柔性版印刷發展至今,其印刷設備的傳墨方式隨科學技術的發展,也經歷了不斷的改進和提高。如果仍停留在原始的金屬光輥和金屬網紋輥的水平上,對日發展的各類印件所要求的傳遞油墨量,則難以達到標準要求。目前,柔性版印刷已能生產出高品質的印刷品大家也公認其中陶瓷網紋輥在柔印發展中功不可沒。是每個生產陶瓷網紋輥的單位,還不能做到數據統一,傳遞油墨量一致,造成了相同網紋輥線數有較多傳墨。
(BCM為英、美傳墨量標準,西歐 (除英國外CM3/M2,其換算方式為1BCM=1.55CM3/M2)或不同網紋輥線數、傳墨量卻一樣,影響了使用與交流上的混亂。本文通過對影響網紋輥傳遞(轉移)油墨量的要素進行理論探討以便掌握這些要素與傳遞油墨量的關系,才能得心應手地用好網紋輥。
網紋輥傳遞油墨量的要素有:網紋輥網線數,開與網墻比,網穴形狀,網穴深度,網穴表面光潔紋輥運轉速度,網線角度,網點形狀。
1.網紋輥線數
網紋輥線數,即單位長度內網穴的分布量,據可以計算出單位面積網穴的分布數量。此處單位長度指每英寸(2.54厘米),如200線/英寸,即每有200個網穴(800個網穴/厘米),萬個網穴。同理500線/英才,有25萬個網穴。由于單面積相同而同穴數量不同,所以網穴有大小之分,儲存油墨量多,傳遞墨量亦多;小的則相反,所以高線傳墨量比低網線傳墨量少。有的單位已做過探索試驗。用1000線/英寸的網紋輥來傳墨,結果印墨的密度值達不到“國際”要求,這里說明一個問題:網紋輥線數要合理選擇,并非越高越好。
目前仍存在網紋輥線數攀高的傾向,具體反映:網紋輥線數高 機器質量好。②購買機器時比較注重配置高線數的網紋輥。③網紋輥加工到1200線甚至2000線,并以此夸張網紋輥的質量。④瓦楞紙箱印刷開槽選擇350線/英寸甚至更高的陶瓷網紋輥等。筆者認為以網紋輥線數高低來衡量網紋輥的質量和印刷性能是錯誤的,網紋輥的線數確切地說是代表墨量,在通常情下,線數高墨量少,線數低則墨量多。
網紋輥有不同線數 給柔印工作者控制墨量帶來了可選擇余地,也給高印刷品質、高網線的產品創造了條件。金屬網紋輥一般只能加工到300線/英寸,所以20世紀80年代之前最高只能印刷120線/英寸的柔性版印品,以后能夠印刷 175線/英寸的印品,陶瓷網紋輥功可沒。這里也引出一個問題,究竟陶瓷網紋輥線數需多高?目前,據筆者所知國內最高選用1000線么國外的1200線,2000線又會怎樣實,關鍵是傳墨量很少,這是達不到使用要求的。當網紋輥線數的選擇,除按常規原則外(基料、文字、像線數,油墨),應該強調各個單位在實踐應用中選擇調整。今后隨著網紋輥加工技術的改進.網穴的儲墨量會增加,網紋輥使用線數可以適當提高,但當1000線以上的網紋輥請慎用。
2.開口與網墻比
該要素(見圖1)對油墨量轉移、網穴深度和提高印版線數比例有一定關系,但開口與網墻比例不可能提高很多 否則要影響同紋輥使用壽命,目前比例參數還沒有統一。
圖1
網紋輥由網穴傳墨 而網穴是凹的 所以網穴之間必然存在網墻,以前開口與網寬度之比是5:1,在此情況下,網墻的面積要占到整條網紋輥的31%。網墻上沒有油墨 ,特別是在使用刮墨刀的情況下,如果把網紋輥作為凹印的印版滾筒, 那么印件上是平網,由此可知網紋輥是以網穴來傳墨, 是點傳墨。不是面傳墨,所以這部分網墻對傳遞油墨來說是不理想的,如果高光網點落在網墻上會得不到油墨。
