Search

Direct Laser Engraving (DLE) technology is the modern method of manufacturing intaglio printing plates. It has a rank of advantages and technological capabilities compared to traditional etching technology, however, the features of laser processing materials and the subsequent application of protective nitride-chromium coating by physical vacuum deposition (PVD) can cause a decrease in the plate run-length compared to traditional etching manufacturing technologies. So direct laser engraving technology with subsequent application of protective nitride-chrome PVD coating needs to be improved in engraving, plate processing for mold removal during and after DLE, and PVD process. In the analysis of the results of a complex investigation on various aspects of the formation of quality parameters of intaglio printing plates produced by the DLE + PVD method, a dominant hierarchy was formed by the AHP method, according to which it is possible to choose one of the variants for the technological process of manufacturing plates in the future. As a result of the problem decomposition, it was determined that alternative versions of the technological process should be optimized in the future, taking into account the actions of the actors — factors influencing the achievement of the global goal — high-quality intaglio printing plates. The latter is meaning the maximum number of prints of acceptable quality (clarity of stroke and tactility). Influence factors were identified and clustered: adjustment of DLE modes (laser engraving power, type of equipment differing in laser engraving wavelength); adjustment of stroke parameters (independent of those specified by the design — profile type, profile symmetry, angle of inclination of stroke walls, depth (within defined limits), the ratio of depth and width); adjustment of processing modes after DLE (chemical cleaning, or chemical and mechanical cleaning); adjustment of PVD pre-treatment modes (duration, intensity, and type of ion-plasma etching of the brass plate in the vacuum sputtering chamber before applying the protective coating); adjustment of PVD modes (thickness of the protective coating (sputtering time), the percentage composition of the Ar-N2 gas mixture in the sputtering chamber, composition (doping) of the chromium target, the temperature of the substrate (plate) during PVD). The importance of all factors and sub-factors has been established, allowing us to draw a conclusion regarding the priority areas of further research (improvement of DLE and PVD equipment) and measures within the design of forms., Сучасний спосіб виготовлення форм інтагліодруку — технологія прямого лазерного гравіювання (DLE — Direct Laser Engraving) має низку переваг та технологічних можливостей порівняно з традиційною технологією травлення, однак, особливості обробки матеріалів форм лазером та подальшого нанесення захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням (PVD) можуть викликати зниження тиражостійкості форм порівняно із традиційними технологіями виготовлення форм. Тому технологія прямого лазерного гравіювання з подальшим нанесенням захисного нітрид-хромового покриття PVD потребує удосконалення режимів гравіювання, оброблення форм після видалення напливів та PVD. На основі проведеного аналізу результатів комплексу досліджень з різних аспектів формування параметрів якості форм інтагліодруку, що виготовляються за методом DLE + PVD, за методом МАІ, сформовано домінантну ієрархію, за якою можливо в перспективі обрати один з варіантів технологічного процесу виготовлення форм. В результаті декомпозиції проблеми визначено, що альтернативні варіанти технологічного процесу в подальшому мають бути оптимізовані з урахуванням дій акторів — факторів впливу на досягнення глобальної мети — якісної форми інтагліодруку (такої, що забезпечує отримання максимальної кількості відбитків належної якості (чіткості і тактильності)). Визначено та кластеризовано фактори впливу: корегування режимів DLE (потужність випромінювання, вид обладнання, що відрізняється довжиною хвилі випромінювання); корегування параметрів штрихів (незалежних від заданих дизайном — вид профілю, симетричність профілю, кут нахилу стінок штриха, глибина (у визначених межах), співвідношення глибини і ширини); корегування режимів оброблення після DLE (хімічного очищення чи хімічного і механічного очищення); корегування режимів попереднього оброблення PVD (тривалість, інтенсивність та вид іонно-плазмового травлення латунної пластини у камері вакуумного напилення перед нанесенням захисного покриття); корегування режимів PVD (товщина захисного покриття (час напилення), відсотковий склад газової суміші Ar-N2 в камері напилення, склад (легування) хромової мішені, температура підкладки (форми) під час PVD). Встановлено вагомість усіх факторів та підфакторів, що дозволяє зробити висновок щодо пріоритетних напрямів подальших досліджень (удосконалення обладнання DLE та PVD), а також заходів в межах дизайну форм.

