Установка для изготовления плоской матрицы из термодеформируемого материала Советский патент 1993 года по МПК B41C1/00 

оторая может перемещаться в горизональном направлении 2, установлена на танине 1. Вторая скользящая рамка 3 усановлена внутри скользящей рамки 2 и перемещается внутри нее в направлении . Внутри второй рамки 3 размещается пластмассовая пластина 4, которая закрепляется зажимами 5 и образует матрицу с множеством стереотипных матриц. Несколько стереотипных матриц 6 показаны на фиг. 1.

В середине области перемещения первой скользйщей рамки 2 под плоскостью скольжения располагается устройство держателя электрода. Как показано на фиг. 2, это устройство имеет опорную подушку 7, жестко связанную со станиной I, на которой располагается изолирующая, пластина 8 с установленным на ней устройством подогрева и охлаждения 9, образованным плоской металлической коробкой, в которой может циркулировать жидкость и которая снабжена для этого двумя каналами 10 и 11 для входа и выхода горячей или холодной жидкости Св зависимости от необходимости). На этом устройстве нагрева и охлаждения 9 расположена изолирующая пластина 12. на которой размещается изолирующая опора 13, несущая первый пластинчатый электрод 14.

На вертикали к электроду 14 располагается устройство держателя пластины для крепления оригинальной пластины 15. которая в рассматриваемом примере имеет гравированный рисунок. Эта оригинальная пластина используется в качестве второго электрода. Указанное устройство держателя пластины установлено с помощью каркаса 16, который в примере по фиг. 1 имеет четыре наклонные стойки и верхнюю плиту 17. Силовой цилиндр двойного действия 18 закреплен на этой плите 17, а шток 19 поршня указанного силового цилиндра пересекает плиту 17 и несет на своем нижнем конце устройство держателя пластины. Оно состоит из опорной пластины 20, снабженной двумя направляющими стержнями 21, 22, расположенными параллельно штоку 19 силового цилиндра 18 и пересекающими верхнюю плиту 17. Четыре стержня 23, снабженные гайками для регулировки уровня, обеспечивают подвеску держателя пластины, несущего оригинальную пластину 15. Этот держатель пластины состоит одновременно из устройства нагрева и охлаждения 25, образованного плоской металлической коробкой, снабженной двумя каналами 26 и 27, служащими для входа и выхода горячей или холодной жидкости, в зависимости от необходимости.

Под устройством 25 располагается камера 28, в которой можно создать относительный вакуум. Эта камера 28 сформирована сильфоном, верхний конец

которого жестко связан с устройством 25. а нижний конец находится в тесном контакте с пластмассовой пластиной 4.

Наконец, на консоли 29 располагается ВЧ-аппарат 30, а также различные системы

управления, например, перемещением скользящих рамок 2 и 3, и система управления силовым цилиндром 18. В примере, показанном на фиг. 1 и 2, электрод 14 связан с выводом напряжения этого ВЧ-аппарата

30, тогда как оригинальная пластина 15 заземлена, т. е. находится в контакте с устройством 9 из металла и другими элементами металлической станины 1.

Фиг. 4 показывает оригинальную пластину 15 с гравированным рисунком 31, который располагается в нерегулярной зоне, отмеченной линией контура, образованной огибающей 32 этой гравированной зоны. Очевидно, что эта линия контура не существует в действительности; она указана на фиг. 4 для лучшей иллюстрации границы рисунка.

Фиг. 5 показывает электрод 14, вырезанный таким образом, что его контур 33

соответствует огибающей 32. Этот электрод 14, который предпочтительно выполняется из листа меди, толщиной приблизительно 0,5 мм, закрепляется (фиг. 6 и 7), например, наклеиванием на изолирующей опоре 13,

толщиной приблизительно 1,5-2,0 мм и окружен изолирующим бордюром 34, наклеенным на изолирующую опору 13, внутренняя кромка которой имеет форму контура электрода 14 и охватывает его бсрдюр. Бордюр 34 имеет ту же толщину, что и толщина электрода 14, поэтому их поверхности образуют единую плоскость (фиг. 7).

