凹版印刷一直在印刷工業中占有相當大的份額,尤其在塑料軟包裝領域中更是具有很強的優勢,在煙包、裝飾材料,以及出版印刷領域凹版印刷也得到了廣泛應用。凹版印刷之所以能在當今環保呼聲日趨高漲情況下仍能贏得印刷業的重視,與其自身的特點和印刷優勢有關。眾所周知,凹版印刷具有墨層厚,色彩鮮艷;耐印力高,一般可達幾百萬印。相對成本低;可實現無接縫印刷,適合連續圖案印刷;承印材料廣泛,適應范圍廣等優點。并且隨著科技的發展,自動控制與檢測技術,以及新的制版工藝發展與新型水性油墨的發明,凹版印刷迎來了其發展的新浪潮。
凹版印刷制版是凹印工藝中的重要環節,制版滾筒材料以及制版質量對印刷質量起著決定性的作用,因此在凹版印刷工藝中制版是相當重要的環節,凹版印刷原理決定了其制版工藝的特殊性,隨著制版工藝的發展,傳統制版方法雖然在很大程度上得到改進,但仍存在一些不足有相當大的改進空間。本文將介紹一種改良型印版及滾筒,希望對凹版印刷工藝的發展起到拋磚引玉的作用.
傳統凹版印刷滾筒
傳統凹版印刷圖文是通過雕刻或腐蝕方法直接呈現在滾筒上。其滾筒結構由基礎鋼輥、鎳層、銅層和鉻層組成。基礎鋼輥可用無縫銅管直接進行加工,也可用鋼板卷壓成筒狀進行焊接,然后再進行加工。制作工藝是在鋼輥基礎上采用電鍍方式將其它各層材料依次鍍到鋼輥的表面。鋼輥是整個滾筒的基礎和載體;鎳層是結合層使銅層和鋼輥之間結合牢固;銅層是滾筒中最重要的部分,制版過程都是在銅層上進行的;鉻層是保護層。由于金屬材質較軟,而凹版印刷滾筒要承受刮刀的刮墨固此要具有足夠的耐印力,因此鍍鉻是必要的。傳統滾筒制備工藝流程如下:

鋼輥毛坯→粗加工→去油→清洗→鍍鎳→清洗→活化→鍍銅→研磨→啪光→雕刻(或腐蝕制版)清潔滾筒→電解去油→清洗→活化→鍍鉻→清洗
傳統凹版制版原理相對來說比較簡單。但也存在較大的不足。如制版時滾筒自重大,負載重;制版周期長、效率低;重新制版各層分離麻煩、成本高等缺點,這些不足長期困擾著凹版印刷及制版人員。
改良型凹版印刷印版及滾筒
本改良型印版滾筒與印版類似于平版印刷滾筒及其印版。不同于傳統凹版印刷滾筒而是將滾筒體與印版分離,滾筒體為基礎鋼輥,無鎳層,而銅層和鉻層則存在于類似PS版的片體之上、滾筒體軸向開有一道溝槽(空擋),溝槽內有固定印版的固定構件{版夾)可將印版固定在滾筒之上。該片體印版的兩側邊彎折出前述溝槽相對應的彎折邊,通過所述的固定構件,將片體的兩彎折邊固定于所述的溝槽內。利用固定構件的拆組而任意更換具有圖文的片體印版。改良型印版及滾筒優點如下:
l傳統一體結構滾筒苯重,制版時設備負載大,不易上機并且影響制版設備的使用壽命;裝版時極不方便,影響裝版精度。改良型滾筒與印版分離消除了以上弊端,提高了制版和裝版精度提高設備使用壽命。
2印版獨立于滾筒,使制版更方便,更簡單。
3制版周期短、效率高,節約印刷前的準備時間。
4重新制版時,滾筒與印版剝離簡單,銅層和鉻層充分回收利用,降低傳統凹印制版高昂的制版成本。
與改良型滾筒匹配的輸墨系統
1.輸墨裝置選擇
凹版印刷采用的是短墨路輸墨裝置,主要有浸泡式、墨斗輥式和噴墨式三種類型的輸墨方式。浸泡式(又稱直接式)輸墨裝置適合于油墨黏度低并且印刷速度不是很大的設備上,但油墨易進入印版緊固機構和印版墊層內,且油墨易起皮和沉淀;墨斗輥式(又稱間接式}輸墨裝置,油墨的性能對該形式影響較小,但印品的色調深度受到一定的影響,且油墨也易起皮和沉淀;噴墨式(又稱循環式)輸墨裝置,油墨在循環的系統中不斷被攪動,有效消除前兩種輸墨裝置油墨起皮和沉淀,墨色深度變化大,此裝置采用密閉式結構,油墨溶劑揮發小,油墨性能穩定, 印刷一致性也能得到保證。