Сучасний спосіб виготовлення форм інтагліодруку — технологія прямого лазерного гравіювання (DLE — Direct Laser Engraving) має низку переваг та технологічних можливостей порівняно з традиційною технологією травлення, однак, особливості обробки матеріалів форм лазером та подальшого нанесення захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням (PVD) можуть викликати зниження тиражостійкості форм порівняно із традиційними технологіями виготовлення форм. Тому технологія прямого лазерного гравіювання з подальшим нанесенням захисного нітрид-хромового покриття PVD потребує удосконалення режимів гравіювання, оброблення форм після видалення напливів та PVD. На основі проведеного аналізу результатів комплексу досліджень з різних аспектів формування параметрів якості форм інтагліодруку, що виготовляються за методом DLE + PVD, за методом МАІ, сформовано домінантну ієрархію, за якою можливо в перспективі обрати один з варіантів технологічного процесу виготовлення форм. В результаті декомпозиції проблеми визначено, що альтернативні варіанти технологічного процесу в подальшому мають бути оптимізовані з урахуванням дій акторів — факторів впливу на досягнення глобальної мети — якісної форми інтагліодруку (такої, що забезпечує отримання максимальної кількості відбитків належної якості (чіткості і тактильності)). Визначено та кластеризовано фактори впливу: корегування режимів DLE (потужність випромінювання, вид обладнання, що відрізняється довжиною хвилі випромінювання); корегування параметрів штрихів (незалежних від заданих дизайном — вид профілю, симетричність профілю, кут нахилу стінок штриха, глибина (у визначених межах), співвідношення глибини і ширини); корегування режимів оброблення після DLE (хімічного очищення чи хімічного і механічного очищення); корегування режимів попереднього оброблення PVD (тривалість, інтенсивність та вид іонно-плазмового травлення латунної пластини у камері вакуумного напилення перед нанесенням захисного покриття); корегування режимів PVD (товщина захисного покриття (час напилення), відсотковий склад газової суміші Ar-N2 в камері напилення, склад (легування) хромової мішені, температура підкладки (форми) під час PVD). Встановлено вагомість усіх факторів та підфакторів, що дозволяє зробити висновок щодо пріоритетних напрямів подальших досліджень (удосконалення обладнання DLE та PVD), а також заходів в межах дизайну форм.

The influence of parameters and technological modes of brass processing on the quality of its surface and adhesion of the protective coating for the production of intaglio printing forms by direct laser engraving has been studied. A model brass mold (L63 brass) was used for the research, which was designed and manufactured by the specialists of the Mint of the National Bank of Ukraine using the Jura JSP Direct Laser Engraver system. Microscopic studies of the samples revealed that as a result of treatment of the plate surface with helicon discharge plasma, changes in both the appearance of the surface and its elementary composition are observed. As a result of the analysis of the elementary composition of the surface, it was found that the increase in the processing time led to an increase in the proportion of Cu on the surface with a simultaneous decrease in Zn and O. In particular, the study of the adhesion of the model coating of aluminum nitride revealed that the highest level of adhesion is observed on the surface of brass, which was treated for 45 min, and the lowest — on the untreated surface. The separation of the test element on the untreated sample occurred at a force of 2.2 MPa, on the sample subjected to processing for 10 min — 8 MPa, on the sample subjected to processing for 45 min — 9.8 MPa. Analyzing the obtained results, it can be concluded that in the samples treated in the plasma of the helicon discharge, the adhesion index increased, and this suggests that the treatment of brass is appropriate to improve further adhesion with a protective coating., Досліджено вплив параметрів та технологічних режимів обробки латуні на якість її поверхні та адгезію захисного покриття для виготовлення форм інтагліодруку методом прямого лазерного гравіювання. Для проведення досліджень було використано модельну латунну форму (латунь марки Л63), яку було запроектовано і виготовлено фахівцями Банкнотно-монетного двору Національного банку України із застосуванням системи прямого лазерного гравіювання Jura JSP Direct Laser Engraver. Мікроскопічні дослідження зразків дозволили виявити, що у результаті обробки поверхні пластини плазмою геліконного розряду спостерігаються зміни як зовнішнього виду поверхні, так і її елементарного складу. В результаті аналізу елементарного складу поверхні виявлено, що збільшення часу обробки призводило до збільшення на поверхні частки Cu з одночасним зменшенням Zn і O. Зокрема, дослідження адгезії модельного покриття нітрид алюмінію дозволило виявити, що найвищий рівень адгезії спостерігається на поверхні латуні, що піддавалася обробці протягом 45 хв, а найменший — на необробленій поверхні. Відрив тестового елементу на необробленому зразку відбувся при зусиллі 2,2 МПа, на зразку, що піддавався обробці протягом 10 хв — 8 МПа, на зразку, що піддавався обробці протягом 45 хв — 9,8 МПа. Аналізуючи отримані результати можна дійти висновку, що у зразків, які оброблялись в плазмі геліконного розряду, показник адгезії збільшився, і це говорить про те, що обробка латуні є доцільною задля покращення в подальшому адгезії із захисним покриттям.

