа выравненного по передним и боковым упорах, подвижным ножом 2 между двумя, вращающихся на-встречу друг другу, валиками 3 и 4, которые обжимают место сгиба – фальц. Зазор между валиками регулируется по толщине фальцуемой тетради.
Этот способ имеет ряд преимуществ: высокая точность фальцовки, плотное исполнение фальцев тетрадей, им можно фальцевать бумаги любой толщины и массы. Его недостатки: невысокая скорость работы из-за реверсивного движения механизма ножа, необходимость кратковременной остановки листа для выравнивания перед фальцовкой.
Кассетная фальцовка
Кассетный способ (рис.3) формирует сгиб за счет взаимного расположения кассеты 3 и трех фальцевальных валиков, которые способствуют образованию в листе петли, обжимаемой затем по месту сгиба, как и при ножевом способе, вращающимися валиками.
Лист бумаги после выравнивания по боковой линейке на транспортере попадает в по-дающие валики 1 и 2, которые расположенные один над другим с некоторым смещением для лучшего вхождения листа в кассету. Кассета 3 представляет собой имеет передвижной упор 4, который регулируется в зависимости от формата и схемы фальцовки тетради. Поданный валиками 1 и 2 лист доходит до упора 4, сначала останавливается, потом начинает деформироваться, образуя волнообразную линию сгиба, которая заполняет всю полость кассеты. В нижней части кассеты образуется петля, которая захватывается и обжимается фальцевальными валиками 2, 5, вращающимися навстречу друг другу.
Лист бумаги подается в первую пару валиков 1,2, расположенных по вертикали, являются подающими, поэтому они регулируются по толщине листа. Вторая пара валиков 2,5, расположенных по горизонтали, являются фальцующими (понятно, что нижний валик одновременно является подающим) и поэтому они регулируются по толщине сфальцованного листа. Петля в листе образуется благодаря его изгибу в зоне валиков из-за остановки передней кромки у упора 4 в кассете 3, представляющей собой узкую полость для входа листа.
Этот способ имеет такие достоинства, как высокая скорость работы, отсутствие механизмов реверсивного действия, выравнивание листа выполняется во время транспортировки. К недостаткам кассетного способа относятся чувствительность к толщине, жесткости и гладкости бумаг, невысокая точность фальцовки.
Требования к сфальцованным тетрадям.
К готовым тетрадям предъявляются следующие требования:
1. обязательна правильная последовательность страниц;
2. точность фальцовки, обеспечивающая заданные размеры полей в тетрадях и правильность расположения сгибов относительно «верных сторон» листа-оттиска, края отпечатанных полос страниц должны быть совмещены;
3. отсутствие складок, морщин, повреждений листов и смазанных оттисков;
4. расположение контрольных меток на головочном и корешковом сгибах точно по фальцу;
5. плотность затяжки фальцев тетрадей, т.е каждый фальц должен быть хорошо обжат, а листы иметь плотное прилегание друг к другу у корешкового сгиба;
6. в головочных сгибах 16- и 32-страничных тетрадей, изготовленных из плотной бумаги, обязательно наличие перфорации.
в статье использованы материалы книги «Брошюровально-переплётное оборудование», Хведчин Ю.И., профессор «Украинской академии печати» (г. Львов)
Компью А рт
Послепечатная обработка, или постпресс, — это комплекс манипуляций, осуществляемых в ходе изготовления полиграфической продукции после ее печати.
Среди этих операций есть фальцовка и биговка — специальная обработка полиграфических изделий, дизайн которых подразумевает наличие сгибов. О нихто мы сегодня и поговорим.
Пример асимметричной фальцовки
Фальцо΄вка (нем. falzen — сгибать) в типографском деле — процесс складывания листов в тетради определенного объема и формата с соблюдением последовательного расположения страниц в сфальцованной тетради для получения книжных и брошюрных изданий, рекламных буклетов и пр. Сама линия сгиба называется фальцем.
