Paper dimensional stability in sheet-fed offset printing : Papperets dimensionsstabilitet i en arkoffsetpress

In offset printing, dampening solution is used to create a good balance in the process. If too much water is transferred to the paper, the sheet can change its size between the printing units, due to water absorption, and cause a problem with the colour register. This phenomenon is usually referred to as fanout. In this degree project, an investigation was made to see if the paper dimensions changed through its way in the sheet-fed printing process. The instrument Luchs Register Measuring Systems (Lynx) was used, and a method for measuring if the paper changed its dimensions with this instrument, was developed. Paper qualities with three different grammages were used, 90, 130 and 250 gsm. This investigation showed that all paper qualities changed their size with widening in the gripper edge in the range of 10 - 70 µm and in the trailing edge the increase was 10 - 130 µm. The elongations of the papers were in the range of 10- 300 µm. The papers with lowest grammage changed more than the heavier. To see if the print had been affected of the widening and elongation, print quality parameters like relative contrast, dot gain and mottle were correlated with the Lynx data from the sheets. The group of papers that gave correlations were in 130 gsm. The sheets had visual doubling and the combined standard deviation from the Lynx marks K3, K5 and K21 correlated with dot gain. When the variations increased so did the dot gain and this indicates that the doubling was due to the widening. There was also a correlation between the standard deviation from K3 and Mottle. The sheets widened with an average of 30 µm in the gripper edge and since there probably were doubling due to widening it also affected the Mottle values. What the widening depends on is hard to tell. Since widening was so small, it could be due to water absorption, papers being ironed out or maybe the sheets have been flattened out. It probably needs a more detailed investigation to find out what causes the widening. Further investigations about how print quality is affected by the register accuracy of a printing machine should include a print form with measuring areas close to the Lynx marks. The measuring areas should contain fine hairlines, negative text printed with at least two colours and some pictures to evaluate together with standard measuring should give a good knowledge about the subject.

Painokoneen suorituskykyanalyysi tuotannon tehokkuuden arvioimiseksi ja hinnoittelupäätösten tueksi

Työn tavoite on analysoida kirjapainon offsetrotaatiopainokoneen painoyksikön yksi, eli pienen linjan, ja painoyksiköiden kaksi ja kolme muodostaman painokoneen, eli ison linjan, suorituskykyä vuosien 1996-1997 ja vuosien 2002-2006 tuotantotietojen perusteella. Analyysit on tehty erikseen molemmille linjoille vuosien 1996-1997 ja vuosien 2002-2006 osalta, koska nettoajonopeudet ovat laskeneet molemmilla painolinjoilla huomattavasti vuosista 1996 ja 1997. Suorituskykyanalyysien perusteella ei löytynyt mitään teknistä tai töiden ominaisuuksista johtuvaa syytä ajonopeuksien huomattavaan laskuun. Työssä on tutkittu painotyön ominaisuuksien perusteella määräytyvän tuotantotavan, painopaperin ja painosmäärän vaikutusta ajonopeuteen ja sitä kautta toteutuneeseen ajohintaan. Suorituskykyanalyysien pohjalta on muodostettu molemmille linjoille erityyppisten tuotteiden sisäiseen hinnoitteluun sopivat regressiomallit, joilla voidaan parhaiten estimoida erilaisten tuotteiden ajohintoja. Työssä on tarkasteltu lyhyesti myös painokoneen kuntoonlaitto- ja häiriöaikojen sekä hukkamäärien kehitystä, koska ajonopeus pelkästään ei anna oikeaa kuvaa koko tuotannon tehokkuudesta. Kokonaistehokkuuden parantaminen on korkeiden ajonopeuksien lisäksi edellytys kirjapainon kilpailukyvyn säilyttämiseksi.

