Разработка технологии послепечатных процессов для книжного издания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный университет печати

Кафедра Технологии печатных и послепечатных процессов

Курсовой проект

по предмету Технология брошюровочно-переплетных процессов

на тему «Разработка технологии послепечатных процессов для книжного издания»

Студент

ЗТПП, 5 курс, 1 группа

Макаров Максим Павлович

Руководитель проекта

Горшкова Лариса Олеговна

Москва 2014 г



Содержание

Введение

1. Разработка конструкции издания

1.1 Техническая характеристика издания

1.2 Основные замечания к исследуемому изданию

2. Выбор и обоснование технологических решений. Разработка технологического маршрута

2.1 Разрезка и фальцовка бумаги

2.2 Форзацы

2.3 Выбор варианта обработки блока

2.4 Выбор типа крышкоделательных машин

2.5 Выбор объема тетрадей и расчет их числа

2.6 Технологическая схема

3. Выбор и обоснование оборудования по операциям

4. Выбор и расчет количества материалов

4.1 Определение размеров и потребного количества корешкового материала

4.2 Выбор материалов переплетных крышек

4.3 Расчет размеров деталей крышки

4.4 Расчет количества картона

4.5 Расчет покровных материалов

4.6 Выбор и определение расхода клеев

5. Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетного производства

6. Составление графика прохождения заказа

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Для получения готового книжного издания необходимо произвести ряд брошюровочно-переплетных операций. Так как любое книжное издание состоит из двух конструктивных узлов, книжного блока и обложки или переплетной крышки, а блок может состоять из простых и сложных тетрадей, то завершающая стадия современного книжного производства предусматривает параллельное их изготовление, после чего выполняется их надежное соединение (крытье или вставка), и заключительные операции.

Целью выполнения данного курсового проекта является разработка технологии брошюровочно-переплетных процессов. При этом необходимо определить последовательность выполнения отдельных операций и конкретный способ их реализации, обеспечив наилучшее качество и производительность. Также необходимо произвести выбор, обоснование и расчет необходимых материалов и оборудования, используемого в задачах проектирования.

Получаемое в итоге издание должно удовлетворять технологическим, гигиеническим и эстетическим требованиям.



1. Разработка конструкции издания

1.1 Техническая характеристика издания

Издание, для которого разрабатывается технология послепечатной обработки в данном проекте, является книжным, рассчитанным для широкой читательской аудитории. Значения технических показателей издания для удобства сведены в таблицу 1:

Таблица.1.Техническая характеристика издания

Показатели	Параметры проектируемой продукции
Наименование издания	А.Э. Брэм. Жизнь животных. Том 3
Формат издания	70Ч100
Доля бумажного листа	16
Объем издания: -в условных печатных листах -в физических печатных	39,99 31
Тираж, тыс. экз.	300 000
Характеристика форзаца: -по характеру оформления -по способу присоединения к блоку	тематический приклейной
Иллюстрации: -количество -характер размещения -способ присоединения к тетрадям	3 тетради по 4 страницы вклейкой
Вид фальцовки тетрадей	четырехсгибная
Способ скрепления издания	блоки сшиты потетрадно без марли; обработка с приклейкой марли на блокообразующих агрегатах
Геометрическая форма корешка	прямой корешок
Переплетная крышка: -тип -покровный материал -вид отделки	7 (цельнокрытая крышка) бумвинил горячее углубленное плоское тиснение и тиснение фольгой



1.2 Основные замечания к исследуемому изданию

1. Для улучшенного издания не следует использовать простой приклейной форзац. В данном случае рационально выбрать приклейной окантованный форзац (прошивной составной не выгоден при большом тираже).

2. Иллюстрации прикреплены вклейкой в первую половину тетради, что является слишком трудоемкой операцией. Рациональнее присоединить иллюстрации накидкой или вклейкой.

3. Корешок издания - прямой. Для улучшенных изданий с большой толщиной блока рекомендуется использовать кругленный корешок с отогнутыми фальцами.



