网纹辊传墨的介绍

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印刷器材-网纹辊介绍
网纹传墨辊
网纹传墨辊(简称网纹辊)是柔性版印刷机专用的 传墨辊。其表面制有无数大小、形状、深浅都相同的凹 孔,这些凹孔又称为网穴(或着墨孔)。
凹下的网穴,能储存油墨,如图 6-1 所示。网纹传 墨辊的作用是向印版上图文部分定量、均匀传递所需要 的油墨。高速印刷时,还可防止油墨的飞溅现象。
其底部是平截棱锥而形成的平面,棱台形网穴的侧面一般较
棱锥形的更趋垂直;网穴之间的隔墙比四棱锥形网穴的宽。网 纹辊的传墨性能较好,具有通用性,可配合橡胶墨斗辊也可配 合刮墨刀使用。网纹辊线数较大,一般为10lpi~550lpi,从而 扩大了使用范围。
(3)六棱台形网穴 开口角度较大,因而着墨、传墨性能较前述两种网穴要好;
③ 600排列的正六边形网穴可以避免出现沟渠, 也就不会由此而造成墨痕。
④ 对于网纹辊制造商来说, 600排列的正六边形 网穴更易于雕刻,易于保证标准形状和体积。 所以,制作各种网纹辊的稳定性会更高。
4、网穴的开口度对传墨量的影响
油墨从网穴中向印版上转移的墨量还与网穴的深度与宽 度的比值有关,如图 6-4 所示。显然,如果网穴开口窄而 深,那么网穴底部的油墨就无法转移,不仅降低了网穴中 的油墨向印版上的转移率,而且也不利于网纹辊的清洗, 由此造成网穴的永久堵塞。实践证明:网穴开口度,即: 宽度 b 与深度 h 的比值b/h x100 % = 23~33 %时,油 墨转移较流畅,最佳值在 28 %。也就是说,如果网穴的 开口为 100μm ,那么,它的深度在 28μm 最佳。
2)在进行半色调或彩色印刷时,网纹辊的网线数一般 较高,保证网穴的开口面积小于印版上最小的网点的面 积。
实践证明,要获得品质优良的印品,网纹辊的网线数 应与印版加网线数保持一定的比例关系,即网纹辊的网 线数一般应为印版加网线数的 4 倍左右。对于实地印刷, 如果网纹辊的网线数过低,则供墨量太大,印版边缘因 积墨而造成印品边缘重影;如果网线数过高,供墨量不 足,实地密度不够而发花。
图 6-1 网纹辊网穴结构图
镀铬网纹辊 陶瓷网纹辊
一、组成
图 6-11 网纹辊的组成示意图 1-辊体 2-基层材料 3-表面镀层 4-网穴 5-网墙
1)辊体(又叫辊芯) 它的加工尺寸精度和几何精度,对Biblioteka Baidu墨精度均有直接影响。
因此,一般都要经过精细加工,保证具有良好机械加工精度, 使尺寸精度、表面粗糙度、几何精度等均符合传墨辊的质量要 求。 2)基层材料
图 6-6磨损对网穴容积的影响
2、网纹辊线数对传墨性能的影响
网纹辊的线数与其容积有着直接的关系。对于一只容积为 3.2BCM/cm2的网纹辊,要求相对应的线数大约为500L/in ; 如果要求线数为 1000L/in ,网穴则相对地要雕刻得很深; 相反地,如果要求线数为 120L/in ,网穴则相对地要雕刻 得很浅。
锥角小的四 锥角大的四 棱台网穴 棱台网穴 四棱锥网穴
(1)四棱锥网穴:曲线1 当深度减少 △h/h0= 20 % 时,体积将减少 △v/v0= 49 . 25 % ; (2)四棱台网穴:曲线2
曲线3 比较曲线 1、2 可以看出: 四棱台形网穴深度变化对体 积的影响较小; 比较曲线 2 、 3 可以看出: 对于四棱台形网穴,锥角较 大时,深度变小引起的体积 减少较为明显。
网穴形状(六角形和菱形)可供选择。
4)性能价格比
金属网纹辊由于有镀层,墨穴不易堵塞,但使用寿命不如 陶瓷辊。陶瓷网纹辊价格偏高。在印刷高精度的网线版、印 刷速度达到200m/min 时,陶瓷网纹辊更能显示出其耐磨、 耐热的优势。但实践证明:陶瓷辊的网穴易堵塞,应用时必 须注意清洗及保养。
