În producerea plăcilor de tipărire a gravurilor industriale, o suprafață largă necesită o rezoluție spațială ridicată. Ciclul rapid de lucru al rolelor de imprimare necesită o gravare eficientă a unei zone de câțiva metri pătrați, cu o precizie la nivel de micron într-o perioadă scurtă de timp. Aplicarea laserului în acest domeniu are următoarele caracteristici: rata mare de procesare, focalizarea precisă și avantajele modulației digitale. Datorită preciziei, repetabilității, flexibilității și productivității sporite, microstructurarea directă cu laser înlocuiește tehnicile tradiționale de realizare a gravurilor (cum ar fi gravura mecanică cu stilouri cu diamant sau gravură chimică).
Plăcile rotative de tipărire gravure sunt alcătuite dintr-un role de cupru sau oțel galvanizat uniform. Informațiile imaginii sunt gravate în cavități minuscule din straturi de cupru sau galvanizate pentru a transfera cerneala în substrat (a se vedea figura 1). Un strat subțire de crom asigură o durată lungă de viață a imprimantei în condiții severe de șlefuire. Folosind o lamă de medic, este posibil să se asigure că este livrată numai cantitatea de cerneală determinată de mărimea celulei.
Lungimea cilindrului de imprimare a gravurii este de 0,3-4,4 metri, circumferința este de 0,3-2,2 metri, iar suprafața poate ajunge la 10 metri pătrați. Când rezoluția ecranului este de 60-400 de linii / cm, numărul de celule de pe tambur este de obicei de 108 până la 1010. Pentru a face procesarea imaginilor în cel mai economic timp, laserele trebuie să aibă o rată de repetare puls mare și o putere medie ridicată. .
Pentru microgravări la scară largă prin ablație termo-optică, cea mai eficientă metodă este utilizarea unui fascicul laser cu puls, al cărui impuls laser unic creează o plasă completă. Un sistem laser Q-Y Nd: YAG cu o putere de focalizare medie de 500 wați și o rată de repetiție de 70 kHz (a se vedea figura 3) poate atinge o viteză de ablație volumetrică a zincului de 1 cm / min și o rată de ablare a zonei de 0,1 M / min. Forma celulelor este determinată de forma de undă a intensității fasciculului laser.
Celulele semiautotipice (atât adâncimea cât și diametrul sunt variabile în scala de gri) pot fi generate de un laser cu o formă de undă gaussiană, în timp ce celulele tradiționale (cu diametru constant de schimbare a adâncimii la fiecare valoare gri) sunt generate prin utilizarea unor forme de undă cu fund plat ( vezi figura 2). Mărimea cavității ochiurilor de plasă depinde de energia pulsului și este controlată de datele de imagine digitale setate cu ajutorul unui modulator acousto-optic. Diametrul este cuprins între 25 de metri și 150 de metri, ceea ce poate defini rezoluția ecranului imaginii; adâncimea este cuprinsă între 1 metru și 40 de metri, ceea ce poate defini valoarea gri a punctelor tipărite.
Transferul de căldură și convecția topiturii trebuie să fie reduse la minimum. Prin urmare, Daetwyler a dezvoltat un material electro-galvanizat special cu aditivi organici, care are o conductivitate termică mai mică decât structurile obișnuite de zinc. Prin vaporizarea și ablarea acestui zinc special, zona de topire și burrs pot fi reduse la un strat subțire de sediment (la 2-3 metri în jurul celulei).
Întreaga suprafață a tamburului este gravată alternativ de o șină continuă de plasă spiralată. Când viteza tamburului atinge 20 rpm, capul de procesare se deplasează la o alimentare transversală de 15-150 microni / revoluție, paralel cu axa tamburului (în funcție de rezoluția ecranului). Grosimea peretelui de plasă dintre celule este de doar 4-6 microni la valoarea maximă a tonului. Acest lucru necesită ca precizia de vizare a rolei de iradiere a fasciculului să fie de aproximativ 1 micron.
O altă metodă este utilizarea unui laser cu fibre de înaltă putere modulat cu impulsuri (putere medie de 500 watt), a cărui frecvență de repetare a impulsului poate fi modulată în intervalul 30-100 kHz. Când frecvența este de 35 kHz, există mai multă energie pe fiecare impuls, astfel încât o singură lovitură poate găuri o gaură mare (cum ar fi un diametru de 140 microni când ecranul are 70 de linii / cm). Când frecvența este de 100 kHz, energia de pe fiecare impuls devine mai mică, astfel încât o plasă mică este sculptată (de exemplu, un ecran cu un diametru de 25 microni este de 400 de linii / cm).
Funcționarea fasciculului laser este fără contact, ceea ce reprezintă un avantaj esențial în comparație cu gravura electromecanică folosind un stilou de diamant. Atâta timp cât procesul de imprimare este previzibil și repetabil, uniformitatea gravurii poate fi garantată pe întreaga lățime a cilindrului. Datorită repetabilității ridicate, procesul laser cu o singură lovitură cu o singură gaură este de aproximativ 10 ori mai rapid decât gravura electromecanică.