По числу сгибов фальцовка бывает одно, двух, трех и четырехсгибной (соответственно образуются тетради в 4, 8, 16 и 32 страницы); по взаимному расположению последовательных сгибов — параллельной (каждый последующий сгиб параллелен предыдущему), перпендикулярной (каждый последующий сгиб перпендикулярен предыдущему) и комбинированной (частично параллельные сгибы, частично перпендикулярные).
По положению сгибов на листе фальцовка бывает симметричной и смещенной. Если смещение линии сгиба от оси симметрии незначительно, то такую разновидность смещенной фальцовки называют фальцовкой со шлейфом.
По числу полос на доле листа фальцовка бывает одинарная, двойником и четверником, когда на каждой стороне доли листа располагаются одна, две или четыре страницы издания.
По числу одновременно фальцуемых листов фальцовка бывает без подборки, когда фальцуется только один лист, и с подборкой, если одновременно фальцуются два или несколько листов.
По наличию и месту разрезки фальцовка бывает без разрезки, с промежуточной и с концевой разрезкой. При фальцовке с промежуточной разрезкой лист разделяется на части после любого, но не последнего сгиба, а при концевой разрезке — только после получения последнего сгиба, даже если лист фальцуется лишь в один сгиб.
Часто для бумаги плотностью более 170 г/м2 и картона фальцовке предшествует операция биговки, чтобы сохранить приемлемый внешний вид продукции на сгибе. Если на месте фальца находится плашка, то биговку делать желательно и при использовании менее плотных бумаг — в противном случае на изображении краска потрескается. Особенно это касается бумаги матового мелования.
Первый сгиб образует две доли бумажного листа, четырехстраничную тетрадь, а последующие сгибы вдвое увеличивают число долей и страниц в тетради.
Наиболее трудоемка эта операция в производстве книг, журналов и многообъемной рекламной продукции книжного типа, рекламных буклетов и листовок. При печати изданий на рулонных ротационных машинах фальцовка отпечатанных листов исключается из схемы брошюровочнопереплетных процессов, так как выполняется фальцаппаратами этих машин.
В зависимости от вида продукции, поверхностной плотности бумаги, тиража и объема производства фальцовка бумаги и оттисков может производиться вручную, на малоформатных настольных или на стационарных кассетных и комбинированных фальцевальных машинах.
Ручная фальцовка
В нынешнее время ручная фальцовка листов изза высокой трудоемкости и малой производительности труда применяется очень редко — лишь в небольших полиграфических предприятиях, где отсутствуют фальцевальные машины или в макетных цехах крупных предприятий. В отдельных случаях фальцовка листов вручную используется при различных сложных вариантах фальцовки и при очень плотных или слишком тонких сортах бумаги, которые нельзя фальцевать на машинах.
Ручная фальцовка в один сгиб
Фальцуют вручную в один сгиб, как правило, одновременно несколько листов с равнением на верхний угол; таким образом фальцуют бумажные заготовки форзацев и обложек, а листы текста (четверки) фальцуют по одному — с равнением на текст. При точной обрезке у верхнего поля четверки можно фальцевать по нескольку листов сразу, равняя на уголок.
Фальцовка листов вручную в два перпендикулярных сгиба производится всегда по одному листу. Для получения тетради с правильным расположением страниц надо уложить листы на рабочем месте таким образом, чтобы сигнатура со звездочкой находилась с правой стороны в верхнем углу, а главная сигнатура была обращена к верстаку.
Вся пачка листов, подлежащих фальцовке, должна располагаться на верстаке перед рабочим так, чтобы ее левый край был на уровне левого плеча. Такое расположение листов облегчает наводку на текст и обеспечивает качественную фальцовку.
При ручной фальцовке выполняются следующие операции:
Полученную тетрадь откладывают в левую сторону и приступают к фальцовке следующего листа. Для облегчения захвата верхнего листа и отделения его от пачки рекомендуется смачивать пальцы глицерином.
Качество фальцовки и производительность труда в значительной мере зависят от правильной освещенности рабочего места. Во всех случаях свет должен падать с левой стороны, чтобы тень от листа не мешала наводке на текст.