Determining the quality of reproduction obtained by direct laser engraving (DLE — Direct Laser Engraving) engravings of the intaglio printing plates and its dependence on the designed profile parameters is an urgent task that will improve the processing of DLE forms and expand its use in the production of securities. Research by optical metallography of engraved strokes of thirty types, which are different in the designed profile (depth (20‒100 μm), width (30‒100 μm), angle of inclination of the walls of the stroke (600‒900)) and the laser’s engraving power, showed that all the engraved strokes of the sample have significant deviations from the specified geometric profile and are usually asymmetric. Since the condition of the surface of the strokes is another additional factor in ensuring the wear resistance of DLE + PVD forms, to take into account this parameter, the principles of scoring the surface of the strokes were developed based on comparison with the sample on a 5-point scale. Experimental studies have shown that, despite the significant differences between the profile obtained by engraving and designed, in terms of possible tactility of prints (the most important parameter of intaglio printing), the vast majority of manufacturing modes and profiles provide a fairly high match of strokes width between engraved strokes and designed ones (80‒130 %). The depth of the stroke varies significantly — from 60 % of the projected to almost 200 %. Due to the significant deviation of the profile from the projected area of intersection of the strokes is in the range of 40‒90 % of the projected. The best geometric parameters have small rectangular strokes. From the point of view of reproduction of a geometrical form of strokes, the trapezoidal profiles have the best parameters. In terms of surface quality of strokes — rectangular profiles. Reducing the radiation power allows both to ensure better reproduction of the geometric parameters of the stroke, and to ensure a better stroke surface quality. The latter is a particularly important factor in ensuring the proper level of adhesion of the protective coating to the brass base, i.e. in the future — higher run-length resistance. Thus, the condition of the surface of the strokes is another additional factor in ensuring the wear resistance of DLE + PVD forms., Визначення якості відтворення отриманих методом прямого лазерного гравіювання (DLE — Direct Laser Engraving) штрихів форми інтагліодруку та її залежності від запроектованих параметрів профілю є актуальним завданням, що дозволить удосконалити режими оброблення форм DLE та розширить її використання у виробництві захищеної поліграфічної продукції. Дослідження методом оптичної металографії шліфів гравійованих штрихів тридцяти видів, що відрізнялися запроектованим профілем (глибиною (20‒100 мкм), шириною (30‒100 мкм), кутом нахилу стінок штриха (600‒900)) та потужністю гравіювання, утворених методом DLE на латунній пластині, показало, що всі гравійовані штрихи зразка мають суттєві відхилення від заданого геометричного профіля і зазвичай є несиметричними. Оскільки стан поверхні штрихів є ще одним додатковим фактором забезпечення зносостійкості форм DLE + PVD, то для урахування цього параметру було розроблено принципи бального оцінювання поверхні штрихів на основі порівняння зі зразком за 5-бальною шкалою В експериментальних дослідженнях встановлено, що, незважаючи на суттєві відмінності профіля, що був отриманий гравіюванням, і запроектованого, з погляду можливої тактильності відбитків (найсуттєвішого параметру інтагліодруку), переважна більшість режимів виготовлення і профілів забезпечує достатньо високу відповідність ширини штриха (80‒130 %) запроектованому. Глибина штриха змінюється суттєвіше — від 60 % від запроектованого до майже 200 %. Через суттєве відхилення профілю від запроектованого площа перетину штрихів перебуває в межах 40‒90 % від запроектованого. Найкращі геометричні параметри мають прямокутні штрихи невеликого розміру. З погляду відтворення геометричної форми штрихів кращі параметри мають трапецієподібні профілі. З погляду якості поверхні штрихів — прямокутні профілі. Зниження потужності випромінювання дозволяє як забезпечити кращу якість відтворення геометричних параметрів штриха, так і забезпечити кращу якість поверхні штриха. Останнє є особливо важливим фактором забезпечення належного рівня адгезії захисного покриття до латунної основи, тобто в подальшому — вищої тиражостійкості. Таким чином, стан поверхні штрихів є ще одним додатковим фактором забезпечення зносостійкості форм DLE + PVD.