Изолирующая опора 13 и бордюр 34 выполнены из электрически и термически изолирующего материала, предпочтительно из силикона, армированного стекловолокном, вырезанного в упругой ленте. В расматрива- емом примере бордюр 34 представляет собой деталь, отделенную от изолирующей

подложки 13 и окружающую лишь область, примыкающую к электроду 14 и не покрывающую всю поверхность изолирующей подложки 13, размеры которой соответствуют приблизительно размерам оригинальной

пластины 15 или немного больше них. Минимальная ширина бордюра 34 должна составлять приблизительно 5 мм для обеспечения одновременно хорошей опоры для пластмассовой пластины 4 вокруг ctepeртипной матрицы в процессе отливки и хорошей электрической и термической изоляции для того, чтобы нагрев был практически сконцентрирован в определенной зоне контура 33 и электрода 14. В этих условиях удается избежать любых деформаций поверхности пластмассовой пластины вокруг стереотипной матрицы и гарантировать идеальную плоскостность вне стереотипных матриц, причем эта плоскостность является основной характеристикой для последующего изготовления пластин для печати с гравированием по меди.

Поскольку изолирующая подложка 13 является гибкой и сравнительно тонкой, предусмотрена (фиг. 2) еще изолирующая пластина 12, выполненная из прочного материала, например бакелита, толщиной 4-5 мм, которая помещается между устройством 8 и изолирующей подложкой 13 для предотвращения диссипации ВЧ-энергии и для обеспечения надежной опоры. ,Соединение электрода 14 с ВЧ-аппаратом 30 (не показано на рисунках) может выполняться через изолирующую подложку 13.

По варианту на фиг. 3 тонкая жесткая изолирующая пластина 35, предпочтительно выполненная из мика, имеющая толщин1, приблизительно 0,7-1,0 мм, помещается на указанный электрод и его бордюр 34. Такая конструкция обеспечивает идеальную стереотипную матрицу и предотвращает возможность снижения качества стереотипного отпечатка вследствие наличия зазора между краем электрода И и его бордюром.

На фиг. 8-10 показана вторая форма исполнения установки, в которой оригинальная пластина 15 связана полосой меди 36с выходом под напряжением ВЧ-аппара- та 30. На каркасе 16 установлен с помощью пластин 17. 37 силовой цилиндр 18, а к концу штока 19 его поршня подвешена опорная пластина 20, снабженная направляющими стержнями 21, 22 (фиг. 9). К этой опорной пластине 20 крепится посредством электрически и термическим изолированной пластины 8 держатель пластины, образованный устроив вом 25 нагрева и охлаждения, снабженного каналами 26, 27. Крепление ориги- иаяьной пластины 15 реализуется посредством рамки 38 удержания в металлическом контакте с устройством 25так, чтобы комплекс устройства 25 и оригинальной пластины 15 формировал бы в этом случае электрод высокого потенциала, причем медная полоса 36 закреплена па рамке 38. Установка по фиг. 8 и 17 работает без вакуумной камеры.

Что касается держателя электродов, он вновь имеет устройство подогрева и охлаждения 9, образованное плоской коробкой, снабженной двумя каналами 10,11 для цир- 5 куляции горячей или холодной жидкости, и которая установлена без изоляции на опорную плиту 7 посредством трехточечной опоры.

На фиг. 10 показана точная конструкция

0 этого держателя электрода. В этом случае предусмотрена металлическая пластина 37, поддерживающая изолирующую пластину 12, на которой располагается изолирующая подложка 13, несущая электрод 14, окру5 женный изолирующим бордюром 34, который образует единую деталь с указанной подложкой 13. Весь комплекс предварительно собирается с помощью винта 38, который пересекает эти элементы и нижний

0 конец которого выходит в полость 39 металлической пластины 40 и завинчивается в гайку 41. Головка винта 38 утоплена в конические отверстия 42, выполненные в электроде 43 так. чтобы эти винты 38 касались

5 поверхности электрода. Предусмотрена также пластина из мика 35 над электродом 43 и его бордюром 34. Металлическая пластина 40 имеет наклоньые края, которые позволяют ей быть зафиксированной на ус0 тройстве 9 с комплексом из других элемен- тоо посредством установочных клиньев 44, также имеющих наклонные поверхности, которые захватывают наклонный край металлической пластины 40.

5 Такая конструкция позволяет соединить электрод 43 с землей посредством винтов 38, устройства 9 и станины.