2 Выбор и обоснование технологических решений. Разработка технологического маршрута

Основными исходными объективными показателями, определяющими выбор конструкции и оформления издания, являются вид и тип издания, срок службы и интенсивность пользования, толщина блока, формат и тираж издания.

По содержанию информации и целевому назначению выбранное издание можно отнести к справочному изданию (энциклопедия). По типу к улучшенному изданию. Группа сложности по набору IV.

Читательский адрес -- массовое. Издание предназначено для выборочного чтение и хранения. Срок службы -- длительный.

Толщина блока издания в переплете определяет способ комплектовки и скрепления блока, тип форзацев и длительность прессования книг, способ скрепления, вариант обработки блока. Издание IV группы по толщине комплектуется подборкой, а способ их скрепления зависит от срока службы и тиража. Для издания IV группы характерна полная обработка крышки блока.

Срок службы определяет тип, способ крепления, выбор основных материалов для переплетной крышки. По сроку и интенсивности использования данное издание можно отнести к IV группе, срок службы которых до 5-10 лет, при малой интенсивности использования. Рекомендуется полная обработка крышки блока, включающая кругление и отгибку фальцев корешка.

Тираж издания 300 000 экземпляров. Тираж большой, значит требуется автоматизация производства. Желательно минимизировать ручной труд.

Формат издания больше среднего(70x100/16). Формат изделия после обреза 170x240 мм. Данный формат прекрасно подходит для энциклопедических изданий, но усложняет производственный процесс и требует пооперационной обработки блока, что увеличивает трудоемкость производства, время исполнения заказа и уменьшает экономическую эффективность.

Таблица 2.Обоснование выбора технологических решений

Технологический процесс (операция), оборудование, материалы	Возможные рациональные варианты способов выполнения операции	Выбираемый вариант	Обоснование
Определение типа печатной машины	Офсетная: рулонная и листовая; цифровая	Офсетная рулонная	Для большого тиража рационально использовать офсетную рулонную машину
Разрезка и фальцовка бумаги	Дву-, трехсгибная, перпендикулярная, параллельная, комбинированная	Трехсгибная комбинированная, смещенная двойником со шлейфом с подборкой	Книга печатается на рулонной ротационной офсетной машине. Тип тетради ? 32-страничная
Выбор типа фальцевальных машин	Фальцевальные машины комбинированные, ножевые и кассетные	Комбинированные фальцевальные аппараты	Комбинированные фальцевальные аппараты сочетают достоинства ножевых и кассетных машин: менее чувствительны к плотности бумаги и значительно более производительны.
Выбор способа комплектовки и скрепления блока	Подборка, вкладка. КБС, шитье термонитями, шитье нитками	Подборка. Блоки сшиты потетрадно без марли простым брошюрным стежком	При большой объеме издание комплектуется подборкой. Издание рассчитано на большой срок службы при малой интенсивности использования. Данный тип крепления обеспечивает достаточную прочность, а так же позволяет и использовать поточные линии.
Выбор варианта обработки блока	Вариант пооперационной обработки,вариант обработки с приклейкой марли на блокообра-батывающих агрегатах, вариант обработки блоков с окантовкой корешка Прямой, кругленный, с отогнутыми фальцами	Вариант обработки с приклейкой марли на блокообразующих агрегатах. Кругленный с отогнутыми фальцами	Издание рассчитано на большой срок службы при малой интенсивности использования. Кругление позволяет равномерно распределить утолщение переплетных фальцев. Книга лучше раскрывается. Отгибка фальцев корешка значительно увеличивает длину его дуги, что позволяет полностью сравнять толщину блока по месту крепления картонных сторонок переплетной крышки.
Выбор типа крышкоделательных машин	Рулонные, листовые; специальные, универсальные	Универсальная листовая	Плюсы листовых машины: малая трудоемкость и процент отходов. Минус: малая техническая скорость. Для данного формата подходит универсальная машина.
Выбор объема тетрадей и расчет их числа	16-и 32-страничные	32-страничные	Для большого тиража и толщине бумаги до 90 мкм рационально выбрать 32-страничные тетради

2.1 Разрезка и фальцовка бумаги



2.2 Форзацы

Форзацы являются обязательными элементами конструкции любого книжного издания в переплетной крышке. По конструкции форзацы подразделяются на: простые, окантованные, прикантованные, составные и «свои». Для выбранного издания используется приклейной окантованный запечатанный форзац.