Об'єкт досліджень – композиційні покриття на поверхні латуні ЛС59-1, створені методом ультразвукової ударної обробки на повітрі з використанням часток SiC, Al2O3 та β-Si3N4. Предмет дослідження – процеси структурно-фазових перетворень в поверхневому шарі латуні ЛС59-1 під час ультразвукової ударної обробки на повітрі з використанням часток SiC, Al2O3 та β-Si3N4. Мета роботи – дослідження зміни мікротвердості та фазового складу поверхневого шару латуні ЛС59-1 під час ультразвукової ударної обробки на повітрі з використанням часток SiC, Al2O3 та β-Si3N4. Методи дослідження – рентгеноструктурний фазовий аналіз, вимірювання мікротвердості за Вікерсом, скануюча електронна мікроскопія. Результати досліджень та їх новизна – досліджено можливість синтезу за допомогою ультразвукової ударної обробки високоміцних композиційних покриттів деформаційного походження із більш високими, порівняно із аналогічними умовами обробки поверхні латуні ЛС59-1 механічними властивостями. The object of research – composite coatings on the surface of Cu-39Zn-1Pb brass, created by ultrasonic impact treatment in air by using the particles of SiC, Al2O3 and β-Si3N4. The subject of research – processes of structural-phase transformations in the surface layer of Cu-39Zn-1Pb brass under ultrasonic impact treatment in air by using the particles of SiC, Al2O3 and β-Si3N4. Research methods – X-ray diffraction analysis, Vickers microhardness measurement, scanning electron microscopy. Research results and novelty – the possibility of synthesis by means of ultrasonic impact processing of high-strength composite coatings of deformation origin with higher, in comparison with similar conditions of processing of a surface of Cu-39Zn-1Pb brass by mechanical properties is investigated.

Determining the quality of reproduction obtained by direct laser engraving (DLE — Direct Laser Engraving) engravings of the intaglio printing plates and its dependence on the designed profile parameters is an urgent task that will improve the processing of DLE forms and expand its use in the production of securities.Reliable determination of the parameters of the engravings of the printing plates after the technological stage of DLE will allow us to purposefully influence the circulation stability of the intaglio printing plates. Therefore, the aim of the study was to develop a software for full or partial automation of the process of evaluating the results of laser engraving and establishing with its help the correspondence of the cross-section of the engravings to the designed ones.Using an optical metallographic microscope, metallographic cuts of thirty types of engravings were studied, which differed in the designed profile (depth (20–100 μm), width (30–100 μm), angle of the engravings walls (600–900)) and laser power during DLE on a brass plate. The cuts are made perpendicular to the plate surface and engravings.It is established that all engravings of the sample have significant deviations from the specified geometric profile and are usually asymmetric. To determine the real parameters of the engravings, a method is proposed, which on the basis of the developed algorithm and software allows taking into account the difference between the colors of the brass pixels and the black background of the cuts to determine the real parameters of the engravings.The proposed technique is implemented programmatically in the developed application DLEScript, which uses the JavaScript programming language, which can be used to manipulate Canvas using the element of the specification HTML5 .Image processing of sections in the developed application allowed to establish the actual cross-sectional area of engravings of the printing plate in comparison with the designed one: due to the significant deviation of the profile from the designed one the cross-sectional area of engravings is within 40–90 % of the designed one. The best geometric parameters have rectangular strokes of small size. Reducing the laser power during engraving allows you to provide better quality reproduction of the geometric parameters of the engravings. This allows you to purposefully adjust the DLE engraving process., Визначення якості відтворення отриманих методом прямого лазерного гравіювання (DLE — Direct Laser Engraving) штрихів форми інтагліодруку та її залежності від запроектованих параметрів профілю є актуальним завданням, що дозволить удосконалити режими оброблення форм DLE та розширить її використання у виробництві захищеної поліграфічної продукції.