Ручная фальцовка листов в три взаимно перпендикулярных сгиба принципиально не отличается от фальцовки в два сгиба. Однако листы должны быть так уложены на рабочем месте, чтобы сигнатура со звездочкой была в правом нижнем углу. При фальцовке в три сгиба лист переворачивают дважды — после первого и второго сгибов.
Рекомендуется после второго сгиба и наводки третьего сгиба расправить гладилкой намеченный третий фальц, а затем уже прогладить его. Такой порядок работы обеспечивает лучшее качество трехсгибной тетради, поскольку при этом предотвращается возникновение морщин.
При фальцовке листов в четыре перпендикулярных сгиба избежать появления диагональных морщин не получится, если не прибегать к разрезке глухих петель в головке тетради. Введение такой дополнительной операции — разрезки петель после третьего сгиба — намного снижает производительность труда, поэтому четырехсгибная перпендикулярная фальцовка листов вручную почти никогда не применяется.
Расположение листа, предназначенного для четырехсгибной фальцовки вручную, должно быть таким, чтобы сигнатура со звездочкой находилась внизу справа на второй доле листа. Спуск полос в печатном цехе должен учитывать особенности перпендикулярной фальцовки листов в четыре сгиба, предназначенных для ручных или машинных операций.
В данном случае спуски полос должны быть различными с учетом особенности четырехсгибной фальцовки на машинах.
В том случае, если листы, предназначенные для фальцовки на машине, попадают на ручную операцию, располагать их на верстаке следует таким образом, чтобы сигнатура со звездочкой находилась в правом верхнем углу.
Последовательность технологических операций при ручной фальцовке листов в четыре сгиба с разными спусками полос различна. В первом случае, если спуск полос учитывает ручную фальцовку, последовательность операций ничем не отличается от последовательности при трехсгибной фальцовке.
Во втором случае, то есть при спуске полос с учетом машинной фальцовки, данная последовательность нарушается, так как после второго сгиба лист следует перевернуть, а затем, повернув его по часовой стрелке на 90°, сделать два остальных перпендикулярных сгиба.
Помимо перпендикулярной фальцовки листов вручную можно осуществлять различные варианты параллельной и комбинированной фальцовки. Приемы работы в каждом конкретном случае будут отличаться друг от друга в зависимости от вариантов спусков, форматов листов и т.д.
Машинная фальцовка
Машинная, или автоматическая, фальцовка осуществляется с помощью специального оборудования — фальцовщика (фальцевальной машины). Фальцовщики способны осуществлять любое заданное количество сгибов быстро, ровно, без перекосов сторон, без лишних складок и пр.
Фальцевальные машины состоят из круглостапельных, плоскостапельных или паллетных самонакладов, обеспечивающих полистную подачу бумаги или оттисков, транспортных столов с механизмами равнения листа и фальцуемой тетради, кассетных (или кассетного), ножевых и комбинированных (кассетноножевых) фальцевальных аппаратов и приемовыводных устройств.
Комбинированная фальцевальная машина Stahlfolder KH-82 с автоматической поперечной фальцовкой
При кассетной фальцовке сгиб образуется при помощи кассеты с упором и трех вращающихся валиков. Лист двумя вращающимися подающими валиками, один из которых подпружинен, вводится в кассету. Кассета расположена под углом к направлению движения листа, поэтому лист, поступая в нее, изгибается и далее движется наклонно вдоль стенок кассеты. Дойдя до упора, передняя часть листа останавливается, но валики продолжают подавать лист в кассету, в результате на листе образуется петля. Непрерывно вращающиеся фальцующие валики захватывают петлю, формируют, обжимают сгиб и выводят лист во вторую кассету для следующего сгиба или на транспортер.
Для фальцовки в несколько параллельных сгибов напротив верхней кассеты устанавливают одну нижнюю, затем еще одну верхнюю и т.д. В фальцевальной секции количество кассет можно довести до шести (три сверху, три снизу). Дополнительные кассеты обеспечивают необходимое количество параллельных сгибов в одной секции.
