凹版制版原理及工艺(激光雕刻,电子束雕刻)
凹版印刷技术资料
2)滴注粘合材料
3)固化 4)接缝处理 5)曝光 6)显影
7)修版
二、雕刻凹版
一）电子雕刻凹版工艺 1、电子雕刻机的结构及工作原理
计算机
扫描头
雕刻头
扫描滚筒上放置原稿,滚筒 作周向转动，扫描头横向移动， 扫描原稿上的光信号将其转变 成电信号。电信号经计算机处 理后控制雕刻头，雕刻头上的 雕针或雕刻刀在版滚筒上雕刻。
雕刻机，凹印大电 机等印制有价证券。
发展历程3
1911年，国人沈君逢吉赴日研习凹版，尽得其老师日本专家细贝为太郎之真
传。
1917年，[英美烟草公司]在上海采用照相凹版法印刷欧战画报。 1923年，[商务印书馆]聘德技师海尼卡（E.Heinicker）传习照相凹版法，
并于次年购入烟草公司之凹版设备。
三）电子束雕刻凹版工艺
1976年德国赫尔公司推出了电子束雕刻机。 1、电子束雕刻机的结构
外观
电子束枪的结构
2、工作原理：将被雕刻的滚筒装入真空室，抽真空，当滚筒达 到工作转速后，电子束枪根据存储的数字式图文信息，通过光 学控制系统扫射滚筒表面，使镀铜表面高速熔融和蒸发，产生 不同直经和深度的易受墨的网穴。 四）镀铬
凹版印刷技术
第三节 凹版印刷作业 一、凹版印刷机 1、卫星式
压印滚筒 版滚筒
2、机组式
凹版印刷机
现代凹版印刷机的特点：
1、高速化
2、多色化 3、自动化程度高：预调整系统、自动送机构、版滚筒自 动替、换清洗装置、电子轴驱动、高速接纸 4、联机化
5、宽幅
6、水性化
套准控制装置
节能干燥装置
印版替换装置
扫描滚筒
版滚筒
二）激光雕刻凹版工艺
扫滚筒表面，滚筒以1000r/min的速度旋转.
凹版制版
雕刻凹版的定义
雕刻凹版是在凹版版基上雕刻成
凹形图文的总称
手工雕刻凹版
手工雕刻凹版是用各种刻刀在铜版上雕 刻而成的，可以直接刻出凹下的线条， 也可以在铜版上先涂一层抗蚀膜，划刻 抗蚀膜，露出铜版表面，再进行化学腐 蚀。
机械雕刻凹版
机械雕刻凹版是利用彩纹雕刻机、浮雕雕刻机、 平行线刻版机以及缩放刻版机等机械直接雕刻， 或划刻铜表面的抗蚀层再腐蚀制成凹版。 手工雕刻或机械雕刻的凹版线条细腻，版纹精 巧，主要用来印刷具有防伪价值的纸币、债券 等。
第二节 电子雕刻制版工艺(无胶片)
滚筒制备—镀镍—镀底铜—浇注隔离 层—镀面铜层 —雕刻—镀铬
凹版滚筒结构
（1）筒体：理论筒体为圆筒形，主要由无缝钢管做 成； （2）镀镍层： 在凹版滚筒表面上先镀上一层薄薄 的金属镍(1～3um)，以便在镍上镀铜，保证镀铜质量； （3）底铜层 ：底铜层厚度约为1～2mm，可掩盖钢 辊的缺陷； （4）面铜层 ：面铜层的厚度约为80um，在其上雕 刻或腐蚀出图文； （5）镀铬层：为了提高印版表面的硬度和耐磨性， 在印版制完后，在其表面镀一层铬。
镀 镍
镀镍是在凹版滚筒上镀铜前必须进
行的一道工序 在钢管上直接镀铜结合力差（铁置 换铜）
（电镀液以硫酸镍为主） 镍层厚度为1—3um.