Достовірне визначення параметрів гравійованих штрихів форми після технологічного етапу DLE дозволить цілеспрямовано впливати на тиражостійкість форм інтагліодруку. Тому метою дослідження було розроблення програмного засобу для повної або часткової автоматизації процесу оцінки результатів лазерного гравіювання та встановлення за його допомогою відповідності перетину гравійованого штриха форми запроектованому.За допомогою оптичного металографічного мікроскопу було досліджено металографічні шліфи гравійованих штрихів тридцяти видів, що відрізнялися запроектованим профілем (глибиною (20–100 мкм), шириною (30–100 мкм), кутом нахилу стінок штриха (600–900)) та потужністю гравіювання, утворених методом DLE на латунній пластині. Шліфи виготовлені перпендикулярно до площини пластини і гравійованих штрихів.Встановлено, що всі гравійовані штрихи зразка мають суттєві відхилення від заданого геометричного профілю і зазвичай є несиметричними. Для визначення реальних параметрів штрихів запропоновано методику, яка на основі розробленого алгоритму і програмного забезпечення дозволяє ураховуючи різницю кольорів пікселів латуні та чорного тла шліфів визначити реальні параметри штрихів.Запропонована методика реалізована програмно в розробленому додатку DLEScript, для чого використано мову програмування JavaScript, за допомогою якого можлива маніпуляція Canvas з використанням елементу специфікації HTML5 .Оброблення зображень шліфів в розробленому додатку дозволило встановити фактичну площу перетину гравійованих штрихів форми порівняно із запроектованою: через суттєве відхилення профілю від запроектованого площа перетину штрихів перебуває в межах 40–90 % від запроектованого. Найкращі геометричні параметри мають прямокутні штрихи невеликого розміру. Зниження потужності випромінювання під час гравіювання дозволяє забезпечити кращу якість відтворення геометричних параметрів штриха. Це дозволяє цілеспрямовано корегувати процес гравіювання DLE.

Магістерська дисертація: 91 сторінка, 24 рисунка, 21 таблиця, 70 літературних джерел. Об’єкт дослідження – процеси, що обумовлюють зміцнення поверхневих шарів сплаву латуні ЛС59-1 ультразвуковою ударною обробкою при кріогенних температурах. Метою роботи є дослідження мікроструктури, морфології та мікротвердості поверхневих шарів сплаву латуні ЛС59-1 під дією ультразвукової ударної обробки в середовищі рідкого азоту. Методи дослідження – мікродюрометричний, рентгеноструктурний аналіз, скануюча та просвічуюча електронна мікроскопія, мікрорентгеноспектральний аналіз, розрахунок залишкових напружень, метод неперервного вдавлювання індентора. Під час виконання магістерської дисертації були отримані поверхневі шари сплаву латуні ЛС59-1 методом ультразвукової ударної обробки за кріогенних температур (77,4 К). Проведено мікродюрометричний, рентгеноструктурний аналіз, скануюча та просвічуюча електронна мікроскопія, мікрорентгеноспектральний аналіз, розрахунок залишкових напружень, метод неперервного вдавлювання індентора для дослідження отриманих поверхонь. В роботі представлені фотоматеріали мікроструктур та графічні представлення про них. Проведена оцінка мікротвердості не лише поверхневих шарів, а й за глибиною модифікованого шару матеріалу. Робота є актуальною, оскільки дослідження структури й механічних властивостей сплаву латуні ЛС59-1 після УЗУО за кріогенних температур раніше не проводились. Master thesis: 91 pages, 24 figures, 21 tables, 70 literary sources. Object of study – the processes that determine the strengthening of the surface layers of the brass alloy CuZn40Pb1 by ultrasonic shock treatment in liquid nitrogen. Objective – to study the microstructure and microhardness of the surface layers of brass CuZn40Pb1 after ultrasonic shock treatment in liquid nitrogen. Methods of the research includes: microdourmetric, X-ray diffraction analysis, microscopic analysis, raster electron microscopy, micro X-ray spectral analysis, calculation of residual stresses, method of continuous indenter indentation. During the work, surface layers of brass alloy CuZn40Pb1 were obtained by ultrasonic shock treatment in a liquid nitrogen environment. Microdyrometric, X-ray and micro-ray diffraction analysis, micro X-ray spectral analysis, calculation of residual stresses, method of continuous indenter indentation was made for the obtained surfaces. Master thesis presents its microstructures and graphic representations. An assessment of microhardness is also produced. The work is relevant, since studies of the surface’s alloy CuZn40Pb1 by the method of ultrasonic shock treatment were not previously performed.

