關于凹印版輥的基礎知識科普

關于凹印版輥的基礎知識科普,希望對大家了解凹印版輥有所幫助。

凹印版輥
凹印版輥

 

上世紀90年代初,受國內包裝市場飛速發展和國際制版先進設備迅速更新的影響,制版設備與技術得到快速發展,制版企業遍地開花,版材市場供不應求。90年代中后期,隨著計算機的普及與性能提高,制版質量大幅提高,制版周期不斷縮短。經歷了近20年的高速發展,我國軟包裝制版行業也經歷了一個不斷發展的過程。

俗話說,印刷品質量“三分在印刷,七分靠制版”。那么,當前我國塑料軟包裝行業制版技術如何?其市場狀況怎樣?印刷制版過程中需要注意哪些問題?本期技術專題,編輯部將和您一起關注制版的相關技術。

凹版印刷作為印刷工藝的一種,以其印制品墨層厚實,顏色鮮艷、飽和度高、印版耐印率高、印品質量穩定、印刷速度快等優點在印刷包裝及圖文出版領域內占據極其重要的地位。從應用情況來看,在國外,凹印主要用于雜志、產品目錄等精細出版物,包裝印刷和鈔票、郵票等有價證券的印刷,而且也應用于裝飾材料等特殊領域;在國內,凹印則主要用于軟包裝印刷,隨著國內凹印技術的發展,也已經在紙張包裝、木紋裝飾、皮革材料、藥品包裝上得到廣泛應用,運城制版有限公司就是一家在各個領域均有水準的專業制版公司,其使用的設備均從德國或瑞士進口,其生產的各種凹印版輥質量在全國都是首屈一指的,其生產的凹印版輥已有部分向國外出口。近年來,凹印版輥印刷大量采用醇溶性油墨和水性油墨、UV油墨,既符合了國家綠色環保印刷的要求,又能適應薄膜、復合材料、紙張等多種介質,因而在包裝印刷領域保持了常勝不衰的局面,成為國內印刷行業中不可或缺的重要一員。

凹印版輥的制作工藝,從其發展的過程來看,有多種工藝選擇,分別是碳素紙照相法、直接加網法、膠凹印轉換電子雕刻、數字電子雕刻、激光雕刻后腐蝕、激光直接雕刻等等。在此,我主要談談其中目前最重要也是應用最廣泛的電子雕刻凹印版輥的制作。

從凹印版輥的制作流程來看,主要有以下步驟:印版基體制作、印版輥筒鍍銅處理、原稿(或設計)圖像文件制作、印版圖像電子雕刻制作、印版輥筒鍍鉻。其中,印版基體制作及印版鍍銅輥筒處理是與原稿(或設計)圖像文件制作是同步進行的,當印版鍍銅輥筒處理與原稿(或設計)圖像文件制作完成后,才可進行印版圖像電子雕刻制作,最后印版鍍鉻,至此完成印版的全部制作過程。

1)印版基體制作

印版基體的材料一般為無縫鋼管,也有少數采用鋁材料制作的。因鋼管價格低且堅固牢實,大多數都采用鋼管,重量從10千克(窄幅小機型印刷機)到幾百千克(寬幅大機型印刷機、單色凹版印刷機)。鋼管的壁厚從10mm到30mm,大尺寸滾筒則更厚。按印刷機的需要,印版分為無軸和有軸類,一般小型軟包裝印刷機均用無軸空心印版,大型印刷機用有軸印版。在制作前,首先會由印刷廠提供其印刷機所用版輥的圖紙,然后完全按照圖紙要求選取合適的無縫鋼管切割、焊接法蘭、車倒角、研磨版輥表面,如果是帶軸類的還要在印版的軸上加熱封套,再經過必要的精度檢驗,達到圖紙技術要求。至此印版的基體加工就已完成了。在此要注意的是無論做出的原版如何好或者電子雕刻的數據如何精確,若不能制出高精度的印版基體,仍無法保證印刷品的質量,從這方面來說凹版可以說是各種印刷版中要求最嚴格的,其制造過程中用的各種精密加工機械設備有力地保證了版輥的精度要求。

