Vid produktion av industriella gravyrtryckplattor kräver ett brett ytområde en hög rumslig upplösning. Den snabba arbetsflödescykeln för tryckvalsar kräver effektiv gravering av ett område på flera kvadratmeter med mikronivånoggrannhet på kort tid. Användningen av laser inom detta område har följande egenskaper: hög bearbetningshastighet, exakt fokusering och fördelarna med digital modulering. På grund av ökad precision, repeterbarhet, flexibilitet och produktivitet ersätter direkt lasermikrostruktur traditionella gravyrplattformningstekniker (såsom mekanisk gravering med diamantpennor eller kemisk etsning).
Roterande gravyrtryckplattor består av en jämnt pläterad koppar- eller galvaniserad stålrulle. Bildinformationen graveras i små håligheter i koppar eller galvaniserade skikt för att överföra bläcket till underlaget (se figur 1). Ett tunt lager krom garanterar en lång livslängd för skrivaren under svåra slipförhållanden. Genom att använda ett doktorblad är det möjligt att säkerställa att endast bläckmängden bestämd av cellstorleken levereras.
Längden på gravyrtryckcylindern är 0,3-4,4 meter, omkretsen är 0,3-2,2 meter och ytytan kan nå 10 kvadratmeter. När skärmupplösningen är 60-400 rader / cm är antalet celler på trumman vanligtvis 108 till 1010. För att kunna göra bildbehandling på den mest ekonomiska tiden krävs att lasrar har hög pulsrepetitionsfrekvens och hög genomsnittlig effekt .
För storskalig mikrogravering genom termo-optisk ablation är den mest effektiva metoden att använda en pulserad laserstråle, vars enda laserpuls skapar ett komplett nät. Ett Q-omkopplat Nd: YAG-lasersystem med en genomsnittlig fokuskraft på 500 watt och en repetitionsfrekvens på 70 kHz (se figur 3) kan uppnå en volymetrisk ablationshastighet av zink på 1 cm / min och en areablåsningshastighet på 0,1 M / min. Formen på cellerna bestäms av laserstrålens intensitetsvågform.
Halva autotypiska celler (både djup och diameter är varierande i gråskala) kan genereras av en laser med en Gaussisk strålvågform, medan traditionella celler (med konstant djupförändringsdiameter vid varje gråvärde) genereras genom att använda plattbottna vågformer ( se figur 2). Storleken på nätkaviteten beror på pulsenergin och styrs av den digitala bilddatauppsättningen med hjälp av en akustooptisk modulator. Diametern sträcker sig från 25 meter till 150 meter, vilket kan definiera bildens skärmupplösning; djupet sträcker sig från 1 meter till 40 meter, vilket kan definiera gråvärdet för de tryckta prickarna.
Smältans värmeöverföring och konvektion måste minimeras. Därför har Daetwyler utvecklat ett speciellt elektro-galvaniserat material med organiska tillsatser, som har en lägre värmeledningsförmåga än vanliga zinkstrukturer. Genom förångning och bortblåsning av denna speciella zink kan smältområdet och gräset reduceras till ett tunt lager av sediment (inom 2-3 meter runt cellen).
Trummans hela yta är växelvis graverad av ett kontinuerligt spiralspår. När trumhastigheten når 20 varv / min, rör sig behandlingshuvudet vid en strömmatning på 15-150 mikron / varv, parallellt med trummans axel (beroende på skärmens upplösning). Tjockleken på nätväggen mellan cellerna är endast 4-6 mikron vid det maximala tonvärdet. Detta kräver att riktningsnoggrannheten för strålbestrålningsvalsen är cirka 1 mikron.
En annan metod är att använda en pulsmodulerad högeffektfiberlaser (medeleffekt 500 watt), vars pulsrepetitionsfrekvens kan moduleras i intervallet 30-100 kHz. När frekvensen är 35 kHz finns det mer energi på varje puls, så att ett enda skott kan borra ett stort hål (t.ex. en diameter på 140 mikron när skärmen är 70 rader / cm). När frekvensen är 100 kHz blir energin på varje puls mindre, så ett litet nät huggas (till exempel är en skärm med en diameter på 25 mikron 400 rader / cm).
Laserstrålens funktion är icke-kontakt, vilket är en viktig fördel jämfört med den elektromekaniska graveringen med en diamantpenna. Så länge tryckprocessen är förutsägbar och repeterbar kan graveringslikformiteten garanteras över hela cylinderns bredd. På grund av den höga repeterbarheten är enkelhåls laserprocessen ungefär tio gånger snabbare än elektromekanisk gravering.