Изолирующая деталь, формируя суппорт и бордюр 34, является, предпочтитель0 «о. гибкой пластиной из силикона толщиной 2-3 мм, на поверхности которой полость в форме контура электрода 43, была вырезана по огибающей 32 рисунка и ее зафиксировав в полости изолирующей подложки 13 так,

5 чтобы она была окружена бордюром 34 (фиг.

Л).

Подготавливают пластмассовую пластину 4 из материала, термодеформируемого отливкой и сжатием, например из материа0 ла СО ЕХ ПВХ, имеющего практически те же размеры, что и требуемый размер пластины

для печати с гравированием по меди. Эту пластмассовую пластину 4 помещают в скользящую рамку 3 и закрепляют там регу5 лируемыми зажимами 5, обеспечивающими ее удержание в однородно натянутом состоянии в скользящей рамке 3 (фиг. 1). С помощью скользящих рамок 2 и 3 пластмассовую пластину 4 приводят в первое положение, которое соответствует положению первой стереотипной матрицы 6 (фиг, 1). В этом положении зона, деформируемая матрицированием, находится между электродом 43 и оригинальной пластиной 15. которая расположена вертикально над электродом 43.

Электрод 43, а также оригинальная пластина 15, которая сама является электродом, в приподнятом над оригинальной пластиной 15 положений, предварительно нагреваются циркуляцией горячей воды через два устройства 9,25 до тех пор пока эти электроды достигнут температуры 40 и .50°С, в частности 45°С, что длится обычно приблизительно 2 мин. Такой предвари- тельный подогрев позволяет обеспечить наилучшее качество стереотипной матрицы, поскольку предотвращается проблема различия в расширениях контактирующих элементов, что могло бы нанести вред отпечатку,

После достижения температуры предварительного нагревания оригинальную пластину 15 опускают с помощью силового цилиндра 18 до момента ее контакта с пластмассовой пластиной 4 и, прижимая ее небольшим давлением порядка 5 кг/см2 подают ВЧ-поле через два электрода до достижения пластмассовой пластиной 4 температуры приблизительно в 200°С. Для этого используется, например, частота в 27 МГц, которая подается в течение 15-20 секунд. Выполненные испытания позволили констатировать, что электроды, изолирующая подложка и изолирующий бордюр 34 досгигают лишь температуры 40-50°С, Температура в 200°С пластмассовой пластины 4 более высока, чем температура в известных до настоящего времени способах, и позволяет, затем, приложить пониженное давление, что предотвращает деформацию вокруг зоны отпечатка.

После достижения этой температуры силовой цилиндр 18 создает давление матрицирования для получения отпечатка, например, порядка 20-25 кг/см2, т. е. в 5-10 раз меньше, чем в известных способах, отключают питание электродом и, сохраняй это давление матрицирования, Охлаждают оригинальную пластину 15, электрод 43, а также пластмассовую пластину 4 циркуляцией холодной воды в устройствах 9, 25. Когда пластина-оригинал 19 достигает температуры, т. е. приблизительно 20°С, что продолжается приблизительно 2-2,5 минуты, давление снимается и пластина-оригинал 15 отводится от пластмассовой пластины 4 путем поднятия устройства держателя пластины. Следовательно, операции для

производства одного отпечатка продолжаются приблизительно 5 минут,

Затем, пластмассовую пластину 4 перемещают во второе положение, причем

перемещение выполняется либо в направлении 2, либо в направлении 3, и повторяют те же операции, что и ранее для получения второго отпечатка и т. д. до нанесения на пластину 4 стольких отпечат0 ков по строкам и столбцам, столько этого необходимо..

Таким образом, получают матрицу в форме пластины с множеством стереотипных матриц 6 (фиг. 1). Поскольку основой

5 является одна гравированная пластина-оригинал, матрица, которую получают этим способом, является позитивной пластмассовой матрицей. Тем не менее, используя этот же способ можно получить и негативную пласт0 массовую матрицу, если за основу взять позитивную пластину-оригинал, которая сама могла бы быть получена на основе гравированной первойачэльной пластины.

Кроме того, в случае необходимости

5 возможно отказаться от предварительного нагревания.

