Технологічне забезпечення якості форм інтагліодруку

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКиричок, Тетянa Юрiївнa
dc.contributor.authorБаглай, Володимир Анатолійович
dc.date.accessioned2023-11-16T14:57:58Z
dc.date.available2023-11-16T14:57:58Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractБаглай В. А. Технологічне забезпечення якості форм інтагліодруку. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 186 Видавництво та поліграфія (18 Виробництво та технології). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науковоприкладного завдання – розробленню технологічного забезпечення якості форм інтагліодруку, виготовлюваних прямим лазерним гравіюванням та нанесенням захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням. Інтaглiодрук (металографічний друк) – високозахищений різновид глибокого друку, що використовується в усьому світі для захисту переважно банкнотної продукції, який є обов’язковим за рекомендаціями Інтерполу. Заходи щодо підвищення якості інтагліодруку потребують і підвищення якості форм. Найсучасніший спосіб виготовлення форм інтагліодруку – технологія прямого лазерного гравіювання – має низку переваг та технологічних можливостей порівняно з традиційною технологією травлення, однак, особливості обробки матеріалів форм лазером та подальшого нанесення захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням можуть викликати зниження тиражестійкості форм порівняно із традиційними технологіями виготовлення форм. Тому технологія прямого лазерного гравіювання з вакуумним напиленням захисного нітрид-хромового покриття потребує удосконалення, а дослідження, спрямовані на підвищення якості форм інтагліодруку є актуальним науковим та прикладним завданням, розв’язання якого сприятиме підвищенню державної безпеки в галузі банкнотного виробництва. Дисертаційна робота виконувалася в рамках науково-дослідної роботи № 2212-п, № держреєстрації 0119U100984 «Теоретичні та практичні засади забезпечення якості металографічного друку». Метою дисертаційної роботи є розроблення технологічного забезпечення якості друкарських форм інтагліодруку, виготовлених методом прямого лазерного гравіювання та вакуумного напилення захисного покриття. Для досягнення поставленої мети в роботі, основний зміст якої викладено в чотирьох розділах, виконано низку завдань. У розділі 1 «Забезпечення якості інтагліодруку в сучасному виробництві банкнотної продукції» проведено детальний порівняльний аналіз технологічних процесів виготовлення форм інтагліодруку з погляду забезпечення якості форм та в контексті екологічної безпечності їх виробництва; розроблено модель визначення екологічної ефективності формного виробництва інтагліодруку; проведено аналіз технологічних особливостей інтагліодруку, що спричиняють руйнацію форм, розроблено систему формування тиражостійкості форм інтагліодруку; сформульовано завдання дисертаційного дослідження. У розділі 2 «Матеріали та методи дослідження» розроблено загальний алгоритм проведення досліджень щодо підвищення якості форм інтагліодруку, обґрунтовано обрані матеріали, обладнання та методики, описано розроблені нові методики дослідження якості гравійованих штрихів для проведення усього комплексу експериментальних та теоретичних досліджень. У розділі 3 «Дослідження стану поверхні та приповерхневих шарів друкувальних та пробільних елементів, тиражестійкості та якості друкування форм інтагліодруку, виготовлених прямим лазерним гравіюванням з напиленням захисного покриття» наведено результати досліджень зміну стану поверхні та приповерхневих шарів гравійованих штрихів, тиражестійкості та якості друкування форм інтагліодруку, виготовлених прямим лазерним гравіюванням з напиленням захисного покриття, а також проаналізовано процеси та усі види впливів в друкарській секції машин інтагліодруку, встановлено механізми зношування в друкарській системі інтагліодруку та розроблено інтегровану модель зношування форм інтагліодруку. У розділі 4 «Удосконалений технологічний процес виготовлення форм інтагліодруку» встановлено вплив технологічних параметрів виготовлення на параметри якості гравійованих друкувальних елементів та узагальнені показники якості гравійованих штрихів форм, виготовлених прямим лазерним гравіюванням, визначено засоби забезпечення якості форм інтагліодруку, досліджено параметри якості модельних форм, виготовлених за альтернативними технологіями, та на цій основі розроблено систему технологічного забезпечення якості друкарських форм інтагліодруку; описано низку отриманих експериментальних результатів щодо взаємозвязку параметрів гравійованих штрихів з режимами виготовлення форм, сформульовано інтеглільний коефіцієнт якості гравіювання та комплексного показника якості форм доведено, що стан поверхні штрихів є ще одним додатковим фактором забезпечення зносостійкості форм. В результаті виконання дисертаційної роботи отримано такі нові наукові результати: 1. Вперше запропоновано інтегровану феноменологічну модель зношування форм інтагліодруку, яка ґрунтується на всебічному аналізі усіх видів впливу на форму на усіх етапах друкування та встановлених механізмах зношення в друкарській системі інтагліодруку, котра дозволяє встановити засоби підвищення якості форм; 2. Вперше розроблено модель визначення екологічної ефективності формного виробництва інтагліодруку, яка ґрунтується на детальному аналізі окремих етапів і технологічних складників процесів виготовлення форм, на основі якої доведено що запровадження технологічних процесів прямого лазерного гравіювання та вакуумного напилення захисного покриття дозволить знизити в 80–170 разів екологічні ризики порівняно з тиражними варіантами виготовлення форм. 3. Удосконалено феноменологічну модель формування фарбового рельєфу ІД, що із вперше одержаними експериментальними результатами взаємозв’язку профілів гравійованих ДЕ форм та проектованих профілів і режимів