При изготовлении форзацев нужно использовать бумагу, которая отвечала бы требованиям. Бумага должна быть прочной на излом и иметь достаточную степень проклейки (1,0±0,25 мм). В качестве форзацных могут служить, например офсетная или обложечная бумага, близкие по своим показателям к специальной 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/м². Для форзацев данного издания используем бумагу марки О плотностью 120 г/м² формата 620910 мм с машинным направлением волокон вдоль длинной стороны.

Размеры заготовки форзацной бумаги: ширина должна быть равна 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.

2.3 Выбор варианта обработки блока

Для издания в переплете выбор варианта обработки блока определяется толщиной блока, сроком службы и интенсивностью пользования. Так как данное издание имеет толщину блока более 10 мм, то рекомендуется кругленый или кругленый с отогнутыми краями корешок. Прямой корешок при толщине блока свыше 10 мм допускается для изданий с малой интенсивностью пользования.

Основная особенность потетрадного шитья нитками -- возможность шитья блоков как с применением корешкового материала, так и без него.

Корешковый материал может быть прикрепляет к блоку двумя способами: пришит в процессе шитья блоков на ниткошвейном оборудовании с последующей приклейкой материала во время заклейки корешка и наклеен в блокообрабатывающем оборудовании.

Потетрадное шитье нитками требует обязательной заклейки и последующей сушки корешка. В процессе заклейки корешка клей наносится на всю его поверхность, заполняет углубления между фальцами, частично проникает между наружными листами тетрадей, после высыхания образует прочную и эластичную пленку, которая скрепляет наружные листы тетрадей друг с другом, наружные стежки с корешком блока. Основное назначение этой операции -- придать корешку и блоку монолитность и прочность при сохранении пластичности и гибкости корешка, чтобы предотвратить смещение тетрадей при последующей обработке корешка, устранить просвет между тетрадями, который образуется при раскрывании, создать своеобразный арочный свод и упоры для фальцев в раскрытой книге.

Корешковая часть тетрадей получает значительное утолщение в процессе изготовления блоков: при фальцовке, приклейке дополнительных деталей, шитье блоков, при заклейке корешка -- за счет толщины клеевой пленки в местах наибольших утолщений фальцев смежных тетрадей и набухания бумаги под действием влаги.

Обжим корешка после заклейки и сушки устраняет утолщение корешковой зоны, полученное вследствие набухания бумаги при впитывании влаги клея. Обжим корешка и блока на всех этапах обработки корешка способствует повышению компактности и степени равномерности толщины блоков в тираже, что обеспечивает стабильное качество полуфабрикатов, точность, стабильность и бесперебойность работы оборудования.

2.4 Выбор типа крышкоделательных машин

Переплетные крышки бывают из одной детали (типа 6), а также цельнокрытые (типа 7) и составные (типы 5, 8, 9).

Переплетные крышки типа 7, по сравнению с другими крышками с клеевым соединением деталей, просты по конструкции, дешевы в изготовлении, более прочны. Используются для многотомных изданий классиков, для подписных изданий художественной литературы, энциклопедий и других изданий, когда необходимо обеспечить внешнюю привлекательность и долговечность издания.

В мелкосерийном производстве при изготовлении переплетных крышек используют клеемазачные и ленточные транспортеры, доставляющиек к рабочим намазанные тонким слоем клея заготовки; сборку крышек производят вручную, применяя специальные угольники или механические шпации, позволяющие повысить производительность труда и точность сборки крышек. В средне- и крупносерийном производстве эксплуатируются рулонные и листовые крышкоделательные машины, обладающие разными технологическими возможностями.

Преимущество рулонных крышкоделательных машин ? высокая скорость работы. Недостаток - очень высокий процент технических отходов (до 5%).