При установке упоров в разные места для кассетной фальцсекции можно получить различные варианты фальцовки.
Все кассеты одновременно никогда не используются. Неиспользуемые кассеты демонтируют из фальцаппарата и хранят отдельно, а вместо отсутствующей кассеты для направления листа в следующую используются дефлекторы (специальные упоры), закрывающие вход в кассету.
На выходе из кассетных фальцаппаратов на специальных (ножевых) валах устанавливаются дисковые инструменты для разрезки, биговки или перфорации.
Каждый последующий сгиб изза увеличения толщины и жесткости полуфабриката выполнить труднее, чем предыдущий. Для облегчения последующих сгибов применяют бигование листа при его выходе из фальцаппарата, то есть по месту будущего сгиба делают вдавленную линию. В тех местах, которые впоследствии будут обрезаны, применяют перфорирование линии сгиба, то есть на бумаге делают прерывистую просечку, чтобы облегчить сгибание и выдавливание воздуха из внутренних частей тетради.
В настоящее время выпускаются два вида фальцмашин: кассетные и комбинированные. Ножевые машины хотя и не выпускаются, но еще эксплуатируются на некоторых предприятиях.
Современные фальцевальные машины имеют модульное построение, которое в зависимости от технологической необходимости позволяет отсоединять модули от машины или устанавливать их в другом положении. Такой принцип построения дает возможность создавать машины гибкой конструкции и быстро их переналаживать в зависимости от характера продукции, которая обрабатывается.
Кассетные фальцмашины могут состоять из одной, двух, трех и четырех секций, в каждой из которых может быть установлено от одной до шести кассет: большее количество в первых фальцсекциях, меньшее — в последних.
Комбинированные фальцевальные машины, как правило, состоят из первой кассетной и последующих ножевых секций. Первые сгибы выполняются кассетным способом, остальные — в ножевых секциях, так как толщина и жесткость тетрадей увеличиваются. В первой секции имеется от четырех до шести кассет, количество ножевых секций — три, хотя возможно присоединение еще одной, передвижной. Транспортировка листов ко всем секциям осуществляется тесемочными транспортерами.
Листы в фальцевальные машины, как правило, подаются самонакладами. Некоторые малоформатные машины не имеют самонакладов, и подача листов на них выполняется вручную. Самонаклады фальцевальных машин бывают двух типов; плоскостапельные и круглостапельные. Плоскостапельные самонаклады используются преимущественно для малых и больших форматов, круглостапельные — для средних и больших.
Биговка (нем. biegen — огибать) — операция нанесения прямолинейной бороздки на лист бумаги. Необходима для последующего сложения по линии бумаги плотностью более 175 г/м2 или картона.
Биговка выполняется, если есть вероятность повредить нанесенное изображение путем обычного сгиба; она защищает место сгиба от растрескивания красочного слоя, придавая печатной продукции более аккуратный вид.
Следует разделять понятия биговки и фальцовки, поскольку это разные процессы: они обычно выполняются последовательно, на различном оборудовании. Биговка значительно облегчает процесс фальцовки, причем не только плотных, но и тонких бумаг, обеспечивая качественный результат. Поэтому логичным было появление в 2002 году оборудования, сочетающего в себе эти две операции.
Плоскостапельный самонаклад осуществляет полистное отделение оттисков, уложенных в вертикальный стапель, для подачи их в первую фальцсекцию. Принципиальное устройство плоскостапельного самонаклада фальцевального автомата аналогично самонакладам, применяемым в листовых печатных машинах. Они обладают большой емкостью и могут долго работать без пополнения запаса листов, но при установке нового стапеля приходится останавливать фальцевальную машину.
Круглостапельные самонаклады пополнять бумагой можно во время работы фальцевальной машины.
Круглостапельный самонаклад работает следующим образом. Пачку листов вручную укладывают на верхний накладной стол и распускают их гладилкой, сдвигая один лист относительно другого на 1,52 мм. Транспортные тесьмы, расположенные на верхнем столе самонаклада и огибающие стапельный барабан, время от времени передвигают стапель по верхнему столу, переводя его на нижний стол, по которому листы перемещаются транспортными тесьмами, расположенными на нем. При переходе с верхнего стола на нижний листы огибают стапельный барабан.