Direct Laser Engraving (DLE) technology is the modern method of manufacturing intaglio printing plates. It has a rank of advantages and technological capabilities compared to traditional etching technology, however, the features of laser processing materials and the subsequent application of protective nitride-chromium coating by physical vacuum deposition (PVD) can cause a decrease in the plate run-length compared to traditional etching manufacturing technologies. So direct laser engraving technology with subsequent application of protective nitride-chrome PVD coating needs to be improved in engraving, plate processing for mold removal during and after DLE, and PVD process.The analysis made it possible to identify three main groups of factors that influence the intaglio plate run length: the parameters of the DLE process (a method of removing metal molds during and after laser engraving); parameters of the intaglio printing plate (manufacturing method (traditional or DLE), parameters of the engravings of the intaglio printing plates (their width, length, depth, distance between the engravings, type of profile (trapezoidal, rectangular), symmetry of the profile (symmetric, asymmetric)); parameters of the vacuum process (the substrate temperature (plate during deposition), the roughness of the space elements and printing elements, the thickness of the nitride-chromium coating, the etching modes of the substrate in the sputtering chamber, the percentage composition of the Ar-N2 gas mixture in the sputtering chamber)., Сучасний спосіб виготовлення форм інтагліодруку — технологія прямого лазерного гравіювання ((DLE — Direct Laser Engraving) має низку переваг та технологічних можливостей порівняно з традиційною технологією травлення, однак, особливості обробки матеріалів форм лазером та подальшого нанесення захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням (PVD) можуть викликати зниження тиражостійкості форм порівняно із традиційними технологіями виготовлення форм. Тому технологія прямого лазерного гравіювання з подальшим нанесенням захисного нітрид-хромового покриття PVD потребує удосконалення режимів гравіювання, оброблення форм після видалення напливів та PVD.Проведений аналіз дозволив виділити три основні групи чинників, що впливають на тиражостійкість форм інтагліодруку: параметри процесу DLE (спосіб видалення напливів металу після лазерного гравіювання); параметри форми інтагліодруку (спосіб виготовлення (традиційний чи DLE), параметри штрихів форми інтагліодруку (їх ширина, довжина, глибина, відстань між штрихами, вид профілю (трапецієподібний, прямокутний), симетричність профілю (симетричний, асиметричний)); параметри процесу вакуумного напилення (температура підложки (форми під час напилення), шорсткість пробільних та друкувальних елементів, товщина нітрид-хромового покриття, режимів травлення підложки в камері напилення, відсотковий склад газової суміші Ar-N2 в камері напилення).

Сучасний спосіб виготовлення форм інтагліодруку — технологія прямого лазерного гравіювання ((DLE — Direct Laser Engraving) має низку переваг та технологічних можливостей порівняно з традиційною технологією травлення, однак, особливості обробки матеріалів форм лазером та подальшого нанесення захисного нітрид-хромового покриття вакуумним напиленням (PVD) можуть викликати зниження тиражостійкості форм порівняно із традиційними технологіями виготовлення форм. Тому технологія прямого лазерного гравіювання з подальшим нанесенням захисного нітрид-хромового покриття PVD потребує удосконалення режимів гравіювання, оброблення форм після видалення напливів та PVD. Проведений аналіз дозволив виділити три основні групи чинників, що впливають на тиражостійкість форм інтагліодруку: параметри процесу DLE (спосіб видалення напливів металу після лазерного гравіювання); параметри форми інтагліодруку (спосіб виготовлення (традиційний чи DLE), параметри штрихів форми інтагліодруку (їх ширина, довжина, глибина, відстань між штрихами, вид профілю (трапецієподібний, прямокутний), симетричність профілю (симетричний, асиметричний)); параметри процесу вакуумного напилення (температура підложки (форми під час напилення), шорсткість пробільних та друкувальних елементів, товщина нітрид-хромового покриття, режимів травлення підложки в камері напилення, відсотковий склад газової суміші Ar-N2 в камері напилення). Direct Laser Engraving (DLE) technology is the modern method of manufacturing intaglio printing plates. It has a rank of advantages and technological capabilities compared to traditional etching technology, however, the features of laser processing materials and the subsequent application of protective nitride-chromium coating by physical vacuum deposition (PVD) can cause a decrease in the plate run-length compared to traditional etching manufacturing technologies. So direct laser engraving technology with subsequent application of protective nitride-chrome PVD coating needs to be improved in engraving, plate processing for mold removal during and after DLE, and PVD process. The analysis made it possible to identify three main groups of factors that influence the intaglio plate run length: the parameters of the DLE process (a method of removing metal molds during and after laser engraving); parameters of the intaglio printing plate (manufacturing method (traditional or DLE), parameters of the engravings of the intaglio printing plates (their width, length, depth, distance between the engravings, type of profile (trapezoidal, rectangular), symmetry of the profile (symmetric, asymmetric)); parameters of the vacuum process (the substrate temperature (plate during deposition), the