凹版印刷一直在印刷工业中占有相当大的份额,尤其在塑料软包装领域中更是具有很强的优势,在烟包、装饰材料,以及出版印刷领域凹版印刷也得到了广泛应用。凹版印刷之所以能在当今环保呼声日趋高涨情况下仍能赢得印刷业的重视,与其自身的特点和印刷优势有关。众所周知,凹版印刷具有墨层厚,色彩鲜艳;耐印力高,一般可达几百万印。相对成本低;可实现无接缝印刷,适合连续图案印刷;承印材料广泛,适应范围广等优点。并且随着科技的发展,自动控制与检测技术,以及新的制版工艺发展与新型水性油墨的发明,凹版印刷迎来了其发展的新浪潮。
凹版印刷制版是凹印工艺中的重要环节,制版滚筒材料以及制版质量对印刷质量起着决定性的作用,因此在凹版印刷工艺中制版是相当重要的环节,凹版印刷原理决定了其制版工艺的特殊性,随着制版工艺的发展,传统制版方法虽然在很大程度上得到改进,但仍存在一些不足有相当大的改进空间。本文将介绍一种改良型印版及滚筒,希望对凹版印刷工艺的发展起到抛砖引玉的作用.
传统凹版印刷滚筒
传统凹版印刷图文是通过雕刻或腐蚀方法直接呈现在滚筒上。其滚筒结构由基础钢辊、镍层、铜层和铬层组成。基础钢辊可用无缝铜管直接进行加工,也可用钢板卷压成筒状进行焊接,然后再进行加工。制作工艺是在钢辊基础上采用电镀方式将其它各层材料依次镀到钢辊的表面。钢辊是整个滚筒的基础和载体;镍层是结合层使铜层和钢辊之间结合牢固;铜层是滚筒中最重要的部分,制版过程都是在铜层上进行的;铬层是保护层。由于金属材质较软,而凹版印刷滚筒要承受刮刀的刮墨固此要具有足够的耐印力,因此镀铬是必要的。传统滚筒制备工艺流程如下:

钢辊毛坯→粗加工→去油→清洗→镀镍→清洗→活化→镀铜→研磨→啪光→雕刻(或腐蚀制版)清洁滚筒→电解去油→清洗→活化→镀铬→清洗
传统凹版制版原理相对来说比较简单。但也存在较大的不足。如制版时滚筒自重大,负载重;制版周期长、效率低;重新制版各层分离麻烦、成本高等缺点,这些不足长期困扰着凹版印刷及制版人员。
改良型凹版印刷印版及滚筒
本改良型印版滚筒与印版类似于平版印刷滚筒及其印版。不同于传统凹版印刷滚筒而是将滚筒体与印版分离,滚筒体为基础钢辊,无镍层,而铜层和铬层则存在于类似PS版的片体之上、滚筒体轴向开有一道沟槽(空挡),沟槽内有固定印版的固定构件{版夹)可将印版固定在滚筒之上。该片体印版的两侧边弯折出前述沟槽相对应的弯折边,通过所述的固定构件,将片体的两弯折边固定于所述的沟槽内。利用固定构件的拆组而任意更换具有图文的片体印版。改良型印版及滚筒优点如下:
l传统一体结构滚筒苯重,制版时设备负载大,不易上机并且影响制版设备的使用寿命;装版时极不方便,影响装版精度。改良型滚筒与印版分离消除了以上弊端,提高了制版和装版精度提高设备使用寿命。
2印版独立于滚筒,使制版更方便,更简单。
3制版周期短、效率高,节约印刷前的准备时间。
4重新制版时,滚筒与印版剥离简单,铜层和铬层充分回收利用,降低传统凹印制版高昂的制版成本。
与改良型滚筒匹配的输墨系统
1.输墨装置选择
凹版印刷采用的是短墨路输墨装置,主要有浸泡式、墨斗辊式和喷墨式三种类型的输墨方式。浸泡式(又称直接式)输墨装置适合于油墨黏度低并且印刷速度不是很大的设备上,但油墨易进入印版紧固机构和印版垫层内,且油墨易起皮和沉淀;墨斗辊式(又称间接式}输墨装置,油墨的性能对该形式影响较小,但印品的色调深度受到一定的影响,且油墨也易起皮和沉淀;喷墨式(又称循环式)输墨装置,油墨在循环的系统中不断被搅动,有效消除前两种输墨装置油墨起皮和沉淀,墨色深度变化大,此装置采用密闭式结构,油墨溶剂挥发小,油墨性能稳定, 印刷一致性也能得到保证。