2)印版輥筒鍍銅處理

不論印版輥筒基體是鋼或鋁材料(只要能滿足要求的),在制作制版銅層之前,都要在其新加工出來的基輥表面鍍預鍍層,有多種方法可供選擇。如鍍鎳、氰化物鍍銅。然后鍍制版銅層,這個銅層是電子雕刻的工作面,所以它的質量必須符合下列要求:銅的純度高、品粒細;鍍層表面應光滑無凹陷、無條紋等;鍍層有足夠的硬度和韌性。硫酸鹽鍍銅工藝是目前工藝較為先進的酸性高速硬質電鍍銅法,其陰極電流密度可以在13~20A/dm2范圍內變化,所制得的銅層硬度為維氏(210±10)HV能滿足電雕版的要求。高速電鍍所用陽極消耗較快,陽極選用球形銅塊能盡量擴大陽極實際表面積防止陽極鈍化,又因純銅陽極溶解不良,易產生銅粉影響銅層質量,而含磷0.1%的銅陽極由于Cu3P(非化學計算成分)的存在,在相同條件下溶解均勻且有較高的溶解速度。硫酸鹽鍍銅法鍍液一般工藝:在此情況下,陽極和陰極電流效率接近100%
硫酸銅     150~300g/l
硫酸      40~110g/l
溫度      20℃~50℃
設計知識資源網
陰極電流密度  10~30A/dm2
添加劑     適量

要注意的是電解鍍銅要達到相當的速度和質量要求,添加劑是必不可少的,其選擇要具體到工藝規范。銅層鍍好以后,還要經過從瑞士進口的車磨聯合機切削或研磨機研磨、拋光機拋光等工序制作,使版輥的直徑公差、平行度公差及表面光潔度均達到要求,至此鍍銅版理基本完成。由于工藝等原因制得的銅層有時難免出現砂眼、短劃痕等缺陷。補救方法如下:清潔修正區域,把輥筒作為陰極,從整流器正極引一導線,
裸露部分用棉花包裹,浸漬電鍍液作陽極在待修正區域上來回輕擦,直到完全補鍍上銅為止,要注意電壓的調整,以防鍍層燒焦,造成刷鍍層與制版銅層的結合力不強而前功盡棄。最后用水磨砂紙打磨或再次在研磨研磨即可。

版輥印刷
版輥印刷

 

3)原稿(或設計)圖像文件制作

首先要了解客戶的要求,是原稿復制,還是在原稿上基礎上進行再設計,然后對原稿掃描,要求掃描得到的圖像清晰、色彩盡量接近原稿、文字線條清晰不要有虛影,尺寸不要變形等,然后按照客戶要求結合凹印印刷的特點使用專業處理軟件如Photoshop、Illustrator、Freehand、Coreldraw等等對圖像、文字、漸變色等等進行制作處理。在處理過程中,要遵循以下原則:

一、電分圖整體調整為主,不要這里選一下調一下,那里選一下調一下,容易出現局部色偏現象,能用曲線調整的,盡量不要用選校。二、能用專色制作的,盡量用專色制作,以保證印刷穩定。三、對于一些在小印刷機的印版,因其速度慢,轉移差,應將電分圖和噴圖整體稍做加深,便于客戶印刷。四、細小文字的應適當加粗,線條細小于0.2mm的也應適當加粗,以保證能雕刻出來。五、彌蓋的做法應刻淺色進深色下,一般在0.2mm以上,以保證套印。六、圖像的色彩管理一定要到位,否則最終印版很難達到客戶的要求。

4)印版圖像電子雕刻制作

上海運城制版有限公司使用從德國或瑞士進口的先進雕刻機在圖像文件制作完成后,并對圖像文件進行RIP后,然后在電雕工作站上進行操作,具體有以下步驟:定電雕工藝、拼版、裝印版、試雕刻、雕刻。首先根據需要選定各色所用的電雕工藝,即網線、網角、曲線、暗調、通道、高光、針角、邊緣增強;然后再按照客戶要求的拼版圖進行拼版,即設置輥周長、雕刻寬度、套版線的位置、各色圖案的位置及橫向、豎向的數量、設置雕刻方式(螺旋、步進、無縫接);然后裝印版準備雕刻,在雕刻版輥以前,要將版輥表面進行清潔、潤滑處理,使之達到雕刻中不易打針、滑傷版面;然后進試雕刻,按照所定雕刻工藝參數,選用所需電雕針角,試出需要的網點暗調、通道、高光的大小,然后就可以進行正式雕刻了,雕刻完成后,注意檢查版面有無滑傷、打針等不正?,F象。值得注意的是常用的電雕針有90°、100°、110°、120°、130°、140°,電雕的網線范圍從40線至200線,電雕網角從30°至60°,其產生的工藝參數匹配有很多種,能否正確選用,直接關系到客戶的產品質量,在使用時一定要慎重。