roughness of the space elements and printing elements, the thickness of the nitride-chromium coating, the etching modes of the substrate in the sputtering chamber, the percentage composition of the Ar-N2 gas mixture in the sputtering chamber). Современный способ изготовления форм интаглиопечати — технология прямого лазерного гравирования (DLE — Direct Laser Engraving) имеет ряд преимуществ и технологических возможностей по сравнению с традиционной технологией травления, однако, особенности обработки материалов форм лазером и последующего нанесения защитного нитрид-хромового покрытия вакуумным напылением (PVD) могут вызвать снижение тиражестойкости форм по сравнению с традиционными технологиями изготовления форм. Поэтому технология прямого лазерного гравирования с последующим нанесением защитного нитрид-хромового покрытия PVD требует совершенствования режимов гравирования, обработки форм после удаления наплывов и PVD.

Визначення якості відтворення отриманих методом прямого лазерного гравіювання (DLE — Direct Laser Engraving) штрихів форми інтагліодруку та її залежності від запроектованих параметрів профілю є актуальним завданням, що дозволить удосконалити режими оброблення форм DLE та розширить її використання у виробництві захищеної поліграфічної продукції. Достовірне визначення параметрів гравійованих штрихів форми після технологічного етапу DLE дозволить цілеспрямовано впливати на тиражостійкість форм інтагліодруку. Тому метою дослідження було розроблення програмного засобу для повної або часткової автоматизації процесу оцінки результатів лазерного гравіювання та встановлення за його допомогою відповідності перетину гравійованого штриха форми запроектованому. За допомогою оптичного металографічного мікроскопу було досліджено металографічні шліфи гравійованих штрихів тридцяти видів, що відрізнялися запроектованим профілем (глибиною (20–100 мкм), шириною (30–100 мкм), кутом нахилу стінок штриха (600–900)) та потужністю гравіювання, утворених методом DLE на латунній пластині. Шліфи виготовлені перпендикулярно до площини пластини і гравійованих штрихів. Встановлено, що всі гравійовані штрихи зразка мають суттєві відхилення від заданого геометричного профілю і зазвичай є несиметричними. Для визначення реальних параметрів штрихів запропоновано методику, яка на основі розробленого алгоритму і програмного забезпечення дозволяє ураховуючи різницю кольорів пікселів латуні та чорного тла шліфів визначити реальні параметри штрихів. Запропонована методика реалізована програмно в розробленому додатку DLEScript, для чого використано мову програмування JavaScript, за допомогою якого можлива маніпуляція Canvas з використанням елементу специфікації HTML5 . Оброблення зображень шліфів в розробленому додатку дозволило встановити фактичну площу перетину гравійованих штрихів форми порівняно із запроектованою: через суттєве відхилення профілю від запроектованого площа перетину штрихів перебуває в межах 40–90 % від запроектованого. Найкращі геометричні параметри мають прямокутні штрихи невеликого розміру. Зниження потужності випромінювання під час гравіювання дозволяє забезпечити кращу якість відтворення геометричних параметрів штриха. Це дозволяє цілеспрямовано корегувати процес гравіювання DLE. Determining the quality of reproduction obtained by direct laser engraving (DLE — Direct Laser Engraving) engravings of the intaglio printing plates and its dependence on the designed profile parameters is an urgent task that will improve the processing of DLE forms and expand its use in the production of securities. Reliable determination of the parameters of the engravings of the printing plates after the technological stage of DLE will allow us to purposefully influence the circulation stability of the intaglio printing plates. Therefore, the aim of the study was to develop a software for full or partial automation of the process of evaluating the results of laser engraving and establishing with its help the correspondence of the cross-section of the engravings to the designed ones. Using an optical metallographic microscope, metallographic cuts of thirty types of engravings were studied, which differed in the designed profile (depth (20–100 μm), width (30–100 μm), angle of the engravings walls (600–900)) and laser power during DLE on a brass plate. The cuts are made perpendicular to the plate surface and engravings. It is established that all engravings of the sample have significant deviations from the specified geometric profile and are usually asymmetric. To determine the real parameters of the engravings, a method is proposed, which on the basis of the developed algorithm and software allows taking into account the difference between the colors of the brass pixels and the black background of the cuts to determine the real parameters of the engravings. The proposed technique is implemented programmatically in the developed application DLEScript, which uses the JavaScript programming language, which can be used to manipulate Canvas using the element of the specification HTML5 . Image processing of sections in the developed application allowed to establish the actual cross-sectional area of engravings of the printing plate in comparison with the designed one: due to the significant deviation of the profile from the designed one the cross-sectional area of engravings is within 40–90 % of the designed one. The best geometric parameters have rectangular strokes of small size. Reducing the laser power during engraving allows you to provide better quality reproduction of the geometric parameters of the engravings. This allows you to purposefully adjust the DLE engraving process.

