柔版印刷机的结构
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发布时间：2022-04-20 09:40
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时间：2022-05-12 23:11
柔版印刷机主要有4各部件组成，即解卷给料部件、印刷部件、干燥部件及复卷收料部件。在现代柔版印刷机上，一般还有张力控制、边位控制、套准控制、印品观察等测控装置及机械状态监测与故障诊断系统。除此之外，为了扩大适用范围，在有的柔版印刷机上还装备了上光、覆膜、烫金、分切、模切、打孔、丝印、及凹印单元等装置，成为柔印联合生产线。 印刷部件是柔版印刷机的核心,采用短墨路输墨系统。有两根墨辊，甚至一根墨辊配以刮墨刀，既可以实现油墨由油墨都向印版表面均匀、定量的传递。
目前，柔版印刷机使用的典型印刷单元如简图7所示。在此系统中，网纹传墨辊由墨斗胶辊供墨，墨斗胶辊的作用是向网纹传墨辊（简称网纹辊）传递充足的油墨。刮墨刀鱼网纹辊相配合，使得柔版印刷机可以适应各种黏度的油墨，在更高的因素下获得更好的印刷质量。当印刷速度提高时，虽然网纹辊表面的动压力增大，但是刮墨刀压在网纹辊表面，因此输墨系统的输墨量与油墨的动压力无关，几乎不受黏度影响。网纹辊所传递墨量主要取决于其储墨系统（网纹辊墨穴的容积）以及网纹辊与印版表面间的油墨分离情况，而与输墨系统的运转速度无关。这种短墨路输墨系统可以在各种速度下保持输墨量的恒定，故柔版印刷机能够胜任高速印刷和高精细彩色网点印刷。 早期使用的网纹辊是机械雕刻的铜质辊，并在铜辊上镀铬，以提高耐磨性，增加携墨量。
现代网纹辊采用激光雕刻陶瓷辊技术。两种网纹辊都有较好的传墨性能，但陶瓷网纹辊价格偏高。在印刷高精度的网线版，印刷速度达到200m\min时，陶瓷网纹辊更能显示出其耐磨，耐热的优势，但实践证明：陶瓷辊的墨穴易堵塞，应用时必须注意清洗及保养。金属网纹辊由于有镀层，墨穴不易堵塞，但使用寿命不如陶瓷辊。
大部分用户认为，尽管陶瓷辊初期投资大，但是这种网纹辊使用寿命长（特别是在使用刮墨刀的输墨装置场合），性能优异（激光雕刻可以得到更精致的网线），足以补偿与一般网纹辊相比的额外支出。 油墨从墨穴中向印版上转移的墨量除了与油墨的性能、印刷速度等因素有关外，还与墨穴的深度与宽度的比值有关，如图11所示。显然，如果墨层开口窄而深，那么墨穴底部的油墨就无法转移，*近降低了墨穴中的油墨向印版上的转移率，而且也不利于网纹辊的清洗，由此造成墨穴的永久堵塞。实践证明：墨穴开口宽度b与深度h得比值R约等于0．28时,油墨转移较流畅。
现代网纹辊一般用激光雕刻陶瓷辊制成，一般而言，网线数越高，墨穴深度越浅，墨穴深度及宽度以微米计量。 网纹辊的传墨量一般以网线数来衡量。网线数是指在每厘米范围内所雕刻的墨穴数量。一般讲，网纹辊的供墨量随网线数的增加而降低。实践证明：要获得品质优良的印品，网纹辊的网线数应与印版加网线数保持一定的比例关系，即网纹辊的网线数一般应与印版加网线数的4倍左右。对于实地印刷，如果网纹辊的网线数过低，则供墨量太大，印版边缘因积墨而造成印品边缘重影；如果网线数过高，供墨量不足，实地密度不够而发花。实际工作中，必须根据供墨量合理选择线数。
网纹辊的网线角度目前尚无统一规定，实际工作表明，较为理想的网线较为30度和60度，但是，目前应用较多的是45度，确定网线角度是应以减轻莫尔条纹（龟纹）为基本原则。 墨穴角度、网线数、墨穴形状及墨穴深度和宽度决定了墨穴的体积，网纹辊正是靠这些凹下的墨穴来传墨。墨穴体积一般用于理论分析，实际工作中很难测量出其精确度。目前，测量墨穴尺寸的方法是用墨穴的平均数量来表示，墨穴数=D×π×L×M×M，式中D为网纹辊直径，L为网纹辊长度，M为网线数。