镀底铜
将镀镍后的凹版筒体清洗干净
后，放入电镀槽内，使用酸性 的硫酸铜溶液，在筒体表面镀 上一层底铜。厚度约为1--2mm。
浇注隔离层
当印版印刷完后或制版失败等，需 要把制版铜层剥离，然后再重新镀 上制版铜层，约1um。
电子雕刻法
（1）有软片电子雕刻 ① 软片制作。 ② 滚筒安装。 ③ 软片粘贴。 ④ 程序编制。 ⑤ 试刻。 ⑥ 扫描校准。 ⑦ 雕刻。
第二章：凹版印刷工艺
按
照
印
刷
层 叠 式 卷 筒 料 印 刷 机
机 组 的 排 列 方 式 分 类 ：
层叠型凹版印刷机，其印刷单元上下层叠，排列
随着社会经济的发展，商品的包装越来越 受到重视。
因为，从某种意义上讲，色彩缤纷、设计 新颖的商品包装能够引发人们的购买欲望。
由于凹印能真实再现原稿效果，且层次丰 富、清晰，色泽鲜艳明亮，加上其可采用 水性油墨和醇溶性油墨，符合绿色环保印 刷的要求，并能广泛适应薄膜、复合材料、 纸张等多种介质，因而在包装印刷领域得 到了广泛应用。
计算机直接雕刻（无软片）系统工艺流程图
原稿
图像扫描
数码打样
工作站
组版工作站
版式打样
滚筒精加工 镀铜
粗加工 无缝钢管
电子雕刻 镀铬
凹版打样
电分机接口系统将电分机与整页拼版系统
相连；电雕机接口与电雕机控制工作站构 成无软片雕刻系统，并通过网络与整页拼 版系统连接。
电分机将彩色原稿，包括反射片、透射片、
近几年，新型的机组式凹版印刷机已实现电子无 轴传动，即每个印刷单元之间去掉了共用的驱动 动力轴（有轴传动），改由伺服马达进行控制， 使套印精度更高，操作更加方便。
机组式凹版印刷机具有如下优点： （1）增减印刷单元容易，一般的凹版印刷机只有6-9个单元，
最多的可达12个单元，实现双收双放，即一个台印刷机可 能分成两台印刷机进行操作。 （2）可以在印刷机上安装一套反转装置，可改变基材的穿 行路线，进行单面或双面印刷。 （3）相邻两个印刷单元距离大，使印刷干燥速度提高，装 拆方便，便于互换印版和油墨等，从而可减少停车时间， 提高生产率。 （4）每组印刷单元后可设置较大面积的干燥装置，有利于 油墨的快速干燥，可用于高速印刷。现在高档的印刷机均 彩用复式烘干箱，并且在最后一单元再加一组烘干箱，保 持印刷膜能彻底干燥，提高速度，降低溶剂残留量。 （5）采用先进的自动套色系统，实现于印刷过程中的自动 纠正偏差，降低了废品率，明显提高了套印精度，同时可 通过印品质量监控系统，可以及时调整印刷缺陷。目前， 世界上最先进的印刷机还带有检品机，检查已印完的印刷 品，发现不良会自动贴上标识，在进行下工序加工时可以 筛选出来，避免于重复浪费造成的生产成本的提高。 其缺点是不太适应拉伸大或超薄膜的印刷。
凹版印刷工艺原理
凹版印刷工艺原理
●凹版印刷是一种常见的印刷工艺，其原理涉及以下步骤：
1.版材制备：首先，制备一个表面相对平整的版材，通常是金属制成的印刷版。
这个版
的表面被蚀刻成图案或文本。
2.墨盘涂墨：墨水被放置在墨盘中，然后通过匀墨辊均匀涂抹在印刷版的表面上。
3.刮刀刮除多余墨水：一个刮刀被用来将印刷版表面多余的墨水刮除，只留下蚀刻部分
被墨水填充。
4.印刷过程：打印媒介，通常是橡皮布或橡胶辊，被用于将墨水从印刷版的凹槽传递到
印刷底材上。
在印刷过程中，墨水只被传递到印刷版上凹槽所定义的区域，形成图案或文字。
5.干燥：印刷底材上的墨水需要时间来干燥。
这可以通过自然干燥或使用额外的设备，
如烘干机，来加速。
6.印刷底材：印刷底材可以是纸张、塑料薄膜、金属等不同材质，具体选择取决于应用
的要求。
●凹版印刷的主要特点包括：
1.高分辨率：凹版印刷可以实现高分辨率的印刷效果，适用于对图像和文本细节要求较
高的场合。
2.适用于各种材质：凹版印刷可应用于不同类型的印刷底材，包括纸张、塑料、金属等。
3.色彩丰富：凹版印刷可以使用多个油墨槽，实现多颜色的印刷，能够产生丰富的色彩
效果。
4.印刷速度快：凹版印刷可以在较短时间内完成大面积的印刷，适用于大规模生产。
凹版印刷广泛应用于包装、标签、杂志、贺卡等领域，其高品质的印刷效果使其成为一种常见的高级印刷工艺。
凹版印刷技术
成支撑刮墨刀的网墙． 晒阳图：将连续调的阳图与碳素纸密合抽真空曝光，在碳素纸
表面形成图文潜影． 过版：将经晒网线和晒阳图的碳素纸转移到凹版滚筒的表面的
过程。 填版：用保护剂(苯墨、虫胶漆)将不需要腐蚀的部分保护起来. 腐蚀：使FeCl3渗透胶层达到铜滚筒，使铜腐蚀下凹。 后加工:冲洗滚筒表面,将胶膜和保护剂用汽油清洗,再用酸清洗.