Мета роботи - удосконалення екологічної безпеки технологічних процесів обробки поверхні металів, зменшення викидів та скидів забруднюючих речовин в довкілля; оцінка екологічної безпеки застосування вибраних речовин (похідних сечовини, тіосемікарбазиду) для очищення стічних вод підприємств машинобудівної промисловості. Задачі дослідження: - дослідити вплив похідних сечовини та тіосемікарбазиду на екологічні та технологічні характеристики процесу очищення поверхні вуглецевих сталей, міді та її сплавів; встановити кореляцію скорочення питомих викидів нітроген оксидів і об'ємів стічних вод з механізмом інгібуючої дії запропонованих речовин; - для покращення екологічної безпеки досліджуваного процесу дослідити вплив органічних інгібіторів на якість обробки поверхні металу, диспергуючу дію добавок з поверхнею продуктів корозії, визначити оптимальні параметри (концентрація інгібітору, час і температуру травлення) проведення технологічної обробки поверхні металевих конструкцій; - визначити питомі об'єми газоповітряних викидів та скидів стічних вод, що утворюються під час проведення обробки поверхні металевих конструкцій при використанні розчинів запропонованих складів; - дослідити процеси комплексоутворення рекомендованих речовин з атомами та іонами Феруму, Купруму, визначити доцільність їх використання під час очищення стічних вод баромембранними методами.

У дисертації досліджено вплив ряду похідних сечовини 1 тіосемікарбазиду на екологічні та технологічні характеристики процесу очищення поверхні сталей, міді та її сплавів. Показано, що під час застосування розчинів рекомендованого складу питомі викиди та скиди забруднюючих речовин (токсичні нітроген оксиди, небезпечні стічні води, які містять іони Феруму та Купруму) значно скорочуються. Досліджено та проаналізовано особливості дії запропонованих інгібіторів на екологічні показники процесів травлення матеріалів металевих конструкцій. Показано, що зниження швидкості розчинення металу в розчині кислот досягається за рахунок утворення на поверхні мономолекулярної адсорбційної плівки. Визначено оптимальні параметри (концентрація інгібітору, час травлення, температура) проведення технологічної обробки поверхні металів. Проведені дослідження дозволяють науково обгрунтовано проводити подальший пошук ефективних інгібіторів розчинення металу в агресивних середовищах з метою зменшення техногенного забруднення на об’єкти довкілля. Показано, що здатність запропонованих інгібіторів утворювати комплексні сполуки з продуктами травлення металів дозволяє провести більш повне баромембранне очищення відпрацьованих розчинів від іонів важких металів (Fe3+, Cu2+). Можливість застосування рекомендованих складів в промислових масштабах була показана під час дослідно промислових досліджень, проведених наТОВ «Чернівецький машинобудівний завод»., This thesis is devoted to investigation of influence of some urea and thiosemicarbazide derivatives on environmental safety and technological effectiveness of the metals chemical treatment. It’s been shown that the recommended composition ensures significant reduction of the pollutants emission. Explanation of the recommended inhibitors activity has been proposed. It’s been proven that decrease of a metal dissolution rate is caused by formation of the mono-layer surface adsorption film. Our investigation grounds general directions of further development of new effective inhibitors to protect metals from dissolution in aggressive solutions. As shown in the thesis, our products promote formation of the metallic complex compounds and deeper extraction of the metals from the waste solutions. The recommended compositions have been tested in some industrial processes at Chemivtsi machinery plant.