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网纹辊的技术参数及选用原则

2021年07月06日 安庆机械设备网

网纹辊的技术参数及选用原则

今日柔性版印刷在当今世界印刷行业的发展之中处于一马当先的地位。

而网纹辊技术的新进展已成为推动柔印工艺迅速发展的决定因素,特别是由于激光雕刻网纹辊的出现,使得柔印工业生产几乎可与凹印和胶印工业生产并驾齐驱,喷有陶瓷表层的网纹辊改善了油墨层的转移性能,提高了墨层的质量,这是采用新技术的成果。

网纹辊要能按预定的标准,定量地向印版输送油墨,而且墨层要尽可能地薄而均匀。墨层的稳定性将制约着图像的印刷质量。在转印过程中,墨层愈薄愈便于印刷调整,网点的扩大率也愈小;墨层的均匀性则有助于提高传墨量的恒定性。

一、墨层的均匀性

为何使用激光雕刻的网纹辊后,就能获得优异的均匀墨层呢?其主要原因在于它能缩小各网穴之间的空隙间距,在传统的机械雕刻方式中,是利用金属的移动法来形成网穴的,而在激光雕刻中,则是由激光束将陶瓷气化后形成网穴的。正是由于这个根本性的差别给激光雕刻网纹辊带来了控制严格的优点。首先它可显著地缩小穴间的空隙即网墙的厚度,其次它可以在同样的真线距离中雕出密度更高的网穴。基于上述二个因素,使得这种网穴所传递的墨层具有更高的均匀性。

激光雕刻网纹辊又是如何使传递的墨层纤薄的呢?墨层的厚度取决于网穴的容积大小,如以一支300线5.50BCM容积的网纹辊与一支800线2.00BCM容积的网纹辊相比较,显然800线的网纹辊由于其容量较小,故其传递的墨层就较薄,使用激光雕刻时可以获得容量比机械式雕刻更小的网穴,从而形成墨层更薄的优点。墨层愈薄,愈能控制高光网点的印刷效果。

二、雕刻的规格

激光雕刻有三种规格:30°的六角形,45°的钻石形和60°的六角形。将陶瓷网纹辊的表面抛光后,由带圆角的激光束在陶瓷表面蚀烧出一个个带抛物线形底坑的圆坑,激光光束的直径可以根据网目的线数或网穴的尺寸大小进行调整,无论怎样调节,光束总是保持圆形。

网纹的几何形状取决于各网穴之间的排列位置,如钻石形的花纹由四个网穴围住中心一穴而排列,而六角形的花纹则由六个网穴围线一个网穴而排列。凡雕刻规范的网纹将形成正规的钻石形或正六角形。一旦雕刻失误,网穴之间的间隙就会增大,而网纹的几何形状将不规范。

六角形的网纹优于钻石形,理由有二条,其一,在钻石形的网穴中四周有较大的网墙区域。显然它所传递的墨层就不太均匀。其二,为了达到同样的容量,钻石形的网穴就得雕得更深一些,对此,我们从自然界中亦可获得借鉴,蜜蜂的蜂窝就是由六面体的宽穴所构成,生物是凭着本能知道,只有这种排列才能贮存更多的蜂密。所以六角形是一种效率最高的几何形状,它最大限度地利用了空间。

根据数学计算可知,在同样的区域范围内,六角形所占有的空间面积要比钻石形多出15%。所以在网纹辊上多了15%空间的六角形网穴就意味着它可以减少15%的穴深而不影响其原有容量,很明显,使用六角形的网穴时其深度可比钻石形雕得更浅些。

三、网穴的释墨性及清洗性

假如网纹辊已能做到传递的墨层又薄又均匀的程度,但释墨的速度不够快,特别在高速印刷中,或者网穴的底部无法被清洗干净,怎么办?显然这是由于网穴深度过大所致,由于油墨清洗困难又引起以后传墨量不足的问题。当然,网穴过于浅也不是没有问题的,过于浅后就无?ㄓ〕鲇τ械男Ч础1热纾ǖ纳疃任?4微米,误差为1微米,这就意味着容量和深度的误差达到25%。对于一个具有质量观念的印刷工来讲,这种偏差是无法接受的。而且当网穴深度过浅时还会带来油墨易干涸的弊病。因此对于激光雕刻网纹辊应该选用最佳的雕刻深度,绝不能趋于极端。

最佳网穴深度又是如何确定呢?网穴的深度必须同时考虑它与网穴的开口大小的关系。假如我们以汤碗和试管来比较,虽然它们的容量相同,但将容器中的液体倾倒出时,碗要比试管更快些,这不单是因为碗的深度较小之故,它还跟碗的开口宽度大有关。在网纹辊上的情况也是相似的。

根据进一步的研究得知,网穴的最适宜的深度/开口宽度之比d/o应在23~33%之间。它意味着开口宽度在100微米的网穴其深度应在23~33微米之间。按这种比例关系形成的立体几何形状才能使网穴具有良好的释墨性和清洗性。在雕刻转换表上阴区表示了深度与开口度之间的关系。例如:使用400线,容量为2.6BCM的网穴时,转换表上的d/o比率为18%。假如将网目线数改为550线,这时,它的d/o比率就变得非常纯正而获得最佳的效果。相反,假如将表中d/o比率为40%的550线4.5BCM容量的网穴改变成400线,此时它将保持最佳的d/o比率,从而获得最理想的使用效果。