гравіювання вперше дозволило встановити, що визначальним для краплеподібної форми фарбового рельєфу є саме форма ГШ, які, незалежно від проектованого профілю, завжди мають кут нахилу стінок 60±10º. 4. Дістали подальшого розвитку методи комплексної багатофакторної оцінки якості поліграфічної продукції розробленням системи оцінки якості форм інтагліодруку на основі часткових показників якості гравійованих штрихів форми – інтегрального показника якості гравіювання, що разом з вперше розробленою системою технологічного забезпечення якості форм інтагліодруку та вперше визначеними засобами забезпечення якості форм дозволило виявити напрями першочергових заходів щодо підвищення якості форм, що виготовляються прямим лазерним гравіюванням. Практичне значення одержаних результатів полягає в їх застосуванні на всіх етапах виготовлення форм інтагліодруку, зокрема для корегування робочого потоку підготовки файлів для гравіювання та прилагоджування відповідно до розробленої системи технологічного забезпечення якості форм інтагліодруку. Визначені засоби забезпечення якості дозволили виявити напрями першочергових заходів – досліджень та корегування технологічного процесу виготовлення – для підвищення якості форм, що виготовляються прямим лазерним гравіюванням. Також це дозволило встановити напрямки державної політики забезпечення обладнанням спеціалізованих підприємств. Апробацію виробничих випробувань форм проведено у виробничих умовах Банкнотно-монетного двору Національного банку України. Результати досліджень впроваджено у навчальний процес КПІ ім. Ігоря Сікорського під час проведеня лекційних, лабораторних і практичних занять з дисциплін «Захист інформації в поліграфії», «Технології захисту друкованої продукції».uk
dc.description.abstractotherBaglai V. A. Technological ensuring of intaglio printing plates quality. Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in specialty 186 Publishing and printing (18 Production and technologies). – National Technical University of Ukraine "Ihor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2023. The dissertation work is devoted to solving an actual scientific and applied task – developing technological quality assurance of intaglio printing plates produced by direct laser engraving and applying a protective nitride-chromium coating by vacuum sputtering. Intaglio printing (metallographic printing) is a highly secured type of gravure printing used worldwide to protect mainly banknote products, which is mandatory according to the recommendations of Interpol. Measures to improve the quality of intaglio printing also demand improving the quality of plates. The most modern method of manufacturing intaglio printing plates is direct laser engraving technology which has a number of advantages and technological possibilities compared to traditional etching technology. However, the peculiarities of processing the materials of the plates with a laser and the subsequent application of a protective chromium nitride coating by vacuum sputtering (PVD) can cause a decrease in the plates' durability compared to traditional technologies of plate making. Therefore, the technology of direct laser engraving with vacuum sputtering of a protective nitride-chromium PVD coating needs improvement. Research aimed at improving the quality of intaglio printing plates is an urgent scientific and applied task. The solving of this will contribute to the increasing of state security in the field of banknote production. The dissertation work was carried out within the framework of research work No. 2212-p, state registration No. 0119U100984 "Theoretical and practical principles of ensuring the quality of metallographic printing". The aim of the dissertation is to develop technological quality assurance of intaglio printing plates made by the method of direct laser engraving and vacuum sputtering of a protective coating. To achieve the set goal in the work, the main content of which is laid out in four sections, a number of tasks were completed. In Chapter 1 "Ensuring the quality of intaglio printing in the modern banknote production", the detailed comparative analysis of the technological processes of manufacturing intaglio printing plates is carried out from the point of view of ensuring the quality of the plates and in the context of the environmental safety of their production. The model for determining the environmental efficiency of intaglio printing plate production was developed. The analysis of the technological features of intaglio printing, which cause the deterioration of plates, was carried out, and the system for forming the run length durability of intaglio printing plates was developed. The tasks of the dissertation research have been formulated. In Chapter 2 "Research materials and methods", a general algorithm for conducting research on improving the quality of intaglio printing plates has been developed. The materials, equipment, and methods have been chosen. The new methods of researching the quality of engraved strokes have been developed for the entire complex of experimental and theoretical research. In Chapter 3 "Investigation of the state of the surface and surface layers of printing and blank spaces, run-length resistance and printing quality of intaglio printing plates made by direct laser engraving with vacuum sputtering of a protective coating", it was presented the results of research on changes in the state of the surface and near-surface layers of engraved strokes, run length durability, and printing quality of intaglio printing plates made by direct laser engraving with sputtered of a protective coating. The processes and all types of influences in the printing section of intaglio printing machines were analyzed. The wear mechanisms in the printing section of the intaglio printing machine were established. The integrated