2版滚筒的电镀要细铜层要达标版滚筒进行酸洗用化学药剂腐蚀掉版滚筒表面的锈蚀物氧化膜分三次在版滚筒依次电镀基础铜层01mm保护铜层115mm制版铜层01502mm最后在表镀铜溶液由硫酸铜硫酸添加剂等组成电镀液温度为2035
第三章 凹版印刷技术
一、凹版印刷工艺原理及其发展 1、概念
凹版印刷(intaglio printing):用凹版施印的一 种印刷方式。凹版(form of intaglio printing)指图 文部分低于空白部分的印版。
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凹版印刷技术
发展历程2
1513年，德人格雷福（W.Graf）发明腐蚀式凹版。 1826年，法人尼布斯（J.N.Niepce）发明照相凹版法（Photogravure）。 1837年，美人柏金斯（J.Penkings）发明钢版过版法（Trans-ferring） 以复制钢凹版。
1838年，俄人雅科必（Jacobi）与英人士本塞（T.Spencer）同时发表由 雕刻凹版用电镀法（ElectroPlating）复制凹铜版。
第三章 凹版印刷技术
一、凹版印刷工艺原理及其发展 1、概念
凹版印刷(intaglio printing):用凹版施印的一 种印刷方式。凹版(form of intaglio printing)指图 文部分低于空白部分的印版。
GB 9851.6－88 (
凹版印刷的发展及特点
一、发展历程
1460年，意大利人菲尼格拉（M.Finiguerra）发明 雕刻金属凹版印刷法。现有的凹版印刷Intaglio一字， 原是意大利文“雕刻”之意。按菲尼格拉氏为意大利金 饰雕刻技师，常为顾客凹刻金属版，然后在凹纹处涂以 色泽，用为装饰。一日，因秉烛加班夜刻，蜡烛油误滴 落于所刻之金属版上，次晨见版上蜡膜，揭起，则凹纹 处所涂色料竟移附蜡膜上，成凸起之花纹，鲜艳异常。 菲氏有所悟，遂改涂彩色油墨于雕刻版上，擦去平面无 凹纹部份油墨，以纸覆版面重压之，竟得精美印刷品， 于是发明雕刻凹版印刷（IntaglioPrinting Pro-cess）。
二、凹版印刷特点
1、直接印刷方式，印品墨色厚实、色彩丰富； 2、采用网穴结构及深浅来表现层次，清晰明快、
反差适度、形象逼真、产品规格多样等优点； 3、凹版印刷具有速度快(可达300m/min以上)； 4、印版耐印力高（可达300～400万印）； 5、能在纸、铝箔、塑料软包装、厚纸纸容器、
第四章 凹版制版原理及工艺
第四章凹版制版原理及工艺第一节概述凹版印刷起源于中世纪的雕刻凹版画，它与平版印刷、凸版印刷、孔版印刷一样，是印刷工艺的重要组成部分，也是现代印刷中的一种主要印刷方法。
一、凹版印刷及其特点凹版印刷因其版面特征而得名。
凹印版的图文部分低于版面，它以不同的深度凹入印版来表现原稿图像的不同层次，空白部分处于同一版面上。
印刷时，先将油墨填涂于印版上，然后用刮墨刀把印版表面的油墨刮掉，再通过压力的作用，使存留在印版凹陷部分(即图文部分)的油墨与纸(或其它承印物)接触，将该部分油墨转印到纸张(或其它承印物)上，则得到所需的印刷品。
凹版印刷与复印的区别是，它通常以高速度进行批量生产，而复印只从原稿直接制作少数复印件。
印刷产品有书籍、报纸、杂志、课本、图片、画册、地图、招贴、商品目录、表格票据、有价证券、包装材料和各种日用印刷品等。
凹版印刷与平、凸版印刷相比较，其突出的优点是印刷质量好，通过不同深浅程度的油墨层，能将连续性色调原稿丰富的层次较完整地表现出来，墨色厚实，色彩鲜艳，富于立体感，它的墨层比平印产品厚5倍之多，比凸印产品厚2倍以上。
由于凹印具有能在各种大幅面的高级纸张、粗糙纸张、塑料薄膜和金属箔纸等承印物上印刷并能达到很高质量的优点，在现代印刷中常用来印刷各种精美的画册、画报，尤其在包装装潢工业中得到广泛应用，如各种造型的商标、折叠纸盒、软包装材料(玻璃纸和各种薄膜材料)、礼品装材料、各种类型的包装纸和其他商品的包装、装潢材料的印刷等均可采用凹版印刷。