5)印版輥筒鍍鉻

凹印版輥經過電雕在銅層上形成網穴以后,版輥制作就算完成了。但印刷過程中油墨掉落于銅層表面非網孔部分時,銅面容易被刮刀刮傷,因此要在銅層表面鍍上一層10μm左右的硬鉻層。至此,一根凹印印版滾筒就制作成了。在鍍鉻這一道程序里,需要經過以下步驟:清洗、脫脂、鍍鉻、拋光。清洗與脫脂的目的是將版面的油脂、臟污去掉,拋光則是為了把鍍鉻過程中網穴邊緣的毛刺打磨掉。凹印版輥表面所鍍鉻層有很高的硬度及高度的耐磨性和化學穩定性,通過鍍鉻使印版表面的銅層不受損傷是制作印刷版輥必須的一道程序,而要提高印版的耐印力主要也是提高鉻層的硬度。如印數要達80萬轉,鉻的硬度需要950HV左右。鉻層硬度與溫度、電流密度、鉻酐及硫酸的含量都有密切的關系,需要嚴格控制。

隨著凹印制版技術的不斷發展創新,電子雕刻凹版的制作工藝也在不斷的完善,涉及的領域也在不斷的擴展,相信在未來的一段時期內,電子雕刻凹版制作工藝仍然能發揮它獨特的魅力,在凹印行業中占有不敗之地。

一、套印不準
在凹版印刷中影響套印精度的因素很多,如,采用的主電機及其控制系統的穩定性和可靠性,齒輪箱的傳動形式及精度,導紙輥動靜平衡的好壞,電氣系統的靈敏度及可靠性,設備在使用過程中出現的違章操作,機械系統保養不檔造成的磨損,局部變形等均是套印不準的因素。在這主要分析一下與版輥相關的一些因素。

(一) 版輥的機械精度
目前制版商出廠的版輥機械精度一般均要達到以下要求:

項目 要求
長度極限偏差 輥長的±0.2%
直徑極限偏差 ±0.02 mm
壁厚范圍 6 mm-12 mm
鍵槽寬度深度極限偏差 +0.3 mm
0
錐孔錐度極限偏差 ±1°
圓柱度 不大于0.03 mm
法蘭圓角 7 mm~11 mm
動平衡 80 g以下(1200 r/m)
版輥精度超差是造成套印不準的原因之一。
單凹機目前制版有兩種形式一種帶軸版,一種空心版。

1.帶軸版
帶軸版費用高,但加工精度也高。因為帶軸版制版商加工時要經過進口MDC車磨而成,一方面車磨機的精度高,另一方面車磨時的基準點與印刷時的基準點相同,所以印刷時版輥機械精度高。

2.空心版
空心版費用略低,但由于制版時的加工基準難以同印刷基準相同,其次即使制版同印刷基準找一致,還存在印刷時操作工穿軸時不規范或穿杠軸長期拆卸,尤其是野蠻拆卸造成軸損傷,使得實際穿軸后,版輥左右跳動超差,不圓度超標等均是套印不準的主要原因。

(二) 紙張絲縷方向對套印的影響
一般來說,紙張纖維的橫向膨脹要比紙張纖維的縱向膨脹大得多,一般為2~8倍。因此,紙張纖維的橫向伸長也就比縱向伸長大得多了。直絲縷紙張印刷是指印刷的紙張纖維方向與滾筒轉動方向一致。橫絲縷紙張印刷是指紙張纖維方向與滾筒軸線方向一致。直絲縷紙張從開機到印完,紙張的伸縮變化是橫向大于縱向,印刷后就出現了紙張圖文容易產生橫向套印不準。橫絲縷紙張印刷后,紙張的伸縮變化是縱向大于橫向,印刷后圖文容易產生縱向的套印不準。因此用何種絲縷紙張印刷,此絲縷紙張的伸縮變化量均要提供給制版公司。

(三) 制版公司在電雕工段有整體縮放功能
可根據紙張絲縷的固定變化量進行橫向整體縮放或縱向整體縮放來彌補紙張絲縷引起的變化。

(四) 利用陷?。◤浬w)彌補套印誤差
從根本上來說,彌蓋技術的目的主要是為了補償印刷機的套印誤差。(因為再精確的印刷機均存在機械誤差)。彌蓋方式分內縮和外擴。

1. 內縮(表印印刷色序一般為由淺至深)
彌蓋內縮是將上一色均勻內縮小于下一色0.05 mm~0.1 mm。例如:大紅色下將黃縮小一線。深紫色下將紅縮小一線。但內縮一般適用于較大面積兩色相疊的圖案,不適用小圖案。

