Los principios básicos de control de esa fuerza de arrastre o tiro son:
1. los dispositivos de contacto continuo que compensan la fuerza sobre la bobina.
2. los dispositivos de velocidad variable que regulan el flujo del papel.
El Papel y la tensión.
El papel es traccionado a todo lo largo de la impresora continua.
A esa fuerza de tracción se la denomina tensión del papel.
La composición del papel afecta el resultado de la impresión. Pequeñas tensiones o fuerzas producen variaciones dimensionales que oscilan de bobina a bobina, o en sectores de la misma bobina. Este comportamiento del papel bajo el efecto de la tensión ocasiona variaciones de registro entre cuerpos tintadores, en el corte y en el plegado. En consecuencia un aspecto fundamental para la sustentabilidad de la impresión, es mantener constante el comportamiento del papel durante todo el ciclo de impresión. Existen, a lo largo de la impresora continua, diversos puntos de control de tensión del papel. La tensión debe mantenerse constante entre un punto y el siguiente.
Los principios básicos de control de tensión son:
1. Dispositivos de contacto constante; aplica a la bobina una fuerza compensadora invariable.
2. Dispositivos de velocidad variable (PIV), que regula el flujo de papel.
Factores que afectan la tensión
Los principales factores que afectan la bobina son: la tensión, el flujo y el módulo de elasticidad del papel. Ambos están interrelacionados y la alteración de uno de ellos afecta a los otros.
La tracción y el deslizamiento son determinantes en el control de la tensión.
Velocidad superficial y deslizamiento son factores del flujo, afectando directamente el registro.
El módulo de elasticidad está determinado por la estructura física o composición del papel:
1. Cuando se lo relaciona con el control de la bobina, la velocidad significa "velocidad superficial".
Ignorando el deslizamiento, afirmamos que la velocidad superficial de los rodillos traccionados y de los cilindros de mantilla o impresores, determinan la velocidad del papel.
Una variación de la velocidad superficial se produce cuando el diámetro de los cilindros se altera.
El aumento o crecimiento de calce debajo de la mantilla impresora, aumenta la velocidad superficial efectiva.
La velocidad superficial de los cilindros revestidos con materiales compresibles varía, en el punto de contacto, según la presión entre los cilindros. Esa variación afecta en forma imprevisible el deslizamiento del papel y la velocidad superficial del papel o flujo.
2. En el intervalo entre dos puntos bajo presión, la tensión se altera en cualquiera de los puntos, variando la velocidad superficial del papel. La diferencia de la velocidad superficial resultante se la denomina "estirada" y es positiva cuando la velocidad superficial en el segundo punto es mayor de la que tiene el primero.
La estirada positiva produce una fuerza en la bobina aumentando la tensión del papel. La reducción de la velocidad en el infeed o el aumento de la velocidad en el doblado o plegado, aumenta la "estirada" y, por lo tanto, la tensión del papel.
3. Si consideramos que la velocidad del papel comprimido entre dos cilindros es igual a la velocidad superficial de ambos, la tensión del papel no variaría. Lamentablemente ocurren deslizamientos del papel que dificultan el control de la tensión en la impresora..
4. Velocidad superficial, tracción y deslizamiento son factores mecánicos de la impresora que varían la tensión del papel.
El papel es un material elástico debido a su composición o naturaleza, debido a ello resiste la tracción deformándose longitudinalmente.
Igual que una banda elástica, el papel se estira bajo la acción de una fuerza y recupera su dimensión original cuando la fuerza deja de actuar. No obstante, su recuperación no es perfecta ya que parte del estiramiento es permanente, echo que complica el control o ajuste de la tensión, en los primeros puntos de control de la impresora. Por ello, cuanto mayor sea la distancia recorrida por el papel antes de entrar en presión en los cilindros impresores, mejor será su estabilidad.
5. La cantidad de tensión que el papel sufre bajo determinada fuerza, o sea, la relación entre la fuerza aplicada y el estiramiento, se denomina módulo de elasticidad del papel. Este modulo, depende de la composición o naturaleza del papel y varía de acuerdo con su estructura físico-química: contenido de masa, compresión de las fibras, tipo y contenido de cargas minerales, contenido de humedad.
Como los mismos pueden variar durante la fabricación del papel, se debe esperar variaciones del módulo de elasticidad en diferentes áreas de una misma bobina.
El contenido de humedad del papel varía durante la impresión, debido a que el papel recibe agua en cada cuerpo impresor. Al pasar por el área de secado, el contenido de humedad varía radicalmente.
El impresor puede compensar las variaciones de tensión y flujo, pero no puede alterar el módulo de elasticidad. En la práctica se asume con mucha aproximación, que una cosa compensa la otra.
Cuando el módulo de elasticidad varía y la tensión permanece constante, el flujo debe variarse.
Esa es la función de los componentes del infeed.
Cuando el módulo de elasticidad varía y el flujo tiene que permanecer constante, la tensión debe ser alterada. Eso es lo que acontece en las unidades de impresión.