又由于凹版印刷的印版耐印力高，在大批量印刷中优势最为明显，经济效益很好。
总之，凹版印刷具有墨层厚、色彩鲜艳、耐印力高、适用范围广、适合连续绵延的图案的印刷。
现已广泛应用于塑料包装印刷、纸制包装印刷、装饰印刷、转移印花、出版印刷等领域。
二、凹版制版工艺的发展凹版制版是凹版印刷必不可少的一个重要环节。
随着技术的发展，凹版制版工艺也发生了变化。
从凹印工艺本身来讲，随着工艺技术的变化，凹印工艺也经历了其兴衰变化的历史。
凹版印刷机工作原理与应用
凹版印刷机工作原理与应用Last revision on 21 December 2020第一章概论凹版印刷作为印刷工艺的一种，以其印制品墨层厚实，颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。
凹版印刷原理及特点凹版印刷的原理凹版印刷从其名称上就可以得知：它的文字图像是凹入版面的。
也就是说凹版的空白部分都在同一平面上(版面)，而图文部分位于空白部分之下，并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓谈层次。
这样的印版称之为凹版。
用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。
原稿上的暗调层次在凹版上相应的印刷部分，其低凹的深度大；反之，原稿上最明亮的层次在凹版上相应印刷的部分，其低凹的深度就浅。
因此，凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨的不同来表现印刷图像的深浅层次。
凹版印刷的特点凹版印刷与凸版、平版相比较，凹版保存并传递油墨的载体是网穴。
由于网穴的油墨容积可以各不相同，所以传递的油墨量也就各异，因此，凹版印刷的印品与平、凸、丝网印刷相比，具有墨层厚实、色彩鲜艳、层次清晰丰富和真实感强等特点。
（1）墨层厚实。
一般来说，印刷的油墨层厚度乎印约2ym，凸印约7严m，而凹印可达9—20Pm，仅次于丝网印刷，墨层的厚实可产生许多特殊效果，如立体感强，能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷的优点。
（2）墨层干燥快，不需要喷粉，可以进入下一工序。
（3）凹版印刷属于干式叠印，无润版液干扰，图像质量和纸张尺寸比较稳定。
（4）承印材料适应广。
（5）耐印率高，适合大批量印刷。
目前，凹版印刷的印品主要有以下几类：纸包装，如烟盒、酒盒、酒标、香皂盒、药盒等等。
塑料软包装，如食品包装、化妆品、医药包装、种子包装、工业品包装等。
有价证券印刷，如钞票、邮票等。
第二章凹版印刷的分类按承印物形状，凹版印刷可分为单张印刷和卷筒印刷。
按制版的方式不同，凹版又可分为腐蚀凹版和雕刻凹版两大类。
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(1)腐蚀滚筒 按照传统的腐腐蚀成所需要的 网格状，供喷涂用。
(2)喷涂环氧树脂 采用静电喷射法喷射特别 (2)喷涂环氧树脂 配制的环氧树脂粉末料，使滚筒表面涂布 环氧树脂，再将滚筒移到红外炉中，从 180℃起开始熔化并慢慢旋转滚筒，整个过 180℃ 程由微机控制。为使滚筒达到足够的涂层 厚度，可进行第二次喷涂。硬化过程结束 时温度达200℃。整个过程约需1 5h，最后 时温度达200℃。整个过程约需1．5h，最后 将滚筒冷却，为使滚筒表面光洁度达到一 定要求，必须进行车光、磨光，使滚筒便 于激光雕刻。
三 电子束雕刻操作方法
(1)电子束雕刻机 (1)电子束雕刻机 在滚筒表面上，电子束的动能转化为热能，将滚 筒表面的铜熔化或汽化，残留在网穴边缘的熔化 物，可以用刮刀刮去，电子束雕刻凹版雕刻出的 网穴即有开口的变化，也有深度的变化。 但：：由于空气中的粒子对电子束的能量会产生 损失，因此，电子束雕刻凹版技术必须在真空装 置中来完成，使用电子束生产装置和真空仓，造 成了电子束雕刻凹版系统成本高昂，最终导致了 这种凹版制版技术难以实用化