Pölymittausmenetelmien luotettavuuden arviointi ja prosessiolosuhteiden vaikutus pölyävyyteen

Pölyäminen aiheuttaa ongelmia sekä paperin valmistuksessa paperikoneella että asiakkaalla painokoneella. Pölyäminen painokoneella aiheuttaa kumulatiivisia kertymiä painokumeille, -levyille ja kostutusvesijärjestelmään. Pölykertymistä seuraa painojäljen heikkenemistä, pesukertojen lisääntymistä ja tuotantokatkoja. Lisääntynyt painaminen tahmeilla offsetväreillä ja täyteaineiden käyttö paperin raaka-aineena on aiheuttanut paperin pölyämisherkkyyden kasvamista. Paperin pölyävyyteen vaikuttavia tekijöitä valmistuksessa, jälkikäsittelyssä ja jatkojalostuksessa on useita, mikä tekee ilmiöstä monimutkaisen. Paperin painatuksessa esiintyvän pölyävyyden ennakoimiseksi tutkittiin erilaisten pölymittausmenetelmien käytettävyys ja luotettavuus. Työssä käytetyt menetelmät olivatMac Millan Bloedel pölytesteri, R.A. Emerson & Company:n pölymittalaite, Finntesteri, SOLA, Masuga, arkkipainatus sekä IGT ja Prüfbau laboratoriopainatukset. Menetelmien luotettavuus arvioitiin vertaamalla saatuja pölytuloksia testipainatuksesta saatuihin pölytuloksiin ja Gage R&R testiä käyttäen. Lisäksi työssä selvitettiin paperin pölyävyyteen vaikuttavia tekijöitä, ja tutkittiin prosessiolosuhteiden vaikutusta paperin pölyävyyteen. Tutkimus osoitti tuotantoprosessin olosuhteissa tehtyjen muutosten aiheuttavan oleellisia muutoksia paperin pölyävyyteen. Käytettävän massan ominaisuuksilla, tuotantoprosessin kemian hallinnalla sekä paperin ominaisuuksista etenkin lujuus- ja formaatio-ominaisuuksilla on selkeästi yhteyttä paperin pölyävyyteen painatuksessa. Pölymittauksilla paperin valmistuksen yhteydessä voidaan tasollisesti arvioida paperinpölyävyys painatuksessa, mutta absoluuttisten tulosten saaminen on ilmiön monimuotoisuudesta johtuen mahdotonta. Käytetyistä menetelmistä tähän tuotantoprosessiin toimivin pölyävyyden mittamenetelmä on R.A. Emerson & Company:n pölymittalaite. Laite on yksinkertainen ja nopea käyttää, eikä toteutus vaadi suuria investointeja.

Paperin aistinvarainen arviointi

Paperin tärkeiden teknisten ominaisuuksien lisäksi myös paperin aistinvaraiset ominaisuudet ovat nousseet merkittäviksi parametreiksi paperia luonnehdittaessa. Aistinvaraisilla ominaisuuksilla tarkoitetaan ominaisuuksia, jotka ihminen aistii käsitellessään tuotetta. Tällaisia ominaisuuksia ovat esimerkiksi paperin karheus, liukkaus, jäykkyys sekä ääni paperia selattaessa. Paperin aistinvaraiset ominaisuudet luovat lukijalle mielikuvan lukemastaan lehdestä lehden sisällön lisäksi. Tämän työn tavoitteena oli kehittää olemassa olevan aistinvaraisten ominaisuuksien arviointiraadin toimintaa. Arviointimenetelmän tilalle pyrittiin löytämään toinen menetelmä sekä kehittämään uusi tulosten raportointimalli. Työssä käytettiin kahta subjektiivista arviointimenetelmää, parivertailua ja ranking-menetelmää. Tuloksia verrattiin aiemmin käytössä olleen referenssimenetelmän tuloksiin. Näytteistä arvioitiin karheus, liukkaus, tahmeus, jäykkyys, selailtavuus, äänen voimakkuus ja äänen laatu. Näiden lisäksi näytteiden miellyttävyyttä arvioitiin parivertailua käyttäen. Arvioitsijoiden yksimielisyyttä selvitettiin parivertailun yhteydessä. Näytteet olivat painamattomia, mutta painokoneen läpi menneitä lehtiformaattiin taitettuja. Visuaalisissa arvioinneissa käytettiin painettuja näytteitä samasta paperivalikoimasta. Arviointimenetelmien tuloksia vertailtaessa, voidaan menetelmien välillä havaita muutamia eroja. Sekä parivertailussa että ranking-menetelmässä näytteet jakaantuivat lähes kokonaan annetulle arviointiskaalalle, kun referenssimenetelmällä ne kasautuivat hyvin pienelle alueelle. Ranking-menetelmässä näytteet jakautuivat vielä laajemmalle kuin parivertailussa. Parivertailu erotteli näytteet paremmin toisistaan kuin referenssimenetelmä. Ranking-menetelmän ja parivertailun välillä vastaavaa eroa erotuskyvyssä ei havaittu. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että parivertailu

