第二节凹印工艺凹版印刷的工作包括,根据工单的要求,按照样张,领取油墨、纸张。然后安装印版滚筒,调整压印滚筒上的包衬物,使印版上各部分的压力一致,并调整刮墨刀对印版的距离,开始试印。试印样张合格后,经相关责任人签字,即可正式印刷。图4-2-1凹版印刷工艺流程一、放卷装置与调节(一)、卷筒纸架。卷筒纸架把卷筒纸或塑料薄膜卷用锥形顶尖安装在印刷机上,在运转中起到安全支撑作用。有的卷筒纸架附有自动接纸装置,当旧卷将近用完时,可以将新纸卷或薄膜卷自动粘接到运转着的纸带上,同时切断旧纸尾,完成不停机换卷。(二)、张力自控系统。纸张或薄膜在印前放卷过程中、多色印刷过程中或印后收纸过程中都需要保持一定的张力,张力太大产生纵向皱纹,张力太小产生横向皱纹,总之张力的波动会影响套印的准确性。(三)、纸带横向规距调偏装置。为了保证纸带进入印刷部分或复卷时横向规矩保持一致,需有调偏装置,横向调偏方法有:1、在纸路中加装横向规矩调节辊;2、利用气(液)压缸调整纸卷横向位置。二、印刷机组结构与调节凹版印刷中,油墨的转移是通过压印滚筒给予版滚筒压力来实现的。所以压印滚筒必需耐压坚固,通常是在钢管制铁芯上加挂合成橡胶而成。考虑对油墨、溶剂的耐性要求,一般使用丁氰橡胶等。压印滚筒胶层的硬度依承印物不同而异。一般情况下,印刷纸张时胶层硬度应为85~95肖氏硬度,印塑料薄膜时应为65~70肖氏硬度。橡胶层厚度约15~18mm,太厚不易冷却,太薄影响印刷质量。压印滚筒与版滚筒一样,分为轴一体型和轴分离型,从精度和强度角度看,都以轴一体为好,故为常用型;但窄幅聚乙烯薄膜印刷机之类的小型凹印机多使用分离型压印滚筒。有的高性能印刷机采用压印滚筒上下机构,防止原膜松弛的装置及使各单元薄膜运行长度保持一定值的机构,从而使得停机时的印刷材料损失减至最少。压印滚筒的安装没有版滚筒那样简单,最近有的压印滚筒使用安装杆技术使滚筒固定在轴承上,不但缩短了压印滚筒的更换时间,而且安装操作筒单,不必使用扳手等工具。压印滚筒安装之后的调节:(一)、检测标准。机座水平度:±0.05/1000机器首尾中心偏差:±0.1mm主要辊之间的距离误差:±0.02mm(二)、调整压印滚筒。印版滚筒上好后即可调整压印滚筒。有第二压印滚筒的要首先调整第二压印滚筒与第一压印滚筒的水平,然后调第一压印滚筒与印版滚筒的水平。所谓调水平即使得滚筒两端距离相等,使版滚筒和纸张间压力均衡。凹版印刷机的压印滚筒不是通过版滚筒齿轮咬合来驱动,而是通过与版滚筒的接触而运转,从而使凹版印刷机版滚简直径实现无级选择。压印滚筒上下机构及版滚筒加压机构,一般分为手动、自动两种。手动是通过蛹轮螺旋轴进行调整,自动是利用电机通过按钮进行操作,除机械方法外,使用气缸、油缸等进行升降、加压电很常见。这种方法可以预设定印刷压力并保持稳定,有利于印刷质量的稳定和管理。观察印刷压力可从橡胶压宽进行判定;在使用机械式滚筒上下装置的情况下,可利用弹簧的弹性变形刻度来判定压力;在利用空压、油压的情况下,压力表可显示压力的大小。印刷中具有实际意义的印刷压力不是线压力,而是单位面积上的最高压力。橡胶有一定程度的变形是必要的。一般要得到良好的印刷压力得有13mm左右的压印宽度,在高速印刷时,由于印刷压力引起的橡胶变形会导致胶层中热量的大量积蓄,在温度非常高时,有时还会导致橡胶破裂。压印滚筒和印刷条件的关系见表4-2-1。表4-2-1压印滚筒和印刷条件的关系承印物压印滚筒直径/mm橡胶层厚度/mm橡胶硬度(HS)印刷压力/t*m-1压痕宽度/mm玻璃纸塑料薄膜120~15012~1560~700.1~0.510涂料纸和高级纸150~20012~1570~800.8~1.513粗面纸150~20012~1585~902.5~4.015牛皮纸和厚纸150~20012~1585~902.0~3.015压印滚筒经长时间使用(300h左右)后,滚筒的两端由于油墨溶剂的作用而发生溶胀变形,从而产生与过加压时相同的弓形状态。