Преимущества листовых машины - малая трудоемкость и процент отходов. Недостаток - малая техническая скорость.

Целесообразно выбрать листовую машину, так как высокий процент технических отходов нивелирует экономические преимущества рулонной печатной машины для данного тиража (в связи с дороговизной покровного материала).

2.5 Выбор объема тетрадей и расчет их числа

Объем тетрадей определяет выбор вариантов фальцовки, и следовательно, спуска полос. На выбор объема тетрадей блока влияют в основном толщина и вид бумаги, а также способ скрепления блока.

Печатные бумаги могут иметь толщину от 50 мкм до 200 мкм. Толщина тиражной бумаги -- определяющих фактор при выборе объема тетрадей. Тонкие бумаги позволяют получать многообъемные тетради достаточно высоким качеством фальцовки, поэтому в крупносерийном производстве, при тиражной бумаге толщиной до 90 мкм, рекомендуется применять 32-страничные тетради.

Более толстая тиражная бумага при прочих равных условиях дает худшее качество фальцовки: снижается ее точность, резче проявляются диагональные морщины и утолщения в местах пересечения линий сгибов, сгиб получается менее четким, ухудшается затяжка корешковых фальцев. Поэтому при толщине бумаги от 90 мкм до 120 мкм при потетрадном шитье нитками блоки следует комплектовать из 16-страничных тетрадей, а при большей толщине из 8-страничных тетрадей.

В данном издании применяемая тиражная бумага по толщине до 90 мкм, а тираж большой, поэтому выбираем 32-страничные тетради (выгодно по себестоимости).

Найдем число тетрадей в блоке по формуле:

n = Vп*Д/Ст,

где Ст -- число страниц в тетради; Д -- доля бумажного листа; Vп -- объем издания в печатных листах.

Подставим значения: маршрут брошюровочный переплетный издание

n=31*16/32=15,5 тетрадей.



2.6 Технологическая схема

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Выбор и обоснование оборудования по операциям

Таблица 3. Выбор оборудования

Технологическая операция	Оборудование
Печать тиража	Офсетная рулонная машина Ультрасет-72
Печать иллюстраций	Офсетная листовая 4-х красочная машина MAN Roland 704
Припрессовка, фальцовка	Heidelberg KD-94 KTL
Подборка, шитье	Автоматическая ниткошвейная линия Magix. Линия Magix состоит из листоподборочной машины МХ и до пяти ниткошвейных автоматов Aster с автоматической подачей и выкладом сшитых блоков.
Изготовление переплетных крышек	Крышкоделательная машина ДА-36 Колбус
Тиснение	Колбус РЕ-70
Обжим, заклейка корешка, сушка, второй обжим, обрезка блока с трех сторон, кругление корешка и отгибка фальцев, приклейка корешкового материала, приклейка каптало-бумажной полоски, вставка блока в переплетную крышку, прессование книги и штриховка	Поточная линия для изготовления книг в твердом переплете Kolbus Compact 2000. В составе: -трехножевый резальный автомат Wohlenberg 44FS50; -поточная книжная линия для кругления, кашировки, приклейки марли, оклейки корешка бумагой и капталом и вставки книжных блоков в твердые крышки; -обжимной пресс Kolbus FE 2000 для формирования, прессования и штриховки книг; -варио-стапелеукладчик для стапеллирования книг.



4. Выбор и расчет количества материалов

4.1 Определение размеров и потребного количества корешкового материала

Ширина рулона корешкового материала определяется по формуле:

Ш_рм = В - 25,

где В - высота блока после обрезки.

Ш_рм = 237 - 25 = 212 мм

Ширина отрезаемой от рулона полоски корешкового материала определяется по формуле:

Ш_пм = Т_б + 2Ш_км,

Где Ш_км - ширина клапана марли, определяемая по таблице справочника.

Ш_пм = 26 + 2*(33+46) = 184 мм

Ширина отрезаемой полоски бумаги равна толщине блока или длине дуги корешка:

L_оф = 1,11*26+4 = 33 мм

Ш_пб = 33 мм

4.2 Выбор материалов переплетных крышек

Толщину картона определим по диаграмме К = 2 мм.