不同的墨穴形状，不同的网线及不同的网线角度可组合成不同墨穴容积的网纹辊，表2表示不同网线网纹辊的容量及其相应的适用印刷产品。由于网纹辊的磨损和堵塞，实际传墨量为理论值的70-80%。 网纹辊回转时转移到印版上的墨量实际是一个变量，受到多因素的影响。在正常情况下，墨穴内所填充的油墨量能转移到印版上大约在70-80%范围内。即使油墨本身的稳定性及分散均匀性均符合质量要求，且网纹辊的制造精度也很高，但是，他转移到印版上的墨量也是很有限的。当印品质量的稳定性受到严重破坏时，其根本原因不在于油墨本身的性能，也不在于网纹辊的精度，而是由于网纹辊在工作过程中其墨穴被干固的油墨堵塞所致。墨穴底端的干墨，尤其是水基油墨干燥后较难溶解于新墨，除非溶解时间很长。阻塞故障将减少墨穴的有效传墨量。
因其阻塞的基本原因有3个：a、更换印件时，网纹辊清洗不彻底；b、长时间停机，没有清洗网纹辊；c、油墨干燥性能过快。“工欲善其事，必先利其器”。所以，要保持墨量的精确传递，必须对网纹辊进行合理的清洗。
目前，又以下5种清洗方法： 原理同低压喷洗法类似，不过清洗粉用的是塑料细珠。这种清洗方法可使网纹辊的清洗速度提高30%，并能在提高印品质量的同时，还可以延长网纹辊的使用寿命。这种方法塑料细珠的耗量少，清洗过程没有任何有害物质的排放和化学物品的沉淀，有利于环保，高效安全。
油墨阻塞墨穴是柔印中令人头疼的问题，用10倍或20倍放大镜可以清楚地观察墨穴阻塞的情况。
从印刷工艺角度考虑，柔印墨量一般要求为每平方米1.2克（UV油墨则更少），如果采用60度的墨穴角度，网纹辊的网线数为300线/in时，墨穴体积则为每平方米3.5立方厘米。使用这样的网纹辊，墨穴所能转移的墨量达40%。印版图文部分的墨层厚度约为1.5微米，这是网点扩大率最低。 刮墨刀的作用是从网纹辊表面刮去多余的油墨，更好的控制向印版滚筒转移的墨量。
油墨固化不良（过快或过慢），油墨化学成分配比不当，匀墨不均等故障，都会影响刮墨效果。柔印油墨中有机颜料的颗粒直径一般为2-5微米，这种小的颗粒一般不会造成过墨刀的磨损。但是，由于颜料颗粒在油墨中的粘结而使其颗粒变大，有的颜料颗粒直径达10-25微米，此时颜料分散的不均匀性将会加快刮墨刀的磨损，影响刮墨性能，所以油墨在使用前必须充分均匀分散。
刮墨刀鱼网纹辊配合使用，可对输墨量定量控制。如前分析，这可以是柔版印刷机适应各种黏度的柔印油墨，在高速印刷下获得高品质印品。
刮墨刀装置的两种类型
①简单刮墨刀装置，即一片刮墨刀相切在网纹辊表面。这种简单刮墨刀装置有正向式和逆向式两种刮墨方式，如图12所示。正向式刮刀一般采用在与网纹辊接点处切线成45度-70度的角度刮墨。正向式刮刀，与墨由刀内流去，由于液压会使刮刀浮起，所以必须对刮刀施加压力，这就增加了网纹的磨损。由于液压会使刮刀浮起，所以有可能使油墨中的异物、纸毛等通过，会擦伤版面从而影响印品质量。这时，就需要刮刀横向不断往复窜动机构，使墨刀装置复杂。
逆向式刮刀一般采用在与网纹辊接点处切成140-150度的钝角刮墨。逆向式刮刀，余墨由外流出，不必施加额外压力，不伤害纹辊。
②密封式逆向双刮刀装置。如图13所示，这种装置由墨室（又称刮刀座）、两片刮刀、墨式两段有耐磨软材料制造的侧面密封板与网纹辊构成一个封闭的墨腔。墨室由进墨口与出墨口，油泵经进墨口将柔印油墨喷到网纹辊表面并储存在墨室中，着墨后经刮到刮墨，挂下的油墨可继续循环使用。因为封闭式供墨，所以具有良好的封闭性，可以有效的减少油墨的挥发以及气味的外泄，对卫生和环保有很大好处。这种封闭式装置还可以通过加热或冷却手段调节油墨黏度，同时还可增设清洗装置，方便的将网纹辊墨穴内的积墨及时清洗干净，以保证稳定的输墨性能。需要补充说明的是两片刮刀作用各不相同，一片为反向式，成逆向刮刀，其挂吊网纹辊上多余油墨的作用；另一片为正向式，成为正向密封刀片，起密封作用。 柔版印刷机上两印刷部件（单元）之间的走带长度为250-400mm，而柔印速度一般达到150m/min，这意味着料卷上某点经过干燥装置的时间仅为几分之一到十几分之一秒，因此，要求柔版印刷机的干燥装置有良好的干燥效率。
柔版印刷机的干燥装置分为两级：一级是间色干燥，即在进入下一印刷单元之前，使前色墨层尽可能完全干燥，另一级是最终干燥，即在各色油墨全部印刷完毕后，要彻底排除墨层中的溶剂，以免复卷或堆叠时造成蹭脏故障。