就需要经常研磨,研磨加工必需注意防止出锥度引起薄膜起褶,横向套印不准。并保持多色印刷时圆周相同,避免纵向套印不准。三、供墨机构与刮刀安装调节除单张纸凹印机使用的两种供墨机构外,高速凹印机还使用喷射式供墨装置。卷筒式凹印机多采用溢流式(赛鲁迪也是采用此方式)供墨方式,见图4-2-2。溢流式供墨方式的优点是,油墨面不易结皮,油墨粘度容易控制,色料不易沉淀。缺点是换色时间长,残墨较多。图4-2-2凹版轮转机的输墨形式(溢流式)(一)、刮墨刀的安装步骤:1、测量刀架的长度。2、刀片长度两侧都超出刀架2~3mm,以减小在高速印刷时出现飞墨的几率。3、把刀片平整地装入刀架。4、拧紧刀架中间的螺杆。5、按照对称的方式逐个分几次拧紧螺杆,保证刀片在刀架中层平。6、将刮刀刀架安装到支持体上。(二)、刮墨刀轴向平行度的调节:1、启动印刷机慢速空转,同时启动供墨系统。2、调节刮刀的初步角度(30°~60°),使刮刀轻轻地压在印版上。3、观察印版两边的油墨是否均匀,调节刀体左右两侧的进退,尽可能使印版两边的油墨刮得均匀、对称。4、锁定。(三)对刮刀的角度与压力进行准确调节。图4-2-3刮刀调节状态检查提供给刮墨刀的气压值是否在一个较小的状态,以增加刮刀压力的调节范围。刮刀的角度和压力都直接影响着印刷质量。一般来说,在相同的角度下,刮刀的压力越大其刮墨能力越强,但并非压力越大越好,因为刮刀压力越大对印版的磨损加剧,导致印版耐印力下降。应掌握到印版上的油墨刚被刮净的压力值。同样道理,在相同的压力下,刮刀的角度越大其刮墨性能越好,但角度过大会造成刮刀和印版使用寿命大大缩短,而且很可能出现偏色、细网点丢失、墨层薄等弊病。凹印的颜色深浅是由网穴存墨量多少决定的,刮墨压力增大会使网穴中所带的油墨量减少,造成印版转移到承印物上的油墨量减少,导致最终印刷的色相偏差。刮刀与版滚之间的夹角一般取45°,压力一般取50~100N。刮墨刀前后位置的变化会引起高、中、低网穴中油墨转移量的变化,刮墨刀往前推,高压印线近,小网穴里的油墨不易于结,网点转移良好。反之,刮墨刀离压印线远,小网穴里的油墨易于结,转移性差,易出现“干版”故障。现代高速凹印机的压力控制一般是气压控制。印刷机工作一段时间后,会出现细刀丝等刮墨不净的故障。需对刮刀进行一些调节,例如紧紧刮刀。紧刮刀的过程实际上是增大了刮刀的压力,以适应刮刀与印版的接触面积。但紧刀过度反而会使故障加重。如图4-2-3所示。四、套印多色轮转机的套印较单色印刷复杂。印版上好后需将每个版的位置调到上一版停机时的位置,即新版马克线或叼口的位置,要与上一版大致在同一位置上。机器调整好即可进行套印,首先用手动调节钮将版面套准。手动调节的原则为:以第一色为基准,第二色及以后各色都以第一色为标准利用手动调节钮(向前或退后)将版面套准,此时印刷速度不要太快,一般应在40m/min左右。然后即可进行电脑调整。卷筒包装材料的彩色凹印目前都是采用机组式轮转机进行。在多色套印中,由于线速度大、张力难以恒定,再加上导辊和压辊的滑动,各印刷单元受热交换器的冷热风的影响以及各印版滚筒之间的张力变化等,都会使印刷中的卷筒包装材料位置产生细微变化,因而导致套印位置的偏差。套印标记的检测方法分为平放式和垂直式两种,其相应的检测标记分为A、B两种形式(见图4-2-4),A型多用于漫反射的卷筒印刷包装材料,B型多用于全反射的铝箔、玻璃纸等卷筒印刷包装材料。扫描头由一个光源、两个聚光透镜和两个光电倍增管组成(见图4-2-5)。在印刷过程中,扫描头监视印刷品上的套印检测标记马克线。脉冲信号发生器(各色共用一台),它与印版滚筒同轴旋转,每转一周(360°)发出数百个脉冲,通过粗调、中调、细调三个选择按钮,使印版滚筒与印刷图案对应的区域内输入控制门关闭,仅在与马克线对应的5°~6°的范围内打开输入控制门,让扫描头检测的马克线脉冲信号通过(图4-2-6)。副脉冲信号超前或滞后,则表明存在着套印误差,主副脉冲时间差越大,则套印误差也越大。