現在有的陶瓷網紋輥加工單位, 根據陶瓷硬度高耐磨性好的特點,盡量縮小網墻面積,提高傳墨效果。方法是開口與網墻的比例加大,即7:1、8:1甚至超過10:1。有的單位介紹按網線范圍,低網線200線/英寸比例取高些,高網線800線/英寸取低些。這是科學的,可能所有線數取一種比例,也不可能因為陶瓷硬度高耐磨性好,而網墻可以無限制地細。網墻不是很垂直,其頂端極細。從表1可以看出大多數達不到0.01 mm(報紙的厚度是0.07mm)。要影響使用壽命。根據線數,開口與網墻比例,網墻的厚度是可知的。
表1(單位:微米)
3.網穴形狀
圖2
此項要素(圖2)從陶瓷網紋輥研究成功后仍在不斷改進,從圖中可以看出網穴的容積是趨向擴大,為什么要擴大?第1網穴形狀不是很好看嗎? 網墻的強度也高,從第3種形狀看,問墻的強度大削弱,而且從表1看網墻厚度有很多還達不到一絲米,但人們還是傾向于擴大網穴容積,其原因:①網紋輥的作用是傳遞油墨,要盡可能提高網紋輥的傳墨量。②網穴的深度不可能很深,要在有效深度內盡可能擴大網穴容積。③如前所說,網紋輥是點傳墨,不是面傳墨,而且柔性版印刷的傳墨系統,只有一根網紋輥與印版輥觸。雖然機械結構簡單了,但與平版印刷4根上版輥與印版接觸,而且是面傳墨相比,網紋輥要有足夠的傳墨量才能實現正常印刷。④有利于選用高網紋輥的傳墨量,網穴形狀是關鍵之一。⑤有利于提高印版線數與網紋輥線數的比例。該比例開始是1:3,陶瓷網紋輥應用后例提高了,一般是4.5以上,目的是印版上的高光點夠得到網紋輥上幾個墨點的覆蓋,從而保證高光網點得到足夠的油墨,致使半色調的產品,層次豐富立體強。據資料介紹第2種網穴的儲墨量可提高10%~15%,第3種儲墨量可提高20%~30%。網穴形狀與陶瓷的使用壽命有關,因此選用時可按實際需要根據各方面的利弊適當選擇。
4.網穴深度
該要素也是關鍵之一,據資料介紹網穴深度是開寬度的23%~33%,比較理想的是28%,這一參數值得商議。如果按照這個參數,1000線/英寸的陶瓷網紋輥,其網穴深度還達不到0.01毫米,幾乎與網墻頂端持平,傳墨量是非常少的。所以這個參數對金屬網紋輥較為適合。因為金屬網紋輥無論采用電子雕刻的方法還是采用滾刀的機械擠壓方法,其網穴深度由于刻刀與滾刀需要脫離網穴,所以不可能超過開口寬度的 1/2,網穴的容也不可能做大,因此才認定28%是比較理想的結論。
陶瓷網紋輥是采用激光束加工,不存在刀具脫離的要求,因此其加工深度可以適量提高,也能符合使用要求。如同一網穴可以采用兩次或多次激光束燒蝕網穴成型,從而可以達到理想深度,但這個深度目前還沒有統一,以后應該有一個最佳值統一起來。
此外網穴里的油墨根據流體力學的速度梯度原理,靠近網穴壁液體的速度為0,即靜止不動,就是常說的附壁效應,所以一般釋墨量是網穴容量的2/3~4/5。
網穴的深度很大程度上受到網紋輥線數的制約,而且根據線數,開口與網墻比,開口與深度比,深度是可以計算出來的。
例:同紋輥為1000線/英寸。開口與網墻比為7:1,開口與深度比為1:1;由此可得,網穴深度T=25.4/1000*7/8 *1=0.022
5.網穴表面光滑度