2.外擴(表印印刷色序一般為由淺至深)
外擴式彌蓋在實際運用中很多,凡相鄰顏色一般均采用淺向深擴大0.15 mm~0.3 mm,彌補套印誤差造成相鄰兩色露白縫的質量缺陷,使成品率大大提高。

二、凹印堵版淺析
在凹印中,油墨的轉移率一般為60%~80%,有2/5~1/5的油墨會殘留在網穴中,當油墨的轉移率降低時,會導致印刷品圖像發虛、字跡模糊、線條不清,在淺網部位尤為明顯。堵版嚴重時,還會影響正常生產。造成堵版的原因主要有以下幾個:

(一) 油墨方面的原因
1. 油墨黏度較高,油墨中的顏料分布不均,流平性不好。
2. 溶劑揮發速度過快,或者使用的溶劑對顏料的溶解性不強。
3. 印版浸在墨槽的深度不夠,著墨不良。
解決這一問題,需要適當降低油墨黏度,或選用慢干型混合溶劑以降低溶劑的揮發速度。調高墨槽位置。

(二) 刮刀方面的原因及解決方法
1.刮刀位置不當,刮墨點距離壓印點太遠。
2.刮刀角度太大或者刮刀氣壓偏大。
解決此類堵版問題,需適當調節刮刀的壓力及刮刀角度,讓刮刀距離壓印點近一些,并防止干燥箱中的熱風漏出直吹版面。

(三) 印版方面的原因及解決方法
1.印版使用時停機時間過長或上次印刷后印版網穴未清洗干凈,印版網穴被油墨干固,導致堵版。
2.版深度過深,網底清洗不凈,導致堵版。
3.印版本身質量不好,網穴呈倒梯型。
出現此類問題,印版應該重新鍍鉻。

(四) 其他方面的原因及解決方法
壓力太輕或者印刷速度較快、壓印時間短而導致堵版時,應適當地加大壓力
環境溫度較高或者相對濕度較小,空氣中灰塵多,因靜電吸塵等原因也會導致堵版,因此保持潔凈的工作環境也可減少堵版現象的產生。

三、著墨不實或著墨過量的問題

(一) 紙張平整度因素
理想的紙張兩面都應該光滑、平整且厚度均勻,這樣才能使其與接觸的平整表面(如襯墊、橡皮布、印版等)形成良好的接觸。但實際上,多數紙張并不是理想的,主要表現在:厚度不均勻,紙面起伏不平,只能接觸到印版的某一邊;紙張表面粗糙,只能與印版有小面積的不連續的接觸,是造成紙張著墨不實的因素之一。
通常,表面起伏不平但厚度均勻的紙張可以通過調整印刷壓力,使其與印版之間形成良好的接觸。但是凹凸不平的紙張如果壓縮性能較差,就不能通過這種方式來調整。然而,如果紙張單面平整,則可以通過一個軟墊做襯,使其與印版之間形成良好的接觸。但這兩種方式都會引起紙張本身的延展或彎曲,需要的壓力則根據紙張表面起伏的幅度、頻率、凹凸不平的程度及紙張的硬度進行調整。

(二) 紙張表面不同著墨性的因素
目前常使用的紙張有銅版紙、白卡紙、金卡、銀卡、玻璃卡紙,同時金卡、銀卡又分復鋁箔金卡、銀卡和復PE膜金卡、銀卡。
紙張除平整度對印刷著墨性有影響外,更重要的是其材料本身的吸墨量亦是主要因素。如白卡紙與金卡、銀卡相比白卡紙吸墨量要遠遠大于金卡、銀卡。但復鋁箔的金卡或銀卡與復PE膜的金卡、銀卡相比前者吸墨量明顯在大于后者。
由于以上紙張的因素,制版時客戶應提供準確的紙張信息,以便制版公司根據不同的紙張性能,制定不同的制版工藝。

