凹版印刷套印波动原因分析

纸张的尺寸稳定性

    纸张的尺寸稳定性是指纸张在受力或受环境(温、湿度)等因素影响时,其尺寸相应变化的性能。纸张的尺寸稳定性与纸张的弹塑性,吸湿性等有关。

    (1)纸张的弹塑性

    弹性是指物体受力作用变形后的恢复能力,是一种可逆形变。纸张在受外力作用时,除瞬时变形外,还有随时间的延长而产生的变形。因此纸张弹性由两部分组成,撤除外力后瞬时恢复的敏弹性和随时间逐步恢复的滞弹性。塑性是指物体受力作用后,当作用的外力大于纸张弹性极限时,产生不能恢复的永久变形的性质,也称为再造性或可造性。纸张主要由纤维素和半纤维素组成,两者均为高分子物质,有一定的弹性,从而决定了纸张具有弹性。纸张内部纤维相互交织,存在空气,决定了纸张具有塑性。同时,添加剂中的填料会增加纸张的塑性,胶料会增加纸张的弹性。当弯曲的单根纤维被拉直时,纸张会表现出弹性变形和塑性变形;纤维交织点的作用使纸张变形恢复,单根纤维及分子间距离发生变化.产生敏弹性变形;而纤维的高分子钩性使纤维表面相互连接的分子间距离发生变化,产生滞弹性变形:同时,单根纤维间分子产生位移,其表面结合力被破坏,产生塑性变形。因此在造纸时保持王艺标准规范,使纸张在受拉、受压两方面产生均匀稳定的弹塑性形变,可保证印刷张力稳定、套印准确。模切成品尺寸一致。

    纸张在印刷过程中受到压力和拉力的共同作用。纸张在受印刷压力作用后会产生弹塑性变形,此变形对套印的影响不是很大,依然可以保持所有压印单元压力的一致性、平衡性和印刷套印的稳定性。同时,纸张在印刷时还受到拉力作用,周向上被拉长的同时在轴向上也产生相应的形变。纸张在印刷时一直处于被张紧的状态,为了使前后两色套印准确,在制版上应采用扩大版径的方法,后一色版滚筒直径应较前一色的大,从而保证印刷张力的稳定性。但纸张的弹塑性形变和所受张力呈非直线关系,初始受力变形大,至一定程度后变形逐渐减小,因此均匀递增版滚筒直径的方法并不能完全解决纸张弹塑性形变对套印的影响。另外,这种非直线关系也会影响印刷张力的稳定性。在张力松开后,由于纸张的收缩量使模切出的成品尺寸与标准尺寸有一定偏差,产生印刷到模切的套印不准、套印波动等问题。

    综上所述,纸张的弹塑性形变对套印精度会产生一定的影响,对印刷张力等工艺进行调节,只能使套印误差相对减小,无法从根本解决套印波动的问题。

    (2)纸张的吸湿性

    纸张具有吸湿性,是产生套印不准的一个不可忽视的因素。纸张具有吸湿性的原因主要有以下两点:一是纸张具有毛细管作用,因为纸张由纤维交错而成,纤维间存在孔隙,且纤维本身也具有亚微毛细孔;二是植物纤维具有亲水性,纤维素和牛纤维素均含有氢氧根(-OH),游离出来的-OH有很强的吸水性,且相邻的纤维素分子间还能形成氢键。

    在温度一定的情况下,纸张的含水量与空气相对湿度的关系。在相对湿度的高、低位置,相对湿度引起的纸张含水量的变化较大,因此纸张储存环境及使用环境应尽可能一致,并保持在中等湿度范围内,使湿度对纸张含水量变化的影响降至最小。在湿度一定的情况下,温度变化与含水量变化呈直线关系,温度升高,含水量下降,因此保持环境温度的一致性也是十分重要的。

    纸张吸湿、脱湿过程会导致纸张尺寸的变化,引起套印误差。凹印过程中使用烘箱干燥,脱湿后的纸张尺寸会相对缩小,导致在周向及轴向上前后两色套印不准。单分子纤维吸水、脱水主要表现在纤维宽度的变化上,轴向的套印不准大于周向的套印不准,这也是胶片精确而印品套印出现偏差的主要原因,特别是纸幅较宽、套印精度较高或色数较多的产品更容易出现。

    通过保持纸卷与储存、生产环境的一致性,保证一定的储存时间,选用中等湿度作业环境,合理安排色序,采取预缩水等措施,充分考虑脱湿后尺寸缩小对套色的影响,可将套印误差降到最小。

    4.纸张的内部结构

    造纸工艺的变化如浆网速比的变化(浆网速比是指浆流速度与网流速度之比)、浆种的变化、填充料比例的变化,都会影响纸张的内部结构。这些变化产生的套印波动是各印刷厂家均难以解决的问题。将造纸操作规范化、标准化,可以将影响降至最小。