Thermal Stress in a Roll-to-Roll Printed Electronics Substrate

The Roll-to-Roll process makes it possible to print electronic products continuously onto a uniform substrate. Printing components on flexible surfaces can bring down the costs of simple electronic devices such as RFID tags, antennas and transistors. The possibility of quickly printing flexible electronic components opens up a wide array of novel products previously too expensive to produce on a large scale. Several different printing methods can be used in Roll-to-Roll printing, such as gravure, spray, offset, flexographic and others. Most of the methods can also be mixed in one production line. Most of them still require years of research to reach a significant commercial level. The research for this thesis was carried out at the Konkuk University Flexible Display Research Center (KU-FDRC) in Seoul, Korea. A system using Roll-to-Roll printing requires that the motion of the web can be controlled in every direction in order to align different layers of ink properly. Between printers the ink is dried with hot air. The effects of thermal expansion on the tension of the web are studied in this work, and a mathematical model was constructed on Matlab and Simulink. Simulations and experiments lead to the conclusion that the thermal expansion of the web has a great influence on the tension of the web. Also, experimental evidence was gained that the particular printing machine used for these experiments at KU-FDRC may have a problem in controlling the speeds of the cylinders which pull the web.

Täyteaineen ja tärkkelyksen annostelun optimointi paperikoneen lyhyeen kiertoon

Diplomityön tavoitteena oli selvittää tärkkelyksen ja täyteaineen annostelupaikkojen sekä – tapojen vaikutukset SC- heatset web offset -paperin ominaisuuksiin ja pintalujuuteen. Lisäksi selvitettiin, muuttuuko paperin pölyäminen annostelupaikkojen tai – tapojen vaikutuksesta. Diplomityön kirjallisuusosiossa käsiteltiin heatset web offset -painokoneen rakennetta ja sen toimintaa. Lisäksi käsiteltiin heatset web offset -painokoneella ilmenevät pölyongelmien tyypit ja, mitkä eri paperin tekijät vaikuttavat heatset web offset -painokoneen pölyämisongelmiin. Lisäksi kirjallisuusosiossa käsiteltiin yleisimmät pintalujuutta parantavat kemikaalit sekä näiden kemikaalien annostelupaikat paperikoneen lyhyeen kiertoon. Alkutason määrityksessä ja ensimmäisessä koeajossa havaittiin, että paperin huokoisuus ja huokosrakenne olivat tärkeimmät SC heatset web offset -paperin pintalujuuteen vaikuttavat tekijät. KCL:n HSWO–koepainokoneella painetuista rullista annostelutapa 4, jossa tärkkelystä ja täyteainetta annosteltiin perälaatikon syöttöpumpun imupuolelle perinteisesti, oli pintalujuudeltaan kestävin. Ahmatti-kokeissa havaittiin, että tärkkelyksen ja täyteaineen annostelu TrumpJet- laitteistolla lähempänä paperikoneen perälaatikkoa, annostelutapa 6, pienentää rullan sisäistä vetolujuushajontaa. Ahmatti -pilotkokeissa havaittiin myös, että paperin lujuusominaisuudet ja vetolujuushajonnat voitiin säilyttää entisellään, kun tärkkelystä ja täyteainetta annosteltiin perinteisesti perälaatikon syöttöpumpun imupuolelta. Toisesta koeajon koepainorullasta havaittiin KCL:n koepainatuksissa, että paperin pintalujuus heikentyy annosteltaessa tärkkelystä 8 kg/t verrattuna 10 kg/t tärkkelysannosteluun. Näiden tapojen ero ei ole merkittävä.