大部分用户认为,尽管陶瓷辊初期投资大,但是这种网纹 辊使用寿命长,(特别是在使用刮墨刀的情况下),性能优 异,足以补偿与一般网纹辊相比的额外支出。
2)耐印力
金属镀铬网纹辊——耐印力约 1000~3000 万次,造价比较 低,在一般水平的柔性版印刷机使用较 为广泛。但由于镀层太薄,所以极易磨 损,铬辊磨损后会使网穴体积发生变 化,从而影响印刷质量。
喷涂陶瓷网纹辊——耐磨性比金属镀铬网纹辊好,网穴间有 天然气孔,易于形成所需要的墨膜。
陶瓷网纹辊——耐磨性高出镀铬辊 20~30 倍,可达 4 亿印 次,具有寿命长、耐磨、耐腐蚀的特点,由于 耐磨性极好,可使用刮刀装置,对于减少更换 网纹辊的次数,提高印刷效率十分有利。
(4)网穴的边角对传墨有阻碍作用,这种现象可称为“边角 效应”。四棱锥形网穴底部的边角效应最为强烈,约占 网穴的 1/3 高度的底部不能传递油墨。
(5)网纹辊在长期使用过程中,由于墨斗辊或刮墨刀的作 用将出现磨损。磨损使网穴的开口变小,深度变浅, 造成网纹辊传墨单元面积减小,总传墨量也相应减小。
2)磨损对网穴容积的影响
一般讲,网纹辊的供墨量随网线数的增加而降低,即网纹辊 线数越高,传墨量越小。
1)在进行半色调或彩色印刷时,需要采用高线数的网纹辊。 这是因为,在印版的高光区,网点的尺寸很小,如果采用低线 数的网纹辊,每个网穴的面积会大于印版上某些网点的面积,这 样在印刷时,某些网点会正好与网纹辊的网穴相对,由于没有隔 墙的支撑,网点浸人网穴中,不仅网点表面被着墨,网点的侧壁 也着了墨。这样的网点在承印材料上着墨所产生的色调值比周围 网点增大; 另外,由于柔性版油墨稀薄,粘度低,这种网点有时会与相邻 网点粘连。
3)传墨和释墨性
金属镀铬网纹辊表面镀铬层与激光雕刻陶瓷网纹辊常用 的陶瓷材料的表面能量相近,因此两者都具有较好的着墨性 能和油墨释放性能。激光雕刻的网孔形状好,薄壁圆底,网 穴有很平滑的墙,有利于油墨的传递。其线宽与网孔容积有 较宽的选择范围,能满足各种用途需要。更重要的是激光雕
刻出的网穴有三种角度 ( 30°、45°、60°)和两种
1、网纹辊的种类
按表面镀层分类
金属镀铬网纹辊 喷涂陶瓷网纹辊
陶瓷网纹辊 激光雕刻陶瓷网纹辊
1)金属镀铬网纹辊—是在金属辊表面用电子雕刻机先雕刻 出网穴,然后再镀铬制成的。
2)陶瓷网纹辊—是用等离子的方法,将金属氧化物 ( Al2O3或 Cr2O3 )熔化、熔射涂布在金属光辊表面,形 成高硬度,并与金属辊结合牢固、致密的陶瓷薄膜。
3、描述网纹辊特征的参数
1)网纹辊线数: 网纹辊线数是指沿网纹辊轴向方向单位长度内网穴的个
数。常用的单位是: L/in 或 L/cm 。
网纹辊线数不仅决定传墨量的大小,也决定传墨的均匀性。
2)网穴的形状: 从截面积看网穴有斜齿形、棱锥形、棱台形、碗形、试管形 等; 从俯视看孔边形状有四边形、六边形、菱形、连通形、螺旋 形等,如图 6-2 所示。
是指网纹辊在正常条件下,单位表面积可容纳 的油墨量,单位为: BCM/m2(B—Billion ; C—Cubic ;M—Micro )。
三、网纹传墨辊的传墨性能
定义——网纹辊的传墨性能是指其接受油墨的能力、传递 油墨的能力和接受和传递油墨的均匀性。 网纹辊传墨性能的有关因素:
网穴的结构 网纹辊的线数 网穴的排列角度 网穴容积 印刷速度
4)网穴开口— 指网穴表面的开口宽度。 5)壁厚— 壁厚是网穴之间墙壁的宽度。 6)网穴开口度—网穴开口度是指网穴的深度(H)与其开口 (b)的百分比,即: b / H X100 % ;如图 6-4 所示。通 常在 23~33 %之间,最佳在 28 %。
图 6-4 网穴开口和深度之间的匹配关系
7)网纹辊容积
① 在这种排列方式中,网穴排列最紧凑,在给定的面积 上,网穴的数量比其他排列方式可多将近15%。因此在 相同面积的网纹辊表面上,可以雕刻更多的同等大小的网 穴,传输更多的油墨。