На нижнем столе листы постепенно подаются в зону действия отделительного устройства, которое состоит из вращающегося вакуумного цилиндра. Через отверстия в этом цилиндре лист присасывается к нему и выводится из самонаклада.
Для облегчения отделения листов по бокам в направлении стопы раздувателями подается мощный поток сжатого воздуха, который создает воздушные прослойки между листами: происходит распушивание стопы. Иногда сжатый воздух подают еще спереди или сзади, что особенно важно при обработке листов большого формата.
В круглостапельных самонакладах благодаря каскадному накладу листов на верхний стол листы разъединяются, что уменьшает опасность появления слипшихся листов при их отделении.
Для загрузки круглостапельных самонакладов иногда используются дополнительные устройства в виде стопоподъемника листов, облегчающие труд оператора по загрузке самонаклада.
Каждая фальцевальная секция состоит из двух основных элементов: транспортера листов и кассетного или ножевого фальцевального аппарата.
В фальцевальных секциях используются два вида транспортеров листов — роликовые и тесемочные. Роликовый транспортер состоит из двух боковых стенок, между которыми размещены приводные вращающиеся ролики (рольганг) и выравнивающая линейка. Привод роликов осуществляется плоскоременной передачей через шкивы, расположенные на осях роликов. Ролики транспортера устанавливаются под небольшим углом для обеспечения одновременного с перемещением листа его выравнивания по боковой линейке. Чем больше угол наклона роликов, тем быстрее и с большим усилием лист прижимается к боковому упору.
Угол наклона роликов первого транспортера составляет 3°. При большем угле наклона возможно смятие боковой кромки листа, так как лист еще не сфальцован и жесткость его недостаточна, чтобы противостоять большим усилиям прижима. Вследствие небольшого угла наклона валиков лист проходит большой путь, прежде чем притолкнется к боковой упорной линейке. Поэтому длина первого транспортного стола наибольшая.
На второй и третий транспортные столы листы поступают частично сфальцованными и поэтому более жесткими, обладающими лучшей сопротивляемостью усилиям прижима. Это позволяет сократить путь выравнивания листов за счет увеличения угла наклона валиков у второго и третьего транспортных столов до 6° 30’ и 15° соответственно.
Тесемочный транспортер применяют на первых секциях кассетных фальцевальных машин и в комбинированных машинах. Он состоит из двух валиков, на которые натянуты тесемки. Под углом к ним расположена выравнивающая линейка. Положительными качествами тесемочного транспортера являются простота привода транспортера, бесшумность работы, меньшая металлоемкость конструкции, отсутствие большого количества подшипниковых узлов.
Приемные устройства служат для подсчета и упорядоченного приема сфальцованных тетрадей, которые для закрепления полученных в результате фальцовки деформаций бумаги обжимаются в паковальнообжимных прессах. Поэтому из тетрадей сначала формируют пачки, которые затем прессуют и обвязывают.
На выходе из кассетного фальцаппарата тетради двигаются в виде горизонтальной каскадной ленты, из ножевого — падают вертикально. В связи с этим для кассетных фальцсекций чаще применяют приемные устройства с горизонтальным выводом тетрадей, для ножевых — с вертикальным выводом в виде стопы.
Современные фальцевальные машины могут быть укомплектованы дополнительным оборудованием: устройством для шитья термонитями; клеевыми устройствами; устройствами для обрезки готовой продукции; счетчиком готовой продукции и т.д.
Ритм работы фальцевальных машин зависит от их типа: для кассетных — непрерывный, для комбинированных — циклический, с синхронизацией операций подачи, базирования и ножевой фальцовки.
Поэтому производительность кассетных фальцевальных машин зависит от скорости фальцовки (м/мин), а комбинированных — от скорости (цикличности) работы машин (цикл/мин или тетр./мин).