Для незапечатанных форзацев применяется форзацная бумага марки А. При раскройке бумаги на форзацы необходимо строго соблюдать долевой раскрой, чтобы машинное направление бумаги приходилось вдоль корешка. Но при доли листа 1/32 раскрой форзацной бумаги получается менее экономичным. Чтобы избежать отходов, исходные листы при раскрое форзацной бумаги должны иметь машинное направление вдоль короткой стороны бумажного листа.

Покровный материал - бумвинил.

Вид отстава - гибкий. Материал для отстава - пачечная двухслойная 190 г/м².

4.3 Расчет размеров деталей крышки

Ф_д.л.=А·Б/Д, Д=х·у, Ш=10Б/х, В=10А/у,

где А - ширина бумажного листа, см; Б - высота бумажного листа в условном обозначении формата издания, см; х,у - наибольшие множители доли бумажного листа.

Ф = ш*в,

где Ф - формат издания; ш, в - номинальные размеры обрезанного блока.

Ф_д.л. = 70·100/16, Д=4·4, Ш = 10·70/4 = 175 мм, В = 10·70/4 = 250 мм, ш = 170 мм, в = 240 мм (после обреза).

Для гибкого и полужесткого отстава:

Р = 5+К,

где Р - ширина расставов

Р=5+2= 7 мм

Ширина картонных сторонок:



ш_кс=ш+к_вн-р

ш_кс = 170+5-7= 168±0,5 мм

Высота картонных сторонок:

В_кс=В+2к_вн

в_кс= 240+2·5 = 250±0,5 мм

Ширина отстава крышек (корешок кругленный с отогнутыми фальцами):

ш_ок = L_оф

ш_оф = 33±1 мм

ш_шк = L_оф +2*Р

ш_шк = 33+2*7 = 47±1 мм

Ширина покровного материала крышек типа 7 (корешок кругленный с отогнутыми фальцами):

ш_7к= L_оф +2*(ш+К+к_п+з)

ш_7к = 33+2*(170+2+5+15) =417±1,0 мм

Высота покровного материала крышек типа 7:

В_пм=В+2(к_вн+К+з)

в_пм = 240+2(5+2+15) = 284±1,0 мм

Схема переплетной крышки

4.4 Расчет количества картона

Формат картона 740х1050

Схема раскроя картона для сторон переплетной крышки



Число листов картона N_к, необходимое для изготовления тиража, определяется по формуле:

,

где Т - тираж издания, экз.; N_с = n_а*n_б (общее число сторонок листа).

Отходы рассчитываются по формуле:

Н_то = Н_с + Н_оn_п+ Н_в + Н_мт,

где Н_с - отходы при сборке крышек, %; Но - отходы при отделке крышек за один прогон, %; n_п - число прогонов при отделке крышек; Н_в - отходы при вставке блоков в крышки, %; Н_мт - отходы при малых тиражах (до 10 тыс. экз.)

Нт.о = 2+2*0,8+0,4 = 4 %.

Массу потребного количества картона определим по формуле

где с_н - объемная масса картона (для марки А: с_н = 0,75*10³ кг/м³); А, Б, К - ширина, длина, толщина листа картона, мм.

М_k = 0,75*10³*740*1050*2*39000*10^-9 = 45454,5 кг.

4.5 Расчет покровных материалов

Общая длина рулонных материалов L_p, общая площадь S_p и масса M_p в расчете на тираж вычисляется по формулам:

,

,

,

Где В_з - расчетная высота заготовки, м; N_п - количество полос рулона по схеме раскроя; Н_рм - норма технических отходов для рулонных материалов, %; с - поверхностная плотность материала, г/м².

Толщина рулона 120 см.

= 43665 м

= 18208,305 м²

= 7283322 г = 7,3 т

4.6 Выбор и определение расхода клеев

В брошюровочно-переплетных процессах используется большой ассортимент клеев. Выбор вида клея и его композиционного состава зависит от выполняемой технологической операции, вида склеиваемых материалов, используемого оборудования и требований, предъявляемых к изделию.