自动增益电路,其作用是将各色脉冲信号的幅值变为一致。主副脉冲信号一方面送入示波器(各色共用一台)显示,同时经时间/电压转换电路.将主副脉冲时间差转换成电压,接入误差指示表。如图4-2-7所示。图4-2-4两种检测标计(A型、B型)图4-2-5扫描头示意图图4-2-6输入控制门开闭示意图图4-2-7主副脉冲相位差及电压转换后的仪表显示补偿调整用电动机为带有减速器和制动器的l/81HP(约合92W)伺服电机,由它带动补偿调节辊摆动。伺服电机转动一秒,调节辊移动0.6~0.9mm,通过调节辊的摆动,调节印刷单元之间卷筒材料的长度,校正套印误差。如图4-2-8所示。五、对正常印刷中承印物尺寸变化的补偿现代凹版印刷机一般都具有比较高的印刷速度,印刷过程中不可避免地存在着承印物尺寸的变形,表现为承印物纵向上的拉伸和横向上的缩短。对套印精度要求高的印刷品,这种尺寸形变无疑增加了印刷操作的难度,影响了套印的准确性。要消除、减轻这一影响,除要求印刷机具有较好的性能使承印物形变较小,以及确保承印物存放环境的温湿度满足印刷要求外,还可通过适当改变印版尺寸来补偿印刷过程中的承印物变形。通常用递增版滚筒直径的方法进行补偿。对于薄形承印物,如塑料薄膜等,以0.02~0.03mm为各色版辊筒直径的递增量;对于纸张或卡纸,一般则为0.01~0.02mm。其中,中间色序的版滚筒直径应等于实际要求的直径。但是,仅以递增版滚筒直径来补偿并不完善,因为承印物除有纵向上的拉伸外,还存在横向上的缩短变化。在实际工作中,特别是对于套印精度要求高的印刷品,还应考虑对横向形变进行补偿,在制版时适当缩减版面的横向尺寸。具体的缩减量视实际印刷情况进而定。据经验,正常印刷条件下,一般纸张和卡纸的最后一色与第一色横向缩短约在0.4~1.00mm的范围内。版面横向尺寸的缩减在俄亥俄电雕机和连诺·海尔电雕机上都很容易实现,相当于进行横向上的缩小雕刻,只是具体的实施方法因电雕机操作过程的不同而有所不同。正式印刷时,操作者首先要对试印样与标准样核对检查是否有误,并进行必要的调整。图4-2-8套印误差补偿示意图六、高速轮转纸张凹印层次版的墨色控制纸张凹印层次版的墨色控制要点:(一)、做好印刷前的准备工作1、墨槽、墨泵清洗干净。三原色墨中不能混染其他色墨,否则会影响其色纯度,造成色相不正,甚至产生色偏现象。2、检查静电匀墨辊、静电发生器、静电毛刷状况。层次版印刷中,除第一印刷机组外,其余几组均需采用静电匀墨辊以提高小网穴里油墨的转移率。静电发生器和静电毛刷直接影响静电匀墨效果,所以印刷前要仔细检查静电毛刷是否干净,与静电匀墨辊接触是否良好。3、刮墨刀的安装。刮墨刀安装要规范,一般附刀片伸出刀架15~20mm,刮刀片伸出附刀片3~5mm。刮刀架安装必需保持刮墨刀平直,与印版接触良好,且与版滚筒轴平行。4、油墨的准备。新版首次印刷时,三原色墨一般可加l/3的冲淡剂。再加一定量的溶剂调至合适的粘度。(二)、确定工艺参数根据原样及客户要求,确定所用纸卷(克重和幅宽),根据印版周长设定一次张力和二次张力。预定预处理温度、各机组的于燥温度、印刷压力,并依照原样调整各色墨粘度,根据所用纸张的表面性能(吸收性、平滑度)调整机速,以保证油墨转移与油墨粘度、纸张性能相适应。(三)、印刷工艺控制。1、油墨粘度的控制①粘度太小,印刷品的墨色不平实;②粘度太大,会在印刷品的图文部分出现条痕和糊版的故障。所以油墨的粘度在印刷过程中应保持衡定,应经常检测。一般查恩杯测定为:13秒-18秒。2、印刷压力的控制印刷压力是传统印刷实现油墨转移不可缺少的基本条件之一。凹版印刷的压力是通过压印辊将承印物压向印版滚简,使凹印版滚筒网穴中的油墨转移到承印物上的。现代组合式凹印机组一般都采用气动控制系统,在作压力调整时,只要调节气压大小,即可增减印刷压力,十分方便。调整印刷压力的原则是:在印迹满足产品质量要求的前提下,保持最小状态。为了稳定工艺条件,保证印刷过程中墨色的一致性,