Важными техническими характеристиками фальцевальных машин кроме максимальной скорости являются тип машины (кассетный, комбинированный), максимальный и минимальный форматы фальцуемых листов, число фальцевальных секций, габаритные размеры секций и масса машины.
Качество фальцовки
Качество сфальцованных тетрадей и односгибных деталей книжных изданий оказывает влияние на надежность работы и производительность оборудования на последующих операциях и, в конечном счете — на удобочитаемость, долговечность и товарный вид издания. В процессе работы оценивается качество фальцовки многосгибных тетрадей по следующим показателям:
Правильная последовательность страниц в тетради — это безусловный показатель качества, нарушение которого приводит к браку. Точность фальцовки оценивается как равенство полей на смежных страницах, совмещение краев смежных полос или колонцифр, а для незапечатанной бумаги — как совмещение кромок долей листа. Допуск на точность фальцовки и отсутствие косины — 1,53,0 мм в зависимости от формата издания и объема тетрадей.
Плотность затяжки фальцев. Плотностью затяжки фальцев называют плотность прилегания корешковых сгибов друг к другу всех односгибных долей тетради. Неплотная затяжка фальцев — одна из причин снижения плотности шитья и шитья не по фальцам, что значительно снижает долговечность книжного издания.
Отсутствие складок и морщин. Этот показатель качества оценивается визуально и поэтому субъективно, а допустимое их число и величина рельефа не установлены. Считается, что они не должны портить внешнего вида разворотов книги и недопустимы в факсимильных, сувенирных, подарочных и юбилейных изданиях.
Наличие перфорации верхнего сгиба — безусловный показатель качества тетрадей четырехсгибной перпендикулярной фальцовки. Отсутствие перфорации в таких тетрадях приводит к образованию глубоких морщин и является грубым нарушением технологической дисциплины.
Ширина шлейфа важна для четкой работы самонакладов вкладочношвейных и ниткошвейных автоматов, раскрывание тетрадей в которых при накидке на транспортер происходит с помощью шлейфа.
На основные показатели качества сфальцованных тетрадей (точность фальцовки, степень обжатия фальцев и отсутствие морщин) оказывают влияние режимы фальцовки и технологические факторы. Под режимами фальцовки подразумевается величина зазора между фальцваликами и скорость работы фальцмашины, определяющие величину, время и энергию силового воздействия на фальцуемую бумагу. К технологическим факторам относятся толщина, объемная масса, зольность и влажность бумаги, направление раскроя, число сгибов и вариант фальцовки тетради, определяющие деформационные свойства бумаги и полуфабриката. На производительность фальцовки оказывают влияние в основном формат (длина), толщина бумаги и вариант фальцовки.
Режимы фальцовки. Величина зазора между фальцваликами, предварительно устанавливаемая при подготовке фальцмашины к работе, определяет удельную силу обжима фальцев; в процессе фальцовки она должна дополнительно регулироваться с учетом числа сгибов и варианта фальцовки. Технологически необходимая удельная сила сжатия фальцуемой тетради в фальцваликах должна возрастать с увеличением суммарной толщины и числа обжимаемых фальцев. Чтобы получить высокую степень обжатия фальцев, при 13сгибной параллельной фальцовке она должна возрастать от 0,12 до 0,40 кН/м (кгс/см), а при 24сгибной перпендикулярной фальцовке — от 0,20 до 2,5 кН/м (кгс/см).
Скорость работы фальцмашины существенно влияет на точность фальцовки тонкой бумаги с малой объемной массой, а следовательно, жесткостью, поскольку такая бумага легко деформируется в момент равнения листа по упорам кассет и ножевых фальцсекций. Чтобы получить точность фальцовки высокого уровня тонкой бумаги, скорость работы машины приходится снижать.
Другие параметры режимов обработки, влияющие на результат силового воздействия на материалы: время обжима сгибов и температура материала, — в повседневной практике фальцовки существенно не изменяются, поэтому их влиянием на качество фальцовки можно пренебречь.