Если используется установка по фиг. 1-3 для использования способа после фазы предварительного нагрева, устройство

0 держателя электрода опускают до тех пор, пока нижний конец сильфона камеры 28 не придет в контакт с пластмассовой пластиной 4, и в этой камере будет создан с помощью устройства, которое не показано,

5 вакуум приблизительно в 80 %. Матрицирование в вакууме может иметь в некоторых случаях преимущества, но не является обязательным. Очевидно, что после охлаждения и перед установкой

0 пластины-оригинал а 15 камеру 28 соединяют с атмосферой.

Вместо устройства держателя пластины, которое опускается для обеспечения давления на пластмассовую пластину 4,

5 можно предусмотреть, чтобы держатель пластины был неподвижным, а электрод 14 со своей опорой поднимался для приложения давления.

Формула изобретения

0 1. Установка для изготовления плоской матрицы из термодеформируемого материала, содержащая установленные на станине держатель пластинчатого электрода, соединенный с ВЧ-нагревэтельным аппаратом,

5 держатель пластины-оригинала, расположенной напротив электрода, на расстоянии от него, по меньшей мере одну скользящую рамку для удержания пластмассовой пластины, расположенную между электродом и пластиной-оригиналом с возможностью перемещения относительно последних по двум перпендикулярным в горизонтальной плоскости направлениях и средства для изменения расстояния между соответствующими держателями, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изготовления матрицы, пластина- оригинал представляет собой второй пластинчатый электрод, соединенный с ВЧ-нагревательным аппаратом, при этом первый электрод имеет контур, огибающий зону соответствующую печатным элементам пластины оригинала, а край электрода окружен изолирующим бордюром с внутренней гранью, согласованной с указанным контуром и толщиной, равной толщине первого электрода.

2.Установка по п. 1. о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что первый электрод снабжен изолирующей подложкой, на которой он закреплен.

3.Установка по пп. 1 и 2, отличающая с я тем, что изолирующие подложка и бордюр являются монолитной пластмассовой деталью, сформированной предпочтительно из упругого материала, на поверхности которой выполнена полость в форме упомянутого контура.

4.Установка по пп. 1-3, отличающаяся тем. что первый электрод и его бордюр покрыты тонким слоем прочного изолирующего материала, предпочтительно шика.

5.Установка по пп. 1-4, отличающаяся теи, что по меньшей мере один из соответствующих держателей имеет средства нагрева и охлаждения посредством циркуляции рабочей жидкости.

6.Установка по пп. 1-5, отличающаяся тем, что держатель пластины-оригинала имеет средства нагрева и охлаждения, выполненные в виде плоской

металлической коробки, контактирующей с пластиной-оригиналом, образуя упомянутый второй электрод, при этом держатель первого электрода снабжен опорной плитой, на которой установлены соответствующие средства нагревания, охлаждения, выполненные в виде плоской коробки, поддерживающей первый электрод, причем держатель пластины-оригинала снабжен средствами, предпочтительно силовым цилиндром двойного действия для вертикального перемещения и создания давления на пластмассовую пластину.

7.Установка по п. 6, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, комплекс, образованный пластиной-оригиналом и соответствующей коробкой, связан посредством проводника с выходом под напряжением ВЧ-аппарата, причем указанная коробка снабжена изолирующей пластиной, а первый электрод связан с землей.

8.Установка по пп. 2-7, отличающаяся тем, что изолирующая подложка, несущая первый электрод и ее бордюр, снабжена металлической и закрепленной на

ней изолирующей пластиной, при этом весь указанный комплекс имеет фиксирующие винты с фрезерованными головками, проходящими через указанные элементы и выходящими на поверхность первого электрода,

и закреплен средствами крепления на осно- еании держателя первого электрода, в частности соответствующей коробки средства нагревания и охлаждения.

&

fc

Vjr S .jFY -f / . jЈS& Kv/ {Lfяс. Iwpffiy/ // & Ј&& ff ДУууУ Ч

/ - Jr/y7TFff/ ///fЈA

ff

S / S S Ж. / Jb.

фЈ/г&

фигЗ

31

Aentb

NVVV XXVWX V X.VVVl XV vy /X/ WxVXXXX/XVVVKXVVVVXXXVV-x/X/x/.XVVVVV& ъ &

s

&

/

ЈЈ

at9$/7$

5$пф

CCt78S8L

со

со

«3- to CM со

УА

шШШШЖу/,

tpuaff

&з

J4

rs

(fw&fЈ