改良型滚筒结构
鉴于各类的忧缺点由于本改良型印版滚筒空挡的存在,为防止油墨进入空挡影响输墨顺利进行,因此输墨系统不宜采用浸泡式输墨系统,而应采用墨斗辊式或带循环的墨斗辊输墨系统,在墨斗辊旁边也应安装计量辊以便更好地控制墨斗辊上的油墨量,最终实现对印版上墨量更准确的控制。
2.刮墨部件
由于印版独立于滚筒,印版硬度相对于传统一体的滚筒和印版来说不如传统印版滚,因此在刮墨刀的硬度、刀口以及规格应有所差别。首先对于硬度要求,镀铬后印版硬度在800HV左右,因此刮刀硬度应在550HV左右才不会刮伤印版,又能千净刮掉油墨;刮刀刀口应选圆弧刀尖,对印版伤害较小;规格方面从成本和环保考虑,应尽量选择低宽度刮刀,但最好使用AKE组合式刮刀系统,使用统一的低宽度刀片。
相关问题
1.滚筒空挡与动平衡
由于改良型滚筒空挡的存在、凹版印刷滚筒本身质量大、以及材料,滚筒结构等的影响,滚筒在高速时动平衡极不好控制,易引起振动。与刮墨刀碰撞,磨损刮刀,影响刮墨质量,并且易损坏印版,影响耐印率和印刷质量。因此对于此改良型印版滚筒,应多吸收胶印机的动平衡的控制技术,并且还应更加严格,以消除或减小动不平衡对印刷质量的影响,提高机器的工作可靠性。
2.滚筒空挡与油墨转移
由于凹版印刷本身的工艺决定图文部分低于非图文部分,油墨必须进入到雕刻的网穴中,因此油墨转移的原理不同于其他印刷方式,须首先将油墨大量转移到印版上,再通过刮墨刀刮除非图文表面油墨,因此滚筒空挡的存在对油墨顺利刮除产生了一些影响,如果油墨量太大,油墨在转移和刮除过程中极易进入空挡中,可能引起油墨飞溅到印品上,引起印刷故障。因此应尽量减小空挡宽度,或设计将空挡空隙补上,并且应严格控制转移到印版上的墨量,对中间墨辊严格控制,在满足印刷质量的情况下减小转移到印版上的初始墨量。
3.刮刀与滚筒空挡边缘冲击
由于空挡的存在,以及刮刀与印版接触必须要有一定的压力才能将多余油墨刮除,因此,当滚筒空挡边缘转到与刮刀刚好接触处,在此处必然产生一个瞬时的巨大冲击力,如果滚筒高速运转,此冲击是相当大的,会对刮刀和印版产生破坏,损坏设备材料,影响印刷质量。因此,必须设计相应的机构来消除或减小此冲击。
一种解决办法是通过在滚筒轴上设计凸轮机构,使空挡边缘与刮刀接触处有相应的离压间隙,刮刀和滚筒空挡边缘线平稳接触,平稳接触之后再合压使滚筒与刮刀保持响应的刮墨压力,顺利刮墨。
4.印版构料以及制版
因为印版与滚筒分离,所以印版与传统凹版滚筒印版有一定差别。印版强度是关键因素,制版图文仍然悬在铜层上,因此为保证制版铜层与基材的依附性,印版基材最好是铜。为达到更好的雕刻效果制版铜层材料应添加硬铜添加剂,以保证雕刻质量。由于凹版现在已普遍采用雕刻制版,如果是电子雕刻则印版片体强度要能承受雕刻强度,否则易损坏印版引起制版故障。激光雕刻相对来说对印版强度要求小些;对印版基材的雕刻也需要有相匹配的设备或部件进行固定以确保雕刻质量和满足印刷工艺要求,如果采用平面雕到,则应对图文进行补偿以减小印版固定在圆形滚筒上后产生的图文变形。
结语
印刷设备是一个系统,因此对印刷设备的改进应从系统的角度考虑。本改良型印版虽有很多优点,但是光有印版和滚筒的结构设计远远不够,还应对滚筒的材料,运动学和动力学性能进行深入分析,对与之相联系的其它部件进行设计和考虑,才能使本改良型设计真正得到应用,否则只能停留在图纸上。毫无意义。
本改良型滚筒设计,还有许多要探讨的问题尚待解决,若能得到妥善解决,相信对凹版印刷机械和工艺必有一定的推动作用。