(三) 信息傳遞存在的問題
印刷過程中,紙張、油墨、版輥、印機均是印刷廠的供應商,一個高質量的產品必須是它們最佳的配合,無論那一個環節出現問題均要產生印刷次品。因此四方的合作交流是非常重要的。但在實際工作中由于行業跨度大,相互交流的機會少,印刷出現綜合性問題時僅靠單方面解決就十分困難。例如,我公司在為一客戶制做一個軟包品種時,其中的一處大紅色空白字時(英文字,中文會更糟),印版上機后印后空白字比樣品明顯偏細,再看我公司凹樣空白文字比樣品略偏粗。我們同客戶一起分析,想從提高油墨黏度、減少印刷壓力來解決,印后油墨外撲現象很明顯,后來重新更換油墨配方后此現象消除。
再一個問題,由于種種因素許多廠商都一味要求將版輥深度加深,使得印版幾乎達到電子雕刻的極限深度。實際上,版輥越深越不利于高速印刷,越容易產生刀絲、堵版、圖案邊緣拖墨等現象。

四、印品左右色差現象
造成印品左右色差的因素也很多,例如左右膠輥壓力不均勻,左右刮刀未調平,裝版時未裝平使左右與膠輥之間壓力不勻等等。在這里主要討論一下如何確定是印版問題和如何排除印版因素。
在制版過程中,尤其是滿版實地時,電雕從左至右容易產生網點大小的變化,一般左右正常誤差在0.3絲以內,若偏差過大時即會產生左右色差。排除制版原因可以采用以下方法:
1.將印刷品與制版凹印打樣放在一起觀察看其深、淺是否一致,若一致可基本確定是印版問題。
2.版輥左右調轉重新平整裝版,開機后觀察前后兩張印品是否深淺一致,若仍深淺相同亦可基本確定印版問題。
3.制版產生的問題最大的特點是固定不變,無論你怎樣調整它仍會在原處。
例如,在實際工作中我們曾碰到由于版輥表面水漬干固清洗不掉,造成印品印后有水漬樣印痕,遇到此種情況可用5%濃度的稀鹽酸擦拭水漬處,若仍處理不掉,可返回制版廠處理。

五、印刷中的刀絲或串墨等故障分析
在印刷過程中經常會出現刀絲、串墨等現象,此現象也是一個綜合因素。
油墨中混入灰塵、紙屑、粉屑等雜物積攢到刮刀下,高速印刷時極易劃傷版輥產生串墨、刀絲現象。
刮刀有細小刀口,使油墨刮不干凈就會產生刀絲。
由于印版是通過電雕刻在版輥鍍銅面上,后來又為增強版輥印刷時的耐磨性和耐腐蝕性,鍍了一層鉻,鉻層硬鍍一般在800 HV~1000 HV。鍍鉻后要經過拋光工序,我公司引進了世界一流的MDC自動拋光機,可自動設定100多個個性化參數,完全可以滿足客戶對拋光的不同要求。
以上介紹了制版的拋光工序。若制版時拋光處理不佳,或鉻層表面粗糙也會引起刀絲現象。再一個若版輥深度過深,圖案棱角處硬度很大,易將刮刀磨出刀口也容易產生刀絲。
油墨質量不合格,顆粒過粗,印刷時極易形成墨塊堆積在刮刀下方,從而產生刀絲和串墨。

六、膠印、絲印、凹印結合印刷時的注意事項
由于凹版相對膠印、絲印制版加工工藝復雜,周期費用高,所以膠、絲、凹結合時要以凹版為基準。常采用的方式有:
1.凹版制版后將凹版電子文件送到出片公司發軟片,膠印再以此軟片為基準制作膠印印版。
此種方式主要存在出片公司良莠不齊,較好的出片公司亦存在所用膠片、藥水、輸出設備參數設定等可變因素,往往出現相同電子文件,早上出的軟片同下午出的軟片套不準;今天出的軟片同明天出的軟片套不準等。目前避免此問題的控制方法一是出片后要用標準軟尺測量整體尺寸是否準確;二是軟片出來后與印版相套,使軟片鋪平且無間隙與版輥粘貼,用放大鏡檢查套印線是否吻合。
2.先將凹版印出印樣,再以印樣為基準制膠印版。
3.先膠印后凹印制版的產品。
雖然我們不提倡如此制作,但遇到特殊情況還是要有應對方法。遇此情況制版時要給制版廠提供平整的印樣、電子文件、制膠印版時的軟片。我們會以印樣為標準,軟片為參考調整電子文件尺寸,達到與膠樣套印準確。但當膠凹圖案要求套印誤差不得超過0.1mm時,往往第一次制版就找準基準較難。

由于紙張的伸縮性,不論是膠印、凹印結合,還是各色全部采用凹印,當遇到大面積實地印刷后極易使紙張變形,因此車間恒溫恒濕及烘箱溫度的控制均很重要。紙張伸縮量大印刷無法彌補時,應考慮制版時(找準變量)整體縮放。達到套色準確的目的。

 

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