model of wear of intaglio printing plates has been developed. In Chapter 4 "Improved technological process of intaglio printing plates making", the influence of manufacturing technological parameters on the quality parameters of engraved printing elements and generalized indicators of the quality of engraved strokes of plates made by direct laser engraving are determined, the means of ensuring the quality of intaglio printing plates are determined, the quality parameters of model plates made by alternative technologies are investigated, and on this basis, the system of technological assurance of the quality of intaglio printing plates has been created. A number of obtained experimental results regarding the relationship between the parameters of engraved strokes and modes of plate making have been described. The integral coefficient of engraving quality and the complex indicator of the quality of plates have been formulated. It has been proved that the state of the surface of strokes is another additional factor in ensuring the wear resistance of plates. As a result of the dissertation work, the following new scientific results were obtained: 1. For the first time, an integrated phenomenological model of wear of intaglio printing plates is proposed, which is based on a comprehensive analysis of all types of influence on the plate at all stages of printing and established wear mechanisms in the intaglio printing system, which allows establishing means of improving the quality of plates; 2. For the first time, a model for determining the environmental efficiency of intaglio printing plate production was developed, which is based on a detailed analysis of individual stages and technological components of the processes of plate making. Based on this it was proven that the introduction of technological processes of direct laser engraving and vacuum sputtering of a protective coating will allow for a reduction of 80–170 times environmental risks compared to mass production variants of plates. 3. The phenomenological model of the formation of the ink layer of intaglio printing was improved, which, together with for the first time obtained experimental results of the relationship between the profiles of the engraved elements of the plates and the projected profiles and modes of engraving, made it possible to establish for the first time that the shape of the engraved strokes is the determining factor for the drop- like shape of the ink relief, which, regardless of the projected profile, always have an angle of inclination of the sides 60±10º. 4. The methods of complex multifactorial assessment of the quality of printing products were further developed by means of the designing of a system for assessing the quality of intaglio printing plates based on partial indicators of the quality of engraved plates' strokes - an integral indicator of the quality of engraving, which, together with for the first time developed system of technological assurance of the quality of intaglio printing plates and for the first time defined means of ensuring the quality of plates made it possible to identify directions of priority measures to improve the quality of plates produced by direct laser engraving. The practical significance of the obtained results is in their application at all stages of the intaglio printing plates production, in particular for correcting the workflow of preparing files for engraving and adjusting in accordance with the developed system of technological ensuring of intaglio printing plates quality. The identified means of quality assurance made it possible to identify areas of priority measures - research and correction of the manufacturing process - to improve the quality of plates produced by direct laser engraving. It also made it possible to establish the directions of the state policy of providing specialized enterprises with equipment. Approbation of production tests of plates was carried out in the production conditions of the National Bank of Ukraine Mint. The results of the research are implemented in the educational process of KPI named after Ihor Sikorsky during lectures, laboratory, and practical classes in the disciplines "Protection of information in printing", and "Technologies of protection of printed products".uk
dc.format.extent189 с.uk
dc.identifier.citationБаглай, В. А. Технологічне забезпечення якості форм інтагліодруку : дис. … д-ра філософії : 186 Видавництво та поліграфія / Баглай Володимир Анатолійович. – Київ, 2023. – 189 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62254
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectінтагліодрукuk
dc.subjectтехнологічне забезпеченняuk
dc.subjectдрукарська формаuk
dc.subjectякість друкованої продукціїuk
dc.subjectдрукарська технологіяuk
dc.subjectзахисний елементuk
dc.subjectпробний відбитокuk
dc.subjectрельєфне зображенняuk
dc.subjectзахищена поліграфічна продукціяuk
dc.subjectтрибологічні властивостіuk
dc.subjectзносостійкістьuk
dc.subjectзахисне покриттяuk
dc.subjectциліндрuk
dc.subjectлазерне гравіюванняuk
dc.subjectвакуумне напиленняuk
dc.subjectintaglio printinguk
dc.subjecttechnological assuranceuk
dc.subjectprinting plateuk
dc.subjectquality of printed productsuk
dc.subjectprinting technologyuk
dc.subjectsecurity elementuk
dc.subjectimprintuk
dc.subjectrelief imageuk
dc.subjectprotected printed productsuk
dc.subjecttribological propertiesuk
dc.subjectwear resistanceuk
dc.subjectprotective coatinguk
dc.subjectcylinderuk
dc.subjectlaser engravinguk
dc.subjectvacuum sputteringuk
dc.subject.udc655.3.066.364uk
dc.titleТехнологічне забезпечення якості форм інтагліодрукуuk
dc.typeThesis Doctoraluk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Baglai_Dys.pdf
Розмір:
10.25 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Дисертації (ТПВ)
Дисертації (вільний доступ)