①采用水基或溶剂型油墨的柔版印刷机干燥部件
这类干燥部件采用加热烘干方式干燥油墨，加热元件是热风管和红外线发光管。经过加热烘干之后，墨层中的溶剂得以挥发，但是由于墨层在烘干时被加热，油墨的连接料中的油脂可能还处于胶粘状态，必须安装冷却装置冷却之，以免在复卷或后续加工时为固化的树脂及柔版印刷机印刷速度和干燥加热温度都很高，必须安装冷却滚或其他冷却装置高热效率的同时，也保证干燥热风不从风罩中逸出，以免对印版上的油墨造成不良影响。
加热烘干装置的安装方式有两种：一种是安装在柔版印刷机组的下部。这种方式结构稳固。可以减少机器所占的空间；另一种是安装在柔版印刷机组的上部，显然加热烘干时产生的热量向上方逸散，不会对其他构件产生不良影响，这是目前的主流。
这里还需补充说明两点：1、由于柔版印刷机印刷速度和干燥加热温度都很高，必须安装冷却辊或其他冷却装置对承印材料（料卷）降温，以免料卷（特别是PVC塑料薄膜、薄纸等）在加热烘干过程中产生收缩、翘曲火热膨胀等不良现象;2、为了减少溶剂型油墨在加热烘干过程中逸散的挥发性有机物（VOCS），应配以VOCS后处理设备。后处理方法主要有两种，催化氧化法和冷却回收法。
②采用UV或UV/EB柔印油墨的柔版印刷机干燥部分
这两种新型柔印油墨已有取代水基型及溶剂型柔印油墨的趋势。UV或UV/EB柔印油墨100%固态含量，这两种柔印油墨采用化学固化方法，几乎没有物理性的蒸发，因而不存在环境污染问题；又由于它们具有无毒、瞬间干燥、油墨颗粒微细、浓度高、稳定性好等优点，目前在欧美已广泛应用。UV或UV/EB柔印油墨的使用，使得墨斗及干燥系统发生相应的变化。
由于UV或UV/EB柔印油墨不需要溶剂稀释，故可以省去热烘道、烘箱积挥发性有机物（VOCS）后处理设备。由于不利于加热烘干方式干燥油墨，故机构及电子元件不会受到因加热而产生高温的干扰，也不会因高温而引起料卷收缩、热膨胀或翘曲变形。因此，印刷实行大大提高。有资料表明，UV或UV/EB柔印油墨性能价格比高，当前其用量以10-20%的速度增长。
UV或UV/EB柔印油墨干燥系统的光源，大多以中压水银灯为主流，实际使用过程中要注意下面5个问题：
a干燥系统的加热管理。尽管UV或UV/EB柔印油墨的干燥固化原理是利用UV（紫外线）光线或EB（电子束）照射油墨瞬间干燥固化，但是在水银灯发射的光能中，UV光线所占的能量仅占20%。IR（红外线）光线却占60%，可见光占20%。所以必须去除IR光纤产生的能量，因为水银灯光照下可产生800度高温。
UV油墨中的光引发剂和颜料都吸收UV光的能量。研究表明：油墨中的不同颜料吸收UV光的能力也不同，乳*和品红色柔印颜料吸收少量UV光就可固化，所以其干燥性能好；而青色和黑色柔印颜料却要吸收较多的UV光才能干燥固化并节省能源。
另外，用UV及UV/EB柔印油墨切忌光照过度。因为UV柔印油墨在UV光照后，剩余的（未充分反应的）光引发剂还要继续反应6-24小时，即所谓后聚合反应。若一开始光照过度，UV墨膜会越来越硬，直至脆裂，应向印品质量的同时也无法再后续加工。
b保持干燥系统清洁。国外实践证明，采用UV柔印油墨的柔印工艺对工作环境要求严格。如果工作环境条件差，特别工作空间情节性较低，再好的干燥装置也不会获得满意的干燥效果。
c及时更换UV灯管。UV灯的使用寿命应该按照生产厂家规定的额定寿命使用。当超出其额定寿命1000-2000小时时，即使灯管仍然发光，也应更换灯管，因为这时UV灯发射UV灯的能力已远远不能满足要求。
d反射光装置必须保持清洁，反射镜应经高度抛光以提高反射能力。因此，保持反射装置清洁是保证反射的前提条件。
e使用UV柔印油墨时，必须注意防辐射，UV光辐射对人体有一定危害。其实，UV光能量相对较小，用一层薄膜的铅皮等材料将UV等进行适当的封闭或遮盖即可。 印刷且干燥后的卷筒料要复卷，以便储存或后续加工。为了保证印刷套准精度，获得松紧均匀、端面整齐、外援轮廓规矩的印刷料卷，复卷部件都配备有张力调节和控制装置，见图6所示柔版印刷机张力控制系统简图。为了缩短停机时间，有的柔版印刷机设有多个复卷部件用以不停机换卷。