改良型滾筒結構
鑒于各類的憂缺點由于本改良型印版滾筒空擋的存在,為防止油墨進入空擋影響輸墨順利進行,因此輸墨系統不宜采用浸泡式輸墨系統,而應采用墨斗輥式或帶循環的墨斗輥輸墨系統,在墨斗輥旁邊也應安裝計量輥以便更好地控制墨斗輥上的油墨量,最終實現對印版上墨量更準確的控制。
2.刮墨部件
由于印版獨立于滾筒,印版硬度相對于傳統一體的滾筒和印版來說不如傳統印版滾,因此在刮墨刀的硬度、刀口以及規格應有所差別。首先對于硬度要求,鍍鉻后印版硬度在800HV左右,因此刮刀硬度應在550HV左右才不會刮傷印版,又能千凈刮掉油墨;刮刀刀口應選圓弧刀尖,對印版傷害較小;規格方面從成本和環保考慮,應盡量選擇低寬度刮刀,但最好使用AKE組合式刮刀系統,使用統一的低寬度刀片。
相關問題
1.滾筒空擋與動平衡
由于改良型滾筒空擋的存在、凹版印刷滾筒本身質量大、以及材料,滾筒結構等的影響,滾筒在高速時動平衡極不好控制,易引起振動。與刮墨刀碰撞,磨損刮刀,影響刮墨質量,并且易損壞印版,影響耐印率和印刷質量。因此對于此改良型印版滾筒,應多吸收膠印機的動平衡的控制技術,并且還應更加嚴格,以消除或減小動不平衡對印刷質量的影響,提高機器的工作可靠性。
2.滾筒空擋與油墨轉移
由于凹版印刷本身的工藝決定圖文部分低于非圖文部分,油墨必須進入到雕刻的網穴中,因此油墨轉移的原理不同于其他印刷方式,須首先將油墨大量轉移到印版上,再通過刮墨刀刮除非圖文表面油墨,因此滾筒空擋的存在對油墨順利刮除產生了一些影響,如果油墨量太大,油墨在轉移和刮除過程中極易進入空擋中,可能引起油墨飛濺到印品上,引起印刷故障。因此應盡量減小空擋寬度,或設計將空擋空隙補上,并且應嚴格控制轉移到印版上的墨量,對中間墨輥嚴格控制,在滿足印刷質量的情況下減小轉移到印版上的初始墨量。
3.刮刀與滾筒空擋邊緣沖擊
由于空擋的存在,以及刮刀與印版接觸必須要有一定的壓力才能將多余油墨刮除,因此,當滾筒空擋邊緣轉到與刮刀剛好接觸處,在此處必然產生一個瞬時的巨大沖擊力,如果滾筒高速運轉,此沖擊是相當大的,會對刮刀和印版產生破壞,損壞設備材料,影響印刷質量。因此,必須設計相應的機構來消除或減小此沖擊。
一種解決辦法是通過在滾筒軸上設計凸輪機構,使空擋邊緣與刮刀接觸處有相應的離壓間隙,刮刀和滾筒空擋邊緣線平穩接觸,平穩接觸之后再合壓使滾筒與刮刀保持響應的刮墨壓力,順利刮墨。
4.印版構料以及制版
因為印版與滾筒分離,所以印版與傳統凹版滾筒印版有一定差別。印版強度是關鍵因素,制版圖文仍然懸在銅層上,因此為保證制版銅層與基材的依附性,印版基材最好是銅。為達到更好的雕刻效果制版銅層材料應添加硬銅添加劑,以保證雕刻質量。由于凹版現在已普遍采用雕刻制版,如果是電子雕刻則印版片體強度要能承受雕刻強度,否則易損壞印版引起制版故障。激光雕刻相對來說對印版強度要求小些;對印版基材的雕刻也需要有相匹配的設備或部件進行固定以確保雕刻質量和滿足印刷工藝要求,如果采用平面雕到,則應對圖文進行補償以減小印版固定在圓形滾筒上后產生的圖文變形。
結語
印刷設備是一個系統,因此對印刷設備的改進應從系統的角度考慮。本改良型印版雖有很多優點,但是光有印版和滾筒的結構設計遠遠不夠,還應對滾筒的材料,運動學和動力學性能進行深入分析,對與之相聯系的其它部件進行設計和考慮,才能使本改良型設計真正得到應用,否則只能停留在圖紙上。毫無意義。
本改良型滾筒設計,還有許多要探討的問題尚待解決,若能得到妥善解決,相信對凹版印刷機械和工藝必有一定的推動作用。


