Engineering
Presse offset
Faites passer la bande de papier dans trois groupes imprimants et amenez le magenta et le jaune en repérage sur le cyan avec les réglages de phase. Modifiez ensuite la tension de bande, accélérez la presse plus vivement, ouvrez davantage l’encrier du magenta, passez au papier lourd ou collez une nouvelle bobine, et regardez les couleurs dériver avec l’allongement du papier puis se stabiliser de nouveau.
Ce qui se passe
Une rotative offset imprime en trois couleurs une bande de papier de 0,9 m de large. Le papier se déroule d’une bobine de 1,2 m de diamètre, contourne un rouleau danseur chargé par un vérin pneumatique pour 250 N, passe dans le pincement motorisé du groupe d’entrée, dans trois groupes imprimants – cyan, magenta et jaune, chacun formé d’un cylindre porte-plaque, d’un cylindre porte-blanchet et d’un cylindre de contre-pression, avec son propre servomoteur – puis sur un rouleau d’appel jusqu’à la plieuse. La bande est un ruban élastique (EA de 405 kN pour le papier léger, 990 kN pour le lourd) en cinq travées ; un rouleau qui tourne plus vite que le précédent étire sa travée jusqu’à ce que (1 + ε) = (1 + ε_up)·v/v_up. Le groupe d’entrée tourne 0,0123 % moins vite que les groupes imprimants pour obtenir 300 N dans les travées d’impression. Chaque groupe dépose son image sur le papier qui se trouve à cet instant dans sa zone de pincement ; l’écart de repérage est la différence des coordonnées d’image que deux groupes ont données au même papier. La plaque magenta est calée 0,35 mm en avance sur la cyan, la jaune 0,20 mm en retard.
Des corrections qui annulent le décalage des plaques amènent les deux couleurs sur le cyan à toute tension constante : à vitesses de cylindres égales, le papier met L/v d’une zone de pincement à la suivante, quel que soit son allongement. Une montée en vitesse de la marche lente jusqu’à 12 m/s avec une accélération de 1,5 m/s² déplace les couleurs de moins d’un micromètre ; avec le papier lourd, le moteur de 6 kW de la bobine est à sa limite au-delà de 9,5 m/s et le danseur se déplace de 72 mm pour céder de la bande. À 2,5 m/s², une bobine pleine demande plus que les 400 N·m du moteur : elle prend du retard, le danseur touche sa butée au bout de 1,79 s, la bande entraîne brutalement la bobine à la vitesse avec 1,30 kN et les couleurs oscillent jusqu’à 1,47 mm. Porter la tension de 300 à 450 N décale le magenta de 0,083 mm et le jaune de 0,147 mm pendant environ une seconde, le temps que le papier plus étiré défile, puis tous deux reviennent. Un changement de bobine au vol fait osciller le danseur de 9,3 mm. Ouvrir l’encrier magenta de 40 à 60 % épaissit le film d’encre de 0,96 à 1,44 µm avec un retard de 96 tours : la densité passe de 1,36 à 1,59 en 5 s.
Modèle : bande sans masse, élastique, sans tension lorsque l’allongement est négatif, un allongement par travée et, sur chaque rouleau, celui de la travée précédente ; un danseur de 15 kg entre deux butées ; des boucles de vitesse PI avec anticipation de l’inertie sur l’entrée, le rouleau d’appel et la bobine, des servomoteurs PID calés en angle sur l’axe maître pour les groupes imprimants, chaque entraînement limité en couple et en puissance ; l’inertie de la bobine diminue avec son papier. Ni glissement, ni élargissement de la bande, ni humidité ; une seule réserve d’encre par groupe. RK4 au pas de 1 ms. Le bilan d’énergie se boucle sur le travail des entraînements, du vérin du danseur et de la plieuse contre les frottements, le glissement élastique, l’amortissement et l’énergie emportée par le papier ; le papier et l’encre sont conservés.
À essayer
Regardez les croix de repérage sur le pupitre et sur la bande : le magenta et le jaune sont décalés. Réglez leur phase jusqu’à ce qu’ils tombent sur le cyan, puis augmentez la tension, accélérez plus vivement ou collez une nouvelle bobine, et regardez les couleurs bouger puis revenir.
Équations du module
Équations 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))