    5.纸卷的外形

    在运输过程中,受搬运工具的影响,纸卷容易产生变形、同心度差,导致放卷时印刷张力不稳定,套印波动加剧。变形严重的纸卷很难印出套印精度较高的产品,因此,运输过程中应尽可能保持纸卷的同心度。

    另外,纸芯是整卷纸外形的基础,对印刷套印的质量有着举足轻重的作用。首先,纸芯尺寸要符合要求,否则在复卷或开卷时会产生滑动;其次,纸芯的水分不能过高,否则在脱湿以后,纸芯外径收缩,开卷产生松动,也会导致张力不稳,套印波动加剧。

    工艺因素

    工艺不合理也会导致套印波动。

   

    1.制版工艺对套印的影响

    事实上,凹印制版流程中的每一工序都对套印的稳定性和准确性产生影响,下面仅就其中一些主要因素进行探讨。

   

    (1)版坯质量

    版坯是制作印版的基础材料,其机械性能的好坏决定了成品印版机械性能的好坏。所以要求版坯表面平整、同心度奸、动静平衡好,版轴符合机械加工精度等。

    印版滚筒的同心度不好、表面不平整,会造成印版某一局部的表面线速度与其他正常区域不同,从而使套印发生变化,产生套印波动问题。

    如果动静平衡存在问题,会使旋转中的印版滚筒产生冲量变化,加剧机械部件的磨损,磨损后的机械部件又会导致更严重的套印波动问题。

    如果版轴不符合机械加工精度,也会造成套印波动及其他印刷故障。版轴偏大,会给装版工作带来困难,损坏部件;版轴偏小,会使版滚筒在印刷压力的作用下产生振动。

    (2)车磨

    车磨是将镀过铜层的版坯按照印版版径的要求进行加工处理。要求做到以下两点:

    ①车磨后的印版轴向直径保持一致,否则会造成成品印版表面线速度不一致,导致套印波动。

    ②车磨后的铜面要求光洁平整,目的是保持表面线速度一致并方便电雕、镀铬等下道工序的进行。

    车磨对加工精度要求很高,根据纸张及印刷所用张力的不同,不同印刷厂家采用逐色递增版径(20μm~50μm)的方法来保证套印的准确。

    (3)电雕(腐蚀)、镀铬、研磨

    电雕(腐蚀)制作凹版要选择合适的雕刻刀、雕刻角度和加网线数等,处理好图案(特别是色标块处)的边缘部分。镀铬,研磨也要符合印刷的要求,避免在印刷时套印色标块处产生虚边、拉墨、边缘不齐等印刷故障,这些故障会使扫描信号发生错误,最终导致套印波动。

    2.印刷工艺对套印的影响

    印刷工艺设计主要包括色序安排、油墨黏度控制、印刷速度控制、各色密度值控制及一些产品质量控制等。在进行工艺设计时,要结合生产的实际情况,综合考虑质量控制标准对套印的影响,尤其要考虑印刷压力控制对套印的影响。因为若印版或承印材料不符合要求,使用了过大的印刷压力,会导致套印波动加剧。因此,合理、稳定的印刷工艺条件是避免套印波动的一个重要因素。

    操作因素

    影响套印的操作可分为准备工作中的操作与印刷生产中的操作两部分。

    1.准备工作中的操作

    准备工作中的操作主要包括装版、装刮墨刀、机器参数设置等工作,针对套印波动的问题,在这些工作中主要应注意以下事项:

    (1)装版时要注意检查版轴是否符合尺寸要求,针对版轴尺寸,采取相应的措施进行处理。

    (2)注意检查印版的动静平衡。

    (3)注意检查并保持传动部件的清洁,润滑,损坏的部件应及时修理.更换。

    (4)注意保持各定位点、面的清洁与到位。

    (5)各部件安装到位。

    (6)调整好油墨车的水平位置。

    (7)刮墨刀装平、装直,根据印版、油墨的情况,选择软硬适当的刀片,磨好刀锋,避免因刀不好而产生拉墨、虚边等故障而影响套印信号。

    (8)设置准确、合适的参数。

    2.印刷生产中的操作

    在印刷生产过程中,要注意以下事项:

    (1)根据不同纸张选择合适的张力、适当的可控制参数。

    (2)生产中保持合适。稳定的印刷速度。

    (3)控制好印刷压力。

    (4)控制好油墨黏度、性能,减少印刷问题的出现。

    实施规范化、标准化的操作,将套印波动降到最低。同时要求操作者在故障出现后,准确地做出判断,及时采取措施,解决问题。

    对套印波动的解决程度能够反映出一个公司的整体管理与技术水平,规范化、标准化、数据化是印刷业的发展方向,也是解决套印波动问题的根本。