От свойств клея в значительной степени зависят удобочитаемость, срок эксплуатации и внешний вид готового изделия, т.е. потребительские требования к клею. Так же клей должен обеспечивать нормальное течение технологического процесса на действующем оборудовании с учетом применяемых материалов.

Таблица 4.Расчет расхода клеев на тираж

Наименование операции	Номер клея	Расход на 1000 книг	Потребное количество на тираж
Приклейка форзацев	ПВАД EUKALIN 5183 L 400	0,229 кг	68,7 кг
Заклейка корешка потетрадно сшитых блоков	№1-9 ПВАД средневязкий СВ (40-60 с по ВМС)	2,80 кг	840 кг
Приклейка каптально-бумажной полоски к корешку блока	ПВАД EUKALIN 5183 L 400с	0,115 кг	34,5 кг
Изготовление переплетных крышек	№54	0,56 кг	168 кг
Вставка блока в переплетную крышку	Na-КМЦ 75/400	4,29 кг	1287 кг



5. Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетного производства

Таблица 5. Расчет трудоемкости брошюровочно-переплетных процессов

Наименование операции	Учетная единица	Число учетных едениц	Норма времени, мин	Трудоемкость
				в машино-часах	в машино-сменах
Сталкивание отпечатанных листов	1000 листов	201,2	3,3	3,4	0,4
Фальцовка	1000 тетрадей	775	13,9	179,5	22,4
Комплектовка и шитье блоков	1000 блоков	300	17,3	85,5	10,7
Фальцовка форзацев	1000 тетрадей	18,75	10,9	3,4	0,4
Обжим, заклейка корешка, сушка, второй обжим, обрезка блока с трех сторон, кругление корешка и отгибка фальцев, приклейка корешкового материала, приклейка каптало-бумажной полоски, вставка блока в переплетную крышку, прессование книги и штриховка	1000 книг	300	35,8	180	22,5
Изготовление переплетных крышек	1000 переплетных крышек	300	49,1	245,4	30,6
Тиснение	1000 крышек	300	48,1	80,3	30,1



6. Составление графика прохождения заказа

	Дни	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30	33	36	39	42
Сталкивание отпечатанных листов
Фальцовка листов
Фальцовка форзацев
Комплектовка и шитье блоков
Изготовление переплетных крышек
Тиснение
Обжим, заклейка корешка, сушка, второй обжим, обрезка блока с трех сторон, кругление корешка и отгибка фальцев, приклейка корешкового материала, приклейка капитало-бумажной полоски, вставка блока в переплетную крышку, прессование книги и штриховка



Заключение

В курсовом проекте рассмотрены послепечатные процессы для книжного издания с переплетной крышкой. Была составлена технологическая схема, выбрано оборудование, рассчитан расход материала и трудоемкость для брошюровочно-переплетных процессов.

Курсовой проект позволил закрепить теоретические знания на практике.



Список используемой литературы

1. Воробъев Д.В., Дубасов А.И., Лебедев Ю.М. Технология брошюровочно-переплетных процессов. - М.: Книга, 1989

2. Брошюровочно-переплетные процессы. Справочник технолога-полиграфиста. - М.: Книга, 1985, ч.6

3. Нормы расхода материалов на полиграфических предприятиях. - М.: Книга, 1987

4. Единицы нормы времени и выработки на процессы полиграфического предприятия для важнейших предприятий. - М.: Книжная палата, 1989

5. Борисова В.И., Черная И.В. Клеи для брошюровочно-переплетных процессов. - М.: МГУП, 2001

6. «Межотраслевые нормы времени и выработки на процессы полиграфического производства». Постановление от 22 июня 1996 г. № 46. Утверждены Министерством труда Российской Федерации.

7. Приказ Госкомпечати РФ от 29.12.97 N 154 (ред. от 20.08.2002) "Об утверждении "норм отхода бумаги на технологические нужды производства при печатании продукции офсетным способом".

Размещено на Allbest.ru

...