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发布时间:2023-11-29 17:20:58 阅读: 来源:果树厂家

柔性版印刷机的纹辊

20世纪80年代以后,柔性版印刷机大部分采用了纹辊-刮墨刀输墨系统。这种输墨系统的输墨量与油墨的动压力无关,故不受油墨粘度的影响。纹辊与印版表面之间油墨分离的情况与输墨系统运转速度下都能保持输墨量的恒定。上述的特述,根据印刷品的质量要求,可以精确地设定正常印刷时的输墨量,可用现印刷的规范化管理,同时也能操作者带来了很大的方便。

一、纹辊材质和着墨孔的形状

使用纹辊-刮墨刀输墨系统的柔性版印刷机,刮墨刀的刀刃采用反装角度(参看图1)。纹辊-刮墨刀输墨系统的输墨量较小,刮墨刀直接和纹辊接触。因此,纹辊的材质、着墨孔形状对输墨的质量均有影响。

图1 柔性印刷机的输墨系统

纹辊是柔性版印刷机的精密部件,它的作用是向印版的图文部分,均匀地传递所需要的油墨。

纹辊一采用无缝钢管为基层材料,在其表面雕刻出形状相同、分布均匀的微细凹孔,这些凹孔称为着墨孔。纹辊表面直线方向上单位长度内着墨孔的数量叫做纹辊线数(也有叫线密)。按照纹辊表面镀覆或喷涂的材料,分为镀铬辊和陶瓷辊两种。

镀铬纹是在金属辊表面用电子雕刻机先雕刻出着墨孔,然后再镀铬制成3. 为保证成像清晰的,铬层的厚度约为1.2μm左右,硬度为洛氏(HRC)60°~70°,纹辊线数可达80线/cm(200线/英寸)以上,耐印力约1000万~3000万次,造价比较低,在一般水平的柔性版印刷机上使用较为广泛。

陶瓷纹辊是用等离子的方法,将金属氧化物(Al2O3或Cr2O3)熔化、熔射涂布在金属光辊表面,形成高硬度、与金属辊结合牢固、致密的陶瓷薄膜,然后用激光雕刻制成的。

陶瓷纹辊,耐磨性高出镀铬辊20~30倍,可达4亿印次左右。由于耐磨性极好,对于减少更换纹辊的次数,提高印刷效率十分有利。陶瓷纹辊纹线数可高达600线/英寸(1英寸约合2.54厘米)以上,适合印刷精细印刷品,是纹辊-刮墨系统使用的优质纹辊。

纹辊着墨孔的形状有如图2所示的几种,可以按照印刷品的加工要求,选择不同形状着墨孔的线辊。图2中的(a)为四棱锥形着墨孔。着墨孔的容种V锥可按下式计算(参看图3):

V锥=1/3H3tg2a/2

图2 着墨孔的几何形状

图3 四棱锥、四棱台形着墨孔的剖面图

图2中的(a)为四棱台形着墨孔,着墨孔的容积V台可按下式计算(参看3):<铸铝件/p>

V台=4/3tg2(3H2h-3Hh2+h3)

上式的两个公式表明,如果有一个四棱锥形着墨孔和一个四棱台形着墨孔,且底面积相等,高也相等出V台>V锥,即四棱台形着墨孔比四棱锥台着墨孔容墨量多。

着墨孔的边角对传墨的阻碍作用,称之为“边角效应”,四棱锥台着墨孔底部的边角效应最严重,约为着墨孔1/3高度的锥部不能释放油墨,因此,四棱台形着墨孔的纹辊释墨性较好,此外,四棱台形着墨孔的侧面较四棱锥形着墨孔的侧面更趋垂直,着墨孔之间的隔墙在纹辊表面上的尺寸比四棱锥台着墨孔的宽,故隔墙的强度高且耐磨。

纹辊在长期使用过程中,由于刮墨刀的作用将被磨损,致使着墨孔的开口变小,深度变浅,造成纹辊传墨单元(着墨孔)容积减小,总传墨量也相应减少。从V锥和V台的计算公式看出,深度的减小对着墨孔容积的影响很剧烈。图4中的曲线是根据计算而绘制的。图中的A、B2条曲线分别是四棱台形、四棱锥形2种着墨容积随深度变化而减少的关系曲线。△H是深度变化量,H是原始深度,△V是容积变化量,V是原始容积。

图4 深度减小对着墨孔容积的影响

从图中明显可以看出,四棱台形着墨孔深度变化对容积变化的影响比四棱锥形着墨孔小,由此可知,四棱台形纹辊的输墨性能比四棱锥形的纹辊稳镁合金定。

图2-(c)所示六棱台形着墨孔是对四棱台形着墨孔的改进。墨孔的开口角度大,墨孔间的隔墙具有更高的强度,故着墨、释墨性能,耐磨性能均优于前两种形状的着墨孔,是柔性版印刷纹辊最常用的着墨孔形状。

图2-(d)所示斜线形着墨孔的法向截面为等腰梯形。这种着墨孔可保证油墨或(涂布液)的流动性,具有良好的传墨性能。斜线形着墨孔的线辊通常用于涂布,上胶及特殊要求的柔性版印刷中。