Технологические факторы
Толщина бумаги. При фальцовке тонкой бумаги меньше абсолютные деформации растяжения и сжатия в сгибах и высокоэластические восстановительные силы, поэтому степень обжатия фальцев у тетрадей из тонкой бумаги при одинаковой удельной силе в фальцваликах всегда выше, чем при фальцовке толстой бумаги. Высокая точность фальцовки тонкой бумаги достигается за счет снижения инерционных нагрузок при снижении скорости работы оборудования.
Распространенные варианты фальцовки
При перпендикулярной 34сгибной фальцовке относительно толстой бумаги (толщиной более 90 мкм) возрастает сила, действующая на внутренние доли тетради, что приводит к образованию диагональных морщин на внутренних разворотах тетрадей. Разрезка, перфорация или биговка предпоследнего верхнего сгиба позволяют устранить этот дефект, но требуют некоторого снижения скорости работы оборудования.
Объемная масса бумаги. Структура каландрированной, высококаландрированной и мелованной бумаги с большой объемной массой многократно и сильно уплотнялась в процессе их производства, поэтому такая бумага позволяет получать четкий фальц и высокую степень его уплотнения при одинаковой удельной силе сжатия в фальцваликах.
Зольность бумаги. В бумаге с большим содержанием наполнителя связь между волокнами целлюлозы ослаблена и значительно нарушается в сгибах, поэтому высокозольная бумага теряет при фальцовке до 80% прочности на разрыв; высокую степень обжатия фальцев у такой бумаги можно получить при малой удельной силе в фальцваликах. При образовании сгибов в бумаге с малым содержанием наполнителей прочность надмолекулярной структуры бумаги изменяется значительно меньше, а прочность на разрыв снижается не более чем на 30%. Для получения высокой степени обжатия фальцев у тетрадей из такой бумаги требуется большая удельная сила в фальцваликах.
Влажность бумаги. С увеличением влажности бумаги прочные водородные связи между молекулами целлюлозы в волокнах заменяются относительно слабыми мостиковыми связями через диполи воды, поэтому при сравнительно малом силовом воздействии на бумагу с повышенной до 1012% влажностью можно получить значительные остаточные деформации в сгибах при малом разрушении надмолекулярной структуры волокон целлюлозы.
Устройства для увлажнения бумаги перед печатанием и фальцовкой, к сожалению, широкого распространения не получили, но кондиционирование воздуха в печатных цехах и в фальцевальных отделениях может способствовать повышению качества как печати, так и фальцовки.
Направление раскроя. Сгиб получается ровным, гладким, с минимальной потерей прочности бумаги на разрыв, если фальцовка обеспечивает так называемый долевой раскрой, когда машинное направление бумаги совпадает с линией последнего сгиба. Для получения долевого сгиба с высокой степенью обжатия фальцев удельную силу сжатия в фальцваликах следует увеличивать. При поперечном раскрое удельная сила сжатия сгибов в фальваликах должна быть минимальной, так как высокое давление может вызвать значительное разрушение бумаги на сгибах и снизить тем самым долговечность книжного издания.
Число сгибов и вариант фальцовки. С увеличением числа сгибов от одного до трех для получения высокой степени обжатия фальцев при параллельной фальцовке удельную силу сжатия в фальцваликах необходимо увеличивать примерно трехкратно. Комбинированная и особенно перпендикулярная фальцовка требует многократного увеличения удельной силы обжима в фальцваликах.
Производительность фальцовки. В книжножурнальном производстве фальцовка — весьма трудоемкая операция, удельный вес которой среди основных операций брошюровочнопереплетных процессов возрастает с увеличением объема книжного издания. При ручной фальцовке листов трудоемкость фальцовки зависит в основном от формата фальцуемых листов и числа сгибов. При изготовлении тетрадей большого формата, по сравнению со средним, трудоемкость односгибной фальцовки возрастает на 15,6%, а трехсгибной — на 8,8%. Увеличение числа сгибов тетрадей от одного до двух и трех сопровождается увеличением трудоемкости изготовления тетрадей среднего формата в 2,2 и 3,5 раза, а тетрадей большого формата — в 2,1 и 3,3 раза.