3D-tulostettu tuuliturbiinin vaihteen pienoismalli

Työn aiheena on vaihteen pienoismallin suunnittelu ja toteutus 3d-tulostusta hyväksi käyttäen. Pienoismalli tehdään Moventas Gears Oy:n suunnittelemasta tuuliturbiinin vaihteesta. Vaihteen pienentämisestä johtuen malliin on suunniteltava uudet laakeripesät ja hammaspyörät. 3D-tulostuksen ja pienoismallin pienen koon ansiosta vaihdetta voidaan yksinkertaistaa suuresti ja näin vähentää tulostettavien osien määrää. Lisäksi työssä selvitetään, mitä ongelmia 3D-tulostus tuo valmistukseen ja suunnitteluun. Työn kirjallisessa osassa selvennetään planeettavaihteen toimintaa yleisesti sekä esitellään Exceed Series 3+ vaihdetta. Lisäksi kerrotaan 3D-tulostuksesta, sen periaatteesta, erilaisista tulostusmenetelmistä, tulostinlaitteesta ja mahdollisista ongelmista tulostuksessa. Kokeellinen osa koostuu pienoismallin suunnittelusta ja valmistuksesta. Valmistuksessa olleiden virheiden takia muutama osa jouduttiin tulostamaan uudelleen. Muutamia osia jouduttiin myös hieman jälkikäsittelemään tulostuksen jälkeen, jotta malli saatiin kasattua. Ongelmakohdaksi muodostui tulostimen ohjelmisto ja tulostustiedostot. Tulostusprosessi sujui kuitenkin hyvin. Lopputuloksena saatiin toimiva pienoismalli. 3D-tulostus toimii hyvin monimutkaisten kappaleiden tulostuksessa. Tulostuksen hinta nousi kuitenkin varsin korkeaksi. Tulostuslaitteistosta riippuen tulostuksen voisi mahdollisesti suorittaa myös halvemmallakin.

Men of invention and industry /

Phineas Pett, beginnings of English shipbuilding.--Francis Pettit Smith, practical introducer of the screw propeller.--John Harrison, inventor of the marine chronometer.--John Lombe, introducer of the silk industry into England.--William Murdock, his life and inventions.--Frederick Koenig, inventor of the steam-printing machine.--The Walters of the 'Times', invention of the Walter press.--William Clowes, book-printing by steam.--Charles Bianconi, a lesson of self-help in Ireland.--Industry in Ireland, through Connaught and Ulster to Belfast.--Harland, E. J. Ship-building in Belfast.--Astronomers and students in humble life, a new chapter in the 'Pursuit of knowledge under difficulties'.

Offset-print mottling measurement using machine vision

Mottling is one of the key defects in offset-printing. Mottling can be defined as unwanted unevenness of print. In this work, diameter of a mottle spot is defined between 0.5-10.0 mm. There are several types of mottling, but the reason behind the problem is still not fully understood. Several commercial machine vision products for the evaluation of print unevenness have been presented. Two of these methods used in these products have been implemented in this thesis. The one is the cluster method and the other is the band-pass method. The properties of human vision system have been taken into account in the implementation of these two methods. An index produced by the cluster method is a weighted sum of the number of found spots, and an index produced by band-pass method is a weighted sum of coefficients of variations of gray-levels for each spatial band. Both methods produce larger indices for visually poor samples, so they can discern good samples from the poor ones. The difference between the indices for good and poor samples is slightly larger produced by the cluster method. 11 However, without the samples evaluated by human experts, the goodness of these results is still questionable. This comparison will be left to the next phase of the project.

Textiles - Screen Printing Training

Training on techniques needed to use the textile screen printing facilities at WSA. Please note that watching these videos does not mean you are authorised to use these machines, this is for reference after a formal in person induction.

Application of logistic regression for fault analysis in an industrial printing process

A statistical technique for fault analysis in industrial printing is reported. The method specifically deals with binary data, for which the results of the production process fall into two categories, rejected or accepted. The method is referred to as logistic regression, and is capable of predicting future fault occurrences by the analysis of current measurements from machine parts sensors. Individual analysis of each type of fault can determine which parts of the plant have a significant influence on the occurrence of such faults; it is also possible to infer which measurable process parameters have no significant influence on the generation of these faults. Information derived from the analysis can be helpful in the operator's interpretation of the current state of the plant. Appropriate actions may then be taken to prevent potential faults from occurring. The algorithm is being implemented as part of an applied self-learning expert system.