图2-(e)所示附加通道着墨孔是对棱台形着墨孔的改进,沿垂直纹辊轴线方向,在相邻墨孔之间雕刻出通道,以增加油墨在着墨孔内的流动性。这种着墨孔具有良好的传墨性,特别适用于目调和彩色印刷的高线纹辊。

二、纹辊线数的选择

纹辊的线数,即(2)根据所需最大扭矩来传动量程选择钮纹辊表面直线方向上单位长度内着墨孔的多少。它决定了纹辊传墨的均匀性和传墨量。纹辊的线数越高,纹辊上的墨层就越接近“连续”状态。

在印刷目调彩色图像印刷品时,印版的亮调或亮光区,点的尺寸很小。如果采用低线数的纹辊传墨,着墨孔的开口面积大于某些小点的面积,当这些小面积的点正好与纹辊的着墨孔相对时,由于没有隔墙支撑,点浸入着墨孔中,不仅点表面被着墨,点的侧壁也着了墨,因而印在承印物上的点,周边增大严重,甚至相邻点连接在一起,阶调和颜色均被改变。因此,在进行目调或彩色图像印刷时,纹辊的线数一般较高,以保证着墨孔的开口面积小于印版上最小点的面积。但是,纹辊的线数愈高,传墨量愈小,所以,纹辊的线数并不是愈高愈好,要综合考虑印版点的情况和印刷品对墨色的要求。

在平版印刷中,各色印版的点角度匹配不当时,就会出现有碍图像美感的“龟纹”。在柔性版印刷中,除了各色印版线角度不当引起龟纹外,纹辊的线数和印版的点线数关系匹配不当时,也会引起龟纹。

纹辊上的着墨孔,一般是与纹辊轴线成45°方向雕刻而成的。这和普通彩色印刷中的主色印版,如品红版或青版的点角度相同。这样,由纹辊着墨孔连成的线易和品红版或青版的线发生干涉现象,形成龟纹,因此,在柔性版印刷中应避免采用45°的点角度,通常采用的点角度是15°,30°,60°,75°,90等。

柔性版印刷在长期的发展过程中,人们发, 引起龟纹的主要原因是纹辊线数与印“我国车用非金属材料技术的整体现状如何版线数的匹配不当。多年来,为了寻找恰当的匹配线数,在美国人纳森最早提出的线干涉图的基础上,归纳出一张纹辊线数-印版加线数匹配图,也叫纳森图,如图56所示。图中的横坐标表示纹辊的线数,仳坐标表示印版的加数,图中的4根斜线表示纹辊线数与印版加线数的最佳匹配带,只要线数匹配对应在斜线上,则产生的龟纹实际上人眼察觉不到,离斜线愈远,形成的干涉条纹愈令人生厌。

利用纳森图可以由给定的印版加线数求出匹配的纹辊线数,也可以由给定的纹辊线数求出印版的加线数。例如,印刷要用39线/厘米的印版,为避免龟纹的发生,纹辊的线数110线/厘米最为理想,又如,某柔性版印刷机配备的纹辊,线数为118线/厘米,它与A、B、C斜线相交点的纵坐标印版加线数分别为41线/厘米、32线/厘米、28线/厘米,若印刷的产品质量要求较高,选用41线/厘米的加印版最合适;若印刷纸张平滑度小、很粗糙,则可选用28线/厘米加的印版。习惯上,对一般的印刷产品,印版加线数和纹辊的线数常按1:4进行匹配,但对质视频量要求高的精细印刷品,印版加线数和纹辊线数还是应该用纳森图进行匹配。

图5 纳森图

三、纹辊的养护

纹辊因其特殊的表面结构和对油墨传输的重要作用,必须进行认真的养护。

纹辊应贮放在特制的包装箱内,使其处于垂直位置,以免表面被异物硌伤,或因重力作用发生弯曲变形,在搬运及在印刷机上使用时,要严防异物与纹辊碰撞。

在柔性版印刷机上,刮墨刀处于工作位置时,与纹辊被刀带压触点的切线夹角一般为28°~35°。在保证有效地控制输墨量的前提下,刮墨刀与纹辊的接触压力尽量小,经测量,在工作状态时,刮墨刀在纹辊上的线压力一般在2.8克/厘米~5.6克/厘米。在正常的压力下,刮墨刀和纹辊表面之间会存在一层极薄的油墨,这层油墨有润滑剂的作用,可减轻刮墨刀对纹辊的磨损。为保持油墨润滑作用对纹辊耐磨性的保护,绝对不允许纹辊与刮墨刀在干燥状态下摩擦。纹辊与刮墨刀之间的压力应尽可能低,如果压力过大,也会加剧纹辊的磨损。

每次印刷结束后,必须对纹辊进行认真的清洗, 否则油墨中的颜料干结在纹辊着墨孔的底部,影响纹辊的输墨质量。

对纹辊进行清洗,可以采用擦洗和刷洗的方法,一般刷洗的效果较好,但要选择和油墨相匹配的清洗剂和合适的刷子。如刷洗镀铬辊,可选用鬃毛直径适合着墨孔大小的鬃刷;刷洗陶瓷纹辊应选用坚硬的尼龙毛刷,如果用铜刷刷洗,硬度高的陶瓷表面会从铜刷上磨削下细小铜粒,将着墨孔堵塞。

1996年,我随中国轻工印刷代表团,赴北美考

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