При машинной фальцовке на трудоемкость операции влияют в основном вариант фальцовки и длина листов. Трудоемкость минимальна при параллельной фальцовке: на современных фальцмашинах она требует 1,32,0 мин на 1 тыс. тетрадей в зависимости от длины листа. Двухсгибная перпендикулярная фальцовка повышает трудоемкость фальцовки в 1,251,43 раза, а трехсгибная перпендикулярная — в 2,02,67 раза по сравнению с параллельной фальцовкой. Полуторакратное увеличение длины листа при параллельной фальцовке повышает трудоемкость операции на 33%, а при перпендикулярной — на 25%. Большая толщина бумаги требует более частой загрузки самонакладов, а иногда и снижения скорости фальцовки, но трудоемкость операции при этом повышается незначительно. Машинная фальцовка позволяет в 20100 раз сократить время, необходимое на переработку оттисков на этой операции.
Современные производители фальцевального оборудования
Несмотря на общую базовую конструкцию, которая ограничивается лишь кассетным или ножевым принципом действия, либо их комбинацией, каждый производитель оборудования привносит в выпускаемые модели свои уникальные разработки. Возможно, это не так сильно выражено в малоформатных офисных аппаратах с ручной подачей, которые, по большей части, производятся многими производителями в разных странах, но при рассмотрении машин среднего и большего формата можно говорить о существенных различиях в конструкции оборудования.
Как уже говорилось, для реализации сложных видов фальцевания в машинах используется модульный принцип построения. В этом случае после выполнения параллельного фальцевания лист, выходящий из одной секции машины, передается на накладной стол следующего модуля. Количество и виды модулей фальцевальной машины подбираются для каждой типографии индивидуально, с учетом реальных задач, стоящих перед ними. Можно скомпоновать машину с минимальными затратами даже для выполнения самых редких видов фальцевания. Модульный принцип дает возможность наращивания и комбинирования оборудования (например, можно одновременно использовать модули от нескольких фальцевальных машин).
На современных машинах применяются модули с независимым приводом от собственного электродвигателя. Компьютеризованная система обеспечивает взаимное согласование скоростей работы каждой из секций машины. Например, при ускорении или замедлении работы изменения происходят не одновременно на всей машине, а поочередно на каждой секции. Электронные датчики прохождения листа согласуют эти процессы таким образом, чтобы листы не испытывали резких воздействий. В случае замятия или задержки бумаги внутри машины также отключаются или замедляются только те секции, которые могут усугубить ситуацию. После устранения дефекта современные двигатели с электронным управлением снова плавно разгоняют машину до рабочей скорости.
Профессиональные машины, как правило, имеют пневматическое подающее устройство с системами бокового выравнивания листов, схожее с самонакладом печатных машин. Более простые фрикционные механизмы подачи постепенно вытесняются в область простых офисных применений. Используются устройства, позволяющие отделять листы как снизу стопы, так и сверху. В первом случае применяется подающая стопа небольшой высоты (стопа вывешивается на воздушной подушке и поэтому не должна быть тяжелой), но листы могут подгружаться в машину в процессе ее работы, что обеспечивает непрерывность работы устройства. Во втором случае остановки на загрузку бумаги необходимы, но за счет высокой подающей стопы их число невелико. Вывод продукции осуществляется электрическими транспортерами с регулируемой скоростью и автоматическими укладчиками стопы.
При использовании высокого самонаклада листы отделяются от стопы с помощью вакуумных присосов, закрепленных на поворотной штанге. Далее листы ленточным транспортером передаются в устройство бокового выравнивания и в секцию фальцевания.
В России чаще всего применяются фальцевальные машины следующих производителей: Duplo, Heidelberg, Herzog+Heymann, Horizon, MBO (куплена Komori), Morgana, Shoei и др. На наш взгляд, несмотря на обилие марок, различия между многими из этих аппаратов несущественны, что и порождает между ними жесткую конкуренцию.