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亮哥专栏|陶瓷网纹辊的功能及其生产工艺知多少??

时间:2022-11-04 08:43:05来源:科印网作者:崔三亮

  标签技术的朋友们,大家好!我是崔三亮。自从2004年偶然进入柔版印刷行业之后,专注于陶瓷网纹辊为主的柔印墨路系统产品至今已近20载。期间,无数次遇到网纹辊及柔印相关的技术问题,得益于国内外很多合作伙伴和行业技术人员的指导,大部分得以改善和解决。因此,有想法将一些资料、经验和见解整理分享出来,以供大家参考。

专栏作者 | 崔三亮

 

  感谢《标签技术》为我开设专栏。因为已过不惑之年,很多朋友叫我“亮哥”,特别亲切。为此本专栏名为“亮哥专栏”,欢迎大家将来遇到相关问题时和我联系,探讨并寻求解决方案,共同推动柔印行业的发展。

  作为柔版印刷设备的核心组件,陶瓷网纹辊可以为印版定量提供油墨。相较于胶印和凸印的墨路设计,柔印的短墨路设计(油墨通过网纹辊转移到印版,再由印版转移到承印物)如图1所示,是其色密度更为稳定的主要原因。而在印版和油墨等其他因素不变的情况下,网纹辊作为柔印墨路系统的起点,其自身参数决定了印刷的色密度。美国柔印技术协会(FTA)有一篇文章曾经提到,柔印90%的颜色匹配问题均与网纹辊有关。尽管这种说法略显夸张,但也足以说明陶瓷网纹辊对柔印质量稳定性的重要性。

图1 柔印设备传墨机构示意图

 

  前面提到陶瓷网纹辊的重要性,并非是否认印版和油墨以及其他柔印相关组件的重要性。恰恰相反,柔印的三个核心要素,即网纹辊、印版和油墨,在印刷过程中均起到了至关重要的作用。目前,在实际操作中,一旦出现墨路转移相关的问题,由于网纹辊的参数和状态是固定的,如果更换网纹辊无法解决问题,则调整油墨、印版甚至贴版胶带等是最为快捷的方法。另外,目前绝大部分的印刷企业没有相关的仪器可以确认网纹辊的实际参数与网纹辊生产厂商提供的网纹辊检测报告数据是否一致,甚至无法判断网纹辊的网孔是否由于堵塞或者磨损原因导致部分网孔失去转移油墨的能力,无法从网纹辊的角度来判断问题的原因和寻求解决方案

  通过调整油墨或者调整印版工艺参数固然可以解决相当一部分颜色匹配的问题,但同时也会在不断的测试过程中带来诸如工艺标准偏离、物料损耗以及生产效率降低等一系列问题。在行业竞争日趋激烈的当下,这种操作尽管很常见,但无疑不可取

带轴网纹辊

 

套筒网纹辊

 

  为了让大家对网纹辊有更为全面和深入的了解,在柔印过程出现问题时把网纹辊作为解决问题的重要因素来考虑,甚至可以在设备配置网纹辊时就预判并避免出现相关问题,在提到网纹辊参数和其他相关问题之前,我们先把陶瓷网纹辊的加工流程和工艺介绍一下。

  基辊加工

  陶瓷网纹辊的生产开始于基辊加工。国内通常使用国标20#无缝钢管加工辊体,轴头使用45#钢,轴头通过热套过盈配合和辊体结合为一体。为了应对使用环境的特殊需求,也有采用其他材料的情况,如辊体使用铝合金,以实现轻量化的需求;辊体使用不锈钢,以应对强腐蚀性的使用环境;甚至在一些特殊行业中也使用不锈钢材料加工轴头。

  另外,还有部分印刷机使用套筒网纹辊。套筒网纹辊的基辊材料从内向外依次为:玻纤层、泡棉缓冲层、玻纤加固层和铝合金。套筒基辊是在气涨轴上面加工出来的,由于玻纤材料卷绕时的张力影响,理论上来说套筒的内径略小于气涨轴的外径。使用时打开气涨轴的压缩空气,套筒网纹辊的玻纤层会在压缩空气的作用下膨胀,轻松套在气涨轴上面。安装完成后,切断压缩空气则玻纤层收缩并紧固在气涨轴上面。

  除了尺寸公差需要符合图纸要求外,基辊加工的另外两个关键点为跳动(TIR/Total Indicator Runout)和不平衡量(Imbalance)的处理。标签行业柔版印刷机通常要求网纹辊的跳动数据在0.02mm以内,当然这个数据越低越好。跳动数据代表了辊筒的圆柱度,(又称“不圆度”),跳动数据过大,容易导致印刷墨杠问题。

  另外,辊筒的不平衡量也和跳动相关。不平衡量的公式可以表示为:((辊筒重量)/2)*(TIR/2)。通常情况下,静平衡处理只考虑补偿重力导致的质量分布不平衡,一般低速印刷机的网纹辊做静平衡处理就可以,而动平衡处理不仅要考虑重力导致的质量分布不平衡问题,还要考虑高速转动下离心力的影响,一般高速印刷机的网纹辊要做动平衡处理。简单来说,由于网纹辊安装轴承上机后,同轴度公差与其安装的轴承有很大关系,不平衡量的存在会导致网纹辊旋转时同心度和安装的轴承同心度两者中心线不一致,从而导致在高速转动时对轴承的冲击,也就是振动,而振动是导致很多印刷问题的根本原因。

网纹辊基辊

 

  喷砂处理

  基辊完成后需要对表面进行喷砂处理,处理后的辊面被净化、活化,表面能升高,不仅获得了更有利于熔融粒子沉积的表面,且粗糙不平的表面更能提升涂层的界面结合强度。

基辊表面喷砂处理

 


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