Engineering
Prensa de impresión ófset
Haga pasar la banda de papel por tres cuerpos impresores y ponga el magenta y el amarillo en registro con el cian mediante los ajustes de fase. Después cambie la tensión de la banda, acelere la máquina con una rampa más rápida, abra más el tintero del magenta, cambie a papel pesado o empalme una bobina nueva, y observe cómo los colores se desplazan con el estiramiento del papel y vuelven a asentarse.
Qué ocurre
Una rotativa ófset imprime a tres colores una banda de papel de 0,9 m de ancho. El papel se desenrolla de una bobina de 1,2 m de diámetro, rodea un rodillo bailarín cargado por un cilindro neumático para 250 N, pasa entre los rodillos de presión motorizados de la entrada, por tres cuerpos impresores —cian, magenta y amarillo, cada uno con cilindro portaplancha, cilindro portacaucho y cilindro de impresión y con su propio servoaccionamiento— y por un rodillo de arrastre hasta la plegadora. La banda es una cinta elástica (EA de 405 kN con papel ligero y de 990 kN con papel pesado) dividida en cinco tramos; un rodillo que gira más rápido que el anterior estira su tramo hasta que (1 + ε) = (1 + ε_up)·v/v_up. La entrada gira un 0,0123 % más despacio que los cuerpos impresores para dejar 300 N en los tramos de impresión. Cada cuerpo deposita su imagen sobre el papel que en ese momento está en su zona de contacto; el error de registro es la diferencia entre las coordenadas de imagen que dos cuerpos asignaron al mismo papel. La plancha de magenta está montada 0,35 mm por delante de la de cian, y la de amarillo, 0,20 mm por detrás.
Unos ajustes que compensen el desplazamiento de las planchas ponen ambos colores en registro con el cian a cualquier tensión constante: con velocidades de cilindro iguales, el papel tarda L/v de una zona de contacto a la siguiente, por mucho que esté estirado. Una rampa desde la marcha lenta hasta 12 m/s a 1,5 m/s² mueve los colores menos de un micrómetro; con papel pesado, el motor de 6 kW de la bobina llega a su límite por encima de 9,5 m/s y el bailarín se desplaza 72 mm para ceder banda. A 2,5 m/s², una bobina llena necesita más que los 400 N·m del motor: se queda atrás, el bailarín llega a su tope al cabo de 1,79 s, la banda arrastra de golpe la bobina hasta la velocidad con 1,30 kN y los colores oscilan hasta 1,47 mm. Subir la tensión de 300 a 450 N desplaza el magenta 0,083 mm y el amarillo 0,147 mm durante cerca de un segundo, mientras avanza el papel más estirado; después ambos vuelven. Un empalme al vuelo hace oscilar el bailarín 9,3 mm. Abrir el tintero del magenta del 40 al 60 % engruesa la película de tinta de 0,96 a 1,44 µm con un retardo de 96 revoluciones: la densidad sube de 1,36 a 1,59 en 5 s.
Modelo: banda sin masa y elástica, floja con deformación negativa, con una deformación por tramo y, en cada rodillo, la del tramo anterior; un bailarín de 15 kg entre topes; reguladores PI de velocidad con prealimentación de la inercia en la entrada, el rodillo de arrastre y la bobina, y servos PID sincronizados en ángulo con el eje maestro en los cuerpos impresores, todos los accionamientos con par y potencia limitados; la inercia de la bobina disminuye con su papel. Sin deslizamiento, ensanchamiento de la banda ni humedad; un único depósito de tinta por cuerpo. RK4 con pasos de 1 ms. El balance de energía se cierra con el trabajo de los accionamientos, del cilindro del bailarín y de la plegadora frente a las resistencias al giro, el deslizamiento elástico, el amortiguamiento y la energía que se lleva el papel; el papel y la tinta se conservan.
Qué probar
Mire las cruces de registro en el pupitre y en la banda: el magenta y el amarillo están fuera de registro. Ajuste sus fases hasta que caigan sobre el cian; después suba la tensión, acelere con una rampa más rápida o empalme una bobina nueva, y observe cómo los colores se mueven y vuelven.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones dU/dt = v_up/(1 + ε_up) − v/(1 + ε), ε = L/U − 1, T = EA·max(ε, 0) dU/dt = 0: (1 + ε) = (1 + ε_up)·v/v_up, v = v_up: Δt = L/v Δx = X_unit(σ) − X_cyan(σ) J·dω/dt = M + (T_out − T_in)·R − M_drag, |M| ≤ min(M_max, P_max/ω) dV/dn = k·q − C·w·c·s·V/A, D = D∞·(1 − e^(−h/h_D))