四、传统的网目线数

在前面的介绍中,我们强调的是网纹辊上的网穴容量、最佳的墨层质量以及最佳的网穴几何形状,而在以往强调的只是网目的线数。在插图4中表示了三种激光雕刻的网纹辊网穴的示意图,它们都具有相同的网目线数、容量以及构型,然而它们的特性各不相同。最上面的一种网穴的深度较浅,网墙较薄,故其释墨性能良好,容易清洗,形成的墨层也很均匀;最底下的一种,网穴最深,网墙较厚,故清洗性较差,形成的墨层也不尽均匀。这些差别就造成了它们在印刷质量上的不同。

在激光雕刻网纹辊上,陶瓷本身的质量是影响网纹辊质量的关键因素之一。陶瓷面应该坚硬而平滑,孔隙率尽可能小,陶瓷的硬度将影响到耐印力,而表面的平整度,无论在雕刻前或雕刻后均有重要的意义。在雕刻前它将影响到辊子表面雕刻出网穴的一致性,在雕刻后又将影响到墨层厚度的一致性;陶瓷表面的孔隙率愈少,就愈能降低溶剂对辊体的渗蚀作用。

五、龟纹

在激光雕刻网纹辊上,另一个须考虑的重要方面即是网纹的角度与印版上网纹角度的关系,它将关系到印刷品上龟纹的形成问题。激光雕刻网纹辊上的网纹有三种角度可供选用:30°,45°,60°。30°和60°的六角形网纹的优点是无论印版采用何种角度,均可避免产生龟纹的危险。其原因在于六角形的网纹以三根轴线的排列对应印版上的二根轴线的排列,而在45°的网纹辊上却是以二根轴线与印版对应。

网纹线数的选用取决于印刷的方式和油墨的质量,因为是它们决定了网穴的容量和相应的网目线数。例如对网线版的印件为了便于控制高光的网点,需要墨层薄一些,它意味着要降低网穴的容量,为此就得选用较细的网目线数。而对于实地印件,应选用较粗的网目以获得较多的容墨量,从而形成厚实的墨层。在某些特定的印件上,优质油墨的效果要优于墨量的效果,同时它也会影响到网目线数的选用。

在美国,薄膜上印刷网线版时,网穴的容量一般控制在1.0~3.3BCM/VPSI的范围中,然后据此转换成最佳的雕刻参数。若采用前述的d/o比率,网目线数应在1200~400LPI之间选用。

彩色网目版印刷中,应根据油墨的强度,印版的网线粗细以及所要复制网点的百分比(大小)等因素而选用最佳的网纹辊的网纹线数。例如一支800LIP的网纹辊,它可适应85~150LPI的印版上高光网点的复制要求,而传统上4倍的辊/版的网目线数比只适用于中调印件而不适用于复制高光小网点。

六、清洗性和维护性

论及网纹辊时,无不涉及它的清洗和维扩方面的难易问题。激光网纹辊能否始终保持恒定的油墨释放量关系到精细图像的复制效果。激光雕刻网纹辊本身属于一项相当贵的投资,一旦网纹被损伤或网穴被堵塞就无法印出优良印品来,要更新就是一笔不小的损失。

清洗方面普遍关心的是以何种手段有效地洗净网纹辊,而防止油墨在网纹表面干结才是维护网纹辊的最佳方法。清洗的关键在于及时在油墨干结之前将颜料颗粒和树脂从网穴中彻底地清除干净,一旦油墨干结在网穴中,就会缩小网穴的应有容量。将干结的油墨清除干净,常用有二种方法,溶剂燃烧法和超声波法。前者是最常用的传统方法,此法效果好,但麻烦,须先将网纹辊从机器上卸下来,并立即燃烧或者当油墨不再流动时立即灼烧干净。在许多包装印刷厂中,习惯用揩布或其他擦拭材料清洗,这样做只能洗净网墙表面部分而穴坑部份依然不能接触。燃烧法清洗时应不断地转动网纹辊,便于将油墨颗粒彻底烧去。不锈钢的刷子用于陶瓷表面的清洗,铜刷子则用于镀铬网纹辊表面的刷洗。二者不能混用,否则,不锈钢刷子会刷伤铬层,而铜刷子会将铜屑沉结在陶瓷表面,甚至混入油墨中。有些工厂使用碱液来清洗穴坑中干涸的油墨,这种非规范的方法虽很易普及,然而由于碱液易蚀伤辊体或使表面的损伤进一步恶化,故不予推荐使用。

使用超声波清洗网辊非常有效,但清洗中要经常检查,以免冲击过度而招致损害陶瓷表层。超声清洗的时间须严加控制,细网网纹辊的超声清洗时间应在2~5分钟之间,粗网网纹辊的清洗时间略可延长些,另一须注意的是操作必须遵循超声设备制造厂的操作规程,并建立经常性的监察措施。

网纹辊的维护工作还包括贮藏、使用和周期性的鉴定等方面的内容。

使用工厂应该根据下列指导原则建立起相应的清洗和维护方面的规章制度:

1.及时使用合适的刷子清除湿态的油墨。

2.刷洗时要采用旋转方式刷拭。

3.清洗和操作要有专人负责。

4.存放时应使用保护罩。

5.网纹辊的贮藏处要慎重选择。

6.定期对网纹辊进行厂内自鉴和盘存统计。

7.经常性地对操作人员进行教育和培训。

随着柔印工艺的不断推广,若要与凹印和胶印工艺争夺市场,就必须紧密与油墨厂、印版制造厂以及印前系统供应商合作,满足印刷工厂的需要,只有这样才能取得本身的更大发展。

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