6. El horno o área de secado, es uno de los puntos de la impresora donde el módulo de elasticidad aumenta. Debido a ello, la misma fuerza aplicada produce un menor estiramiento aumentando la tensión. El papel también encoge en el horno debido a la pérdida de humedad, contribuyendo al aumento de tensión. Por ello los cilindros enfriadores deben estar sincronizados con la velocidad de los cilindros de la unidad de impresión.
Sincronizar la tensión
Para garantizar un ajuste de tensión, el infeed y las unidades de impresión deben recibir atención en primer lugar. Enseguida, el horno y el sistema de enfriado del papel deben ser balanceados y, finalmente, la dobladora o plegadora. Si hubiese problemas en esta última, se debe retroceder al infeed y comenzar de nuevo la sincronización.
Comportamiento del papel
El papel es rebobinado con una tensión (llamada tensión de bobinado) bastante mayor a la que se aplica en la impresora. De esta forma, el papel experimenta una importante recuperación elástica en el infeed y en las unidades de impresión. Eso justifica la necesidad del papel de recorrer una gran distancia antes de alcanzar las unidades de impresión. Cuanto mayor es la distancia, mayor el tiempo disponible para que el papel se recupere elásticamente.
Variaciones en la tensión durante el rebobinado, variaciones en la masa de papel, bobinas excéntricas, ovaladas o cónicas, causan variaciones de tensión durante la impresión.
La función de los rodillos compensadores es compensar esas variaciones.
Los rodillos de distribución son importantes puntos de control de la tensión.
El rodillo de caucho ofrece alguna resistencia al deslizamiento. Su velocidad es generalmente menor que la de los cilindros porta mantilla. Por eso, el intervalo existente entre estos y la primera unidad de impresión es uno de los puntos de mayor tensión.
El objetivo es garantizar que al entrar el papel en la primera unidad de impresión, esté lo mas estirado y plano posible.
Las unidades de impresión ejercen un control de tensión positivo sobre el papel.
Las mantillas promueven una buena tracción, garantizada por la presión en el punto de contacto (denominado ángulo de ataque).
La tensión del papel entre dos cuerpos impresores (también llamadas torres impresoras), puede ser igual a aquella establecida en el infeed, no obstante, existen otras fuerzas que reducen la tensión (agua, por ejemplo), aunque sus efectos no son previsibles.
La adherencia del papel en la mantilla por acción del tack de la tinta, produce un aumento de tensión.
La intensidad de la fuerza de adherencia no constituye un problema si permanece constante. El problema se origina cuando se producen variaciones.
Calzar las mantillas de modo escalonado facilita los controles de la tensión y del registro en las unidades de impresión.
Diferencias progresivas de 0,025 mm aumentan la estabilidad del papel.
El espacio sin soportar tensión que el papel recorre desde la última unidad de impresión hasta los cilindros enfriadores tiende a causar arrugas en el papel.
En casos extremos esas corrugaciones pueden originar arrugas al pasar por los cilindros enfriadores.
La mejor condición se consigue cuando la velocidad superficial de los cilindros enfriadores es igual a la velocidad superficial de los cilindros porta mantillas.
Los rodillos de tracción de la dobladora tienen mayor velocidad superficial que la del papel. Por eso ocurre el deslizamiento. El grado de deslizamiento depende del tipo de papel. Por lo tanto, el ajuste de los rodillos de tracción de la dobladora es un factor crítico. El último punto de control de tensión en la dobladora o plegadora son las agujas que estiran el borde del papel. El tamaño y la forma de los orificios son buenos indicadores del nivel de precisión del ajuste. Si los bordes del papel se rasgan, es señal de que está habiendo un deslizamiento excesivo del papel en los rodillos de tracción. Cuando están adecuadamente ajustados, los orificios parecen ligeramente alargados.
Dispositivos de control de tensión
En la actualidad los sistemas de control de tensión incorporan dos dispositivos compensadores (denominados bailarines).
El primero, montado inmediatamente después del soporte de bobinas (festoon), controla la tensión en el intervalo entre el soporte de bobinas y los distribuidores de papel, guiando el desenrollado de la bobina.
El segundo está montado después de los rodillos distribuidores y guía el intervalo entre los rollos distribuidores y la primera unidad de impresión.
El control de la tensión en el infeed es importante para uniformar el papel antes de su entrada en la primera unidad de impresión. Cuanto mayor es la tensión, mejor será el acondicionamiento del papel y estará más uniforme al alcanzar el primer conjunto impresor. Pero, una vez impreso el primer color la situación cambia radicalmente. El problema pasa a ser el control del flujo y no de la tensión del papel.
2 comentarios:
Excelente
Excelente articulo, pero podrían continuar después de las unidades de offset (Impresión) para ver como se comporta el papel y también en aquellas máquinas que posean rebobinador. Gracias
Johnny Ortiz Arroyo.
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