二 激光雕刻
该公司采用经腐蚀后铜滚筒的网格内填注 环氧树脂，并使其硬化，然后在磨床上进 行研磨，使其表面磨光。在雕刻时采用一 能量可变的二氧化碳激光束照射滚筒，因 铜表面能反射激光束，所以原来铜网墙被 保留下来，而环氧树脂从网格中被去掉， 去除量多少与激光束大小有关
凹版印版的网墙
凹版印刷中凹印版上存 在网墙，印版上网墙的 存在主要有两个作用： 一是起支撑凹版印刷过 程中刮墨装置上的刮墨 刀；二是为了防止在印 刷过程中，凹版上网穴 与网穴之间油墨相互的 流动
(4)镀铬 雕刻好的凹版滚筒进行清洗检查合格后， (4)镀铬 在传统的镀铬机上镀一层铬以提高耐磨性，保证 经久耐用。 印刷完成后，可将滚筒上的镀层剥去，再用环氧 树脂填充网格，以备下次雕刻用。一只滚筒可以 重复使用十次以上。 激光雕刻的优点：质量好，图像清晰，适用20～ 激光雕刻的优点：质量好，图像清晰，适用20～ 70线／cm；复制准确，不需要修正滚筒，生产能 70线／cm；复制准确，不需要修正滚筒，生产能 力高(雕刻长2600mm，周长1200mm滚筒，仅用 力高(雕刻长2600mm，周长1200mm滚筒，仅用 35min)；可自动重复连雕，尤其适用包装印刷。 35min)；可自动重复连雕，尤其适用包装印刷。
印版上网穴按照印刷要求制作出了一定容 积的网穴，那么，油墨的计量也已经确定 了。在印刷过程中，就不希望由于印刷条 件的变化而使油墨的计量也发生变化。
对于网穴下凹的深度、网穴的开口面积同 时变化，以及网穴下凹的深度不变、网穴 的开口面积变化这二类网穴，印版上网墙 的宽度是不相同的，网穴开口面积小的， 网墙的宽度宽，网穴开口面积率大的，网 墙的宽度窄。对于网穴下凹的深度变化、 网穴的开口面积不变这一类网穴，印版上 网墙的宽度是相同的。 （印刷材料257） （印刷材料257）
(2)雕刻过程 (2)雕刻过程 ①关闭真空室的箱盖。 ②夹紧滚筒。 ③真空泵抽气使电子束枪加工室内产生真空。 ④使滚筒转动，在滚筒的起始端进行雕刻的 起始定位。 ⑤接通并调定电子束。 ⑥开始调刻。
(3)电子束雕刻技术的优点 (3)电子束雕刻技术的优点 ①电子束雕刻速度高(10—15万个网格／s)，易于调 ①电子束雕刻速度高(10—15万个网格／s)，易于调 制和偏转。 ②电子束在射击间与快速旋转的滚筒同步运动，即 在射击网穴时电子束始终在滚筒的同一位置上。 ③电子束能雕刻任意线数和网线角度。 ④采用特殊的电子束雕刻网点装置，使轮廓的再现 有了明显的改善，这对文字和线条的复制非常重 要。 ⑤生产效率与电子雕刻比较提高1 ⑤生产效率与电子雕刻比较提高1～2倍。 ⑥电子束雕刻所产生的网格形状为半球形，当高热 的铜熔化后，汽化筒被等离子压挤出网格，再结 晶的表面厚度不到5 µm。因此网格内壁光滑， 晶的表面厚度不到5／µm。因此网格内壁光滑， 网墙无缺陷，利于在高速印刷情况下，实现非常 好的油墨转移。
1.
2.
(3)激光雕刻 采用CO2气体激光器(功率150W)， (3)激光雕刻 采用CO2气体激光器(功率150W)， 激光束触及处的环氧树脂表面则被蒸发掉。 激光雕刻机可以采用联机操作和非联机操作两种 输入方式。 联机操作即是激光雕刻机是与一台电分机连接。 装在电分机上的原稿可以是彩色片，也可以是黑 白稿或反射稿。当联机时，扫描信号直接输入与 电分机同步运转的激光雕刻机，使激光束刻出网 格中填充树脂的深度与图文对应的部位的调值相 适应。 不联机操作时，来自电分机的信息储存在磁盘上， 随后在需要时再输入激光雕刻机进行雕刻。
激光雕刻法工作原理
从二氧化碳激光器发出的激光束，按照凹 版原稿的信息要求，通过电子计算机控制 调制器和光能量调节器，变成一束所需要 的激光，再通过反射镜，聚光镜(透镜) 的激光，再通过反射镜，聚光镜(透镜)照射 到凹版铜滚筒表面上，熔化蒸发环氧树脂 形成一个所需要的凹坑，这些凹坑组成与 原稿相对应的印版。