該項指標在金屬網紋輥時期非常重視,除要求同穴形狀清晰、均勻一致.表面光滑,還要求鍍上一層鉻,一方面提高網紋輥的表面硬度,另一方面網穴光滑墨容易。早期的陶瓷網紋輥由于技術條件限制 表面光潔度非常差(見圖3),在高倍放大鏡觀察下,爆發時的熔巖。表面高低不平,既影響釋墨,又容墨,因此,陶瓷網紋輥的清洗液以及設備應運而生屬網紋輥也要清洗,但要求不高。
圖3
有的單位應用高新技術如離子注入技術和納米技術對陶瓷層進行性能改變,使原先比較松散的陶瓷分子變得致密,從而提高網穴面光潔度和易于清洗以及提高使用壽命。
實踐證明,網穴表面光潔度不佳致使網紋輥的傳墨量逐漸減少,最終響使用和產品質量,有家單位前后印刷一批相同的產品,印版、油墨、基料都一樣。但發現色差,尋因后發現是由于網紋輥堵塞后傳墨量減少而造成的。某瓦楞紙箱印刷單位。由于網紋輥堵塞而造成停產,現該指標已得到制造單位的重視。
6.網紋輥運轉速度
柔性版印刷網紋輥傳遞的墨量是隨著印刷速度變化而變化的,作為柔印工作者應該清楚地認識并掌握這特點。單刮刀系統車速高,油墨轉移量大;雙刮刀封系統則相反,車速高,油墨轉移量少。
柔性版印刷在我國起步較晚,目前熟練操作人員并不多。很多單位都是通過磨合后印刷速度逐漸提高,用單刮刀系統,如果發現色差朝深的方向發展,應取措施,減少傳墨量,將網紋輥的線數調高,或降墨色相。
7.網線角度與網線形狀
網紋輥是平同、點傳墨,所以網線有角度。網紋網線有30°、45°、60°,但實際金屬網紋輥是45°,激光雕刻陶瓷網紋輥是60°。60°強度最佳、傳墨量大。柔性版印刷的傳墨系統,是由金屬網紋輥發展到瓷網紋輥,而且金屬網紋輥加工45°方便,半色又形成適合網紋輥45°的要求,因此金屬和陶瓷網紋輥的網線角度沒有統一起來。
在網紋輥發展過程中,曾使用過很多網點形狀。六角形、四棱型、溝槽形、斜線型、圓點形等。溝形,斜線型適合涂布,但是已經被淘汰。
45°圓點形的網點,網積要比六角形、四棱型多,對遞油墨不利,以圓點形也被淘汰。目前金屬網紋輥網點形狀是四棱形,網線度是45°。陶瓷網紋輥網點形狀六角形,網線角度60°。
以上8點要素中 除第6點與加工無關,其余7點有3點是常量(網紋輥線數、網線角度、網點形狀〕,4點(開日與網墻比、網穴形狀.網穴深度、網穴表面光潔度)各加工單位還沒有同意,因此相同線數的陶瓷紋輥,傳遞油墨量不一致。
表2:網紋輥線數
據資料記載,不同線數的網紋輥,傳遞的油墨同(表2),如BCM7-8,網紋輥線數200~3BCM3.5。網紋輥線數400~700線范圍都可以,這選擇與交流,如果印刷半色調,BCM要求3.5 選線還是700線?選擇400線會不會違反印版線數與網線數的比例關系?會不會出現龜紋?
加工陶瓷網紋輥的激光光源有CO 2和YAG,今后能會出現其它光源,光源不同,網穴特征也不同。所述,現在陶瓷網紋輥,由于加工參數不一,還到傳遞油墨量一致。
因此,筆者的觀點是:1.當前各單位要了解掌紋輥的原理、作用、BCM;2. 根據當前回紋輥線BCM還沒有統一,以及一種線數BCM范圍較大的情下,應以BCM為主,網紋輥線數不能作為調整墨量據;3.在實踐應用中要合理選擇和善于調整BCM墨更合理,交流則是參考;4.希望今后能做到一種只有一種傳墨量(BCM),網線變化墨量也跟隨其變,這樣才能適應使用與選擇網紋輥以及開展交流。