При виробництві промислових глибоких друкарських плит широка площа поверхні вимагає високої просторової роздільної здатності. Швидкий цикл робочих процесів друкарських валиків вимагає ефективної гравіювання площі в кілька квадратних метрів з точністю до рівня мікрона за короткий проміжок часу. Застосування лазера в цій галузі має такі характеристики: висока швидкість обробки, точне фокусування та переваги цифрової модуляції. Завдяки підвищеній точності, повторюваності, гнучкості та продуктивності, пряма лазерна мікроструктура замінює традиційні методи глибокого виготовлення пластівців (наприклад, механічне гравірування алмазними ручками або хімічне травлення).
Ротаційні гравірувальні друкарські пластини складаються з рівномірно покритого мідного або оцинкованого сталевого валика. Інформація про зображення викарбувана в крихітні порожнини в мідних або оцинкованих шарах для перенесення чорнила на підкладку (див. Малюнок 1). Тонкий шар хрому забезпечує тривалий термін експлуатації принтера при жорстких умовах шліфування. За допомогою леза лікаря можна забезпечити доставку лише кількості чорнила, визначеної розміром клітини.
Довжина глибокого друкарського циліндра становить 0,3-4,4 метра, окружність - 0,3-2,2 метра, а площа поверхні може досягати 10 квадратних метрів. Коли роздільна здатність екрана становить 60-400 ліній / см, кількість комірок на барабані зазвичай становить від 108 до 1010. Для того щоб зробити обробку зображення в найекономічніший час, для лазерів потрібно мати високу частоту повторення імпульсу та високу середню потужність .
Для масштабного мікрогравірування термооптичною абляцією найбільш ефективним методом є використання імпульсного лазерного променя, єдиний лазерний імпульс якого створює повну сітку. Лазерна система Nd: YAG з комутацією Q середньою потужністю фокусування 500 Вт і частотою повторення 70 кГц (див. Малюнок 3) дозволяє досягти об'ємної швидкості абляції цинку 1 см / хв та швидкості абляції площі 0,1 М / хв. Форма клітин визначається формою хвилі інтенсивності лазерного променя.
Напівавтотипічні клітини (і глибина, і діаметр змінюються в масштабах сірого) можуть генеруватися лазером з формою хвилі променя Гаусса, тоді як традиційні клітини (з постійним діаметром, що змінюється глибиною при кожному значенні сірого кольору) створюються за допомогою форм хвиль з плоским дном ( див. рисунок 2). Розмір порожнини сітки залежить від енергії імпульсу і контролюється набором даних цифрового зображення за допомогою акустооптичного модулятора. Діаметр коливається від 25 метрів до 150 метрів, що може визначати роздільну здатність екрана зображення; глибина коливається від 1 метра до 40 метрів, що може визначити значення сірого кольору друкованих крапок.
Передача тепла і конвекція розплаву повинні бути зведені до мінімуму. Тому Daetwyler розробив спеціальний електрооцинкований матеріал з органічними добавками, який має нижчу теплопровідність, ніж звичайні цинкові структури. Випаровуючи і стираючи цей спеціальний цинк, область плавлення і задирки можна зменшити до тонкого шару осаду (в межах 2-3 метрів навколо клітини).
Вся поверхня барабана по черзі вигравірувана суцільною спіральною сіткою. Коли швидкість барабана досягає 20 об / хв, обробна головка рухається при поперечному подачі 15-150 мкм / оберт, паралельно осі барабана (залежно від роздільної здатності екрана). Товщина сітчастої стінки між клітинами становить лише 4-6 мкм при максимальному значенні тону. Це вимагає, щоб точність прицілювання валка для опромінення променя становила близько 1 мкм.
Інший метод полягає у використанні імпульсно-модульованого волоконного лазера високої потужності (середня потужність 500 Вт), частоту повторення імпульсу якого можна модулювати в діапазоні 30-100 кГц. Коли частота становить 35 кГц, на кожен імпульс припадає більше енергії, так що одним пострілом можна просвердлити великий отвір (наприклад, діаметр 140 мкм, коли екран становить 70 ліній / см). Коли частота становить 100 кГц, енергія на кожен імпульс стає меншою, тому вирізається невелика сітка (наприклад, екран діаметром 25 мкм - 400 ліній / см).
Експлуатація лазерного променя безконтактна, що є ключовою перевагою порівняно з електромеханічною гравіруванням за допомогою алмазної ручки. Поки процес друку передбачуваний і повторюваний, однакова гравірування може бути гарантована на всю ширину циліндра. Через високу повторюваність одношаровий лазерний процес одноразового проходження приблизно в 10 разів швидше, ніж електромеханічне гравірування.