② 在以激光雕刻 600 排列的正六边形网穴时,网穴间的多 余位置可以被最大限度地消除,在传递相同墨量的条件 下,网穴可以做得更浅,这利于油墨的传递。
2、制作工艺
机械滚压镀铬网纹辊
电子雕刻镀铬网纹辊
喷涂陶瓷网纹辊工艺过程
激光雕刻陶瓷网纹辊工艺过程
3、网纹辊的性能比较(见表 6-1)
分析如下:
1)雕刻精度
从表 6-1 可以看出,机械雕刻金属镀铬网纹辊最高 只能达到 500L/in。
激光雕刻陶瓷网纹辊网线范围宽,最高可达 1200L/ in ,可满足精细印刷的要求。较高的网线数可以形成更 薄、更均匀的墨膜,在高速印刷时能减少网点扩大,并 得到更快的干燥速度,更准确的套印和更少的油墨消耗, 从而保证印刷质量。
实际工作中,必须根据供墨量合理选择线数。
3、网穴排列角度对传墨性能的影响
网穴的排列方式多种多样,但一般选择 600 和 300 排列的六 边形网穴和 450 排列的棱形网穴三种,分别见前图 6-3 所示。
1989 年美国首先推出 600 排列的正六边形网纹辊,今天已 经成为行业标准。主要是因为 600排列的正六边形网穴有以 下优点:
(5)附加通道形 它是四棱台网穴的该进型,即在沿垂 直网纹辊轴方向,将相邻网穴之间雕刻出通道,以提高网 穴内油墨的流动性,其传墨性能得到明显改善,网纹线数 为250lpi~600lpi,适用于网目调印刷。
3)网纹辊角度
指网穴的排列方向与轴线方向的夹角,如图6-3 所示。
60°
45°
30°
图 6-3 网纹辊常用的网穴角度
网纹辊上进行雕刻加工的表面称基层,基层一般是在辊体
上另加上去的。基层的材料对网纹辊的寿命和使用性能十分关 键,选择时应从强度、耐腐蚀性和加工性能等方面综合考虑。
(1)强度—主要指的是抗局部冲出的能力。如果基层材料过 软,在冲击力作用下将产生较大变形,则会引起 网纹辊表面镀铬层或陶瓷涂层剥裂。
(2)耐腐蚀性—指的是对油墨溶剂等的抵抗能力。如果基层 材料过硬,则加工出的网穴可能不均匀,隔 墙会出现裂纹。
5)网墙
它是指网穴间的隔墙,网墙面积的大小与网穴的形状有 关。如正六边形的网穴开口,比全对称圆形开口的单位面 积内的网墙面积要小。为了提高供墨量和改善传墨性能, 应尽量减少单位面积内的网墙面积。
二、网纹辊的种类和性能比较
网纹辊的加工
辊体加工
车削 磨削 抛光
机械加工法(滚压法)
表面网穴加工
电子雕刻法 激光雕刻法 非雕刻涂陶瓷法 腐蚀法
1、网穴结构对传墨性能的影响
(1)网穴的容积与网穴 开口面积、深度成正 比,而网穴的容积 又与传墨量有关。
(2)网穴的开口面积决定 了网纹传墨辊向印版 表面的传墨单元的大 小。
b 图 6-5 四棱锥形网穴的几何参数
(3)网穴的开口尺寸 a大和深度 h浅(锥角 a大),则容易 传递油墨;开口过小、深度大(锥角小)时,网穴的 传递油墨性能对油墨的粘度比较敏感。
根据上述要求,有的网纹辊制造厂选用不锈钢合金作为 基层材料,喷涂在辊芯表面。为了保证良好的加工性能,最 常用的基层材料是电镀铜。
3)表面镀层
在加工完网穴的网纹辊表面镀一层铬或陶瓷,称为表面镀层, 它的主要作用是提高网纹辊的耐磨性和阻挡溶剂对基层铜层的 腐蚀。一般表面镀层的厚度为: 镀铬层为 0.0127~0.01778mm, 喷陶瓷层的厚度为0.0254~0.03048mm。
图 6-2 网穴形状示意图
(1)四棱锥形网穴(倒金字塔形) 是柔性版印刷机上最普遍使用的。加工这种网穴时,雕刻刀
要具有锋利的刀尖,所需雕刻压力小,易于保证网穴的几何精 度。可以加工的网线范围为30lpi~300lpi,网穴角度一般为30 或45度。四棱锥形网纹辊一般是配合橡胶墨斗辊使用的。 (2)四棱台形网穴
1m=1000mm 1mm=1000μm 1μm=1000nm
4)网穴
现代雕刻网纹辊的网穴多采用正六边形的开口,采用 这种网穴开口供墨,有利于提高供墨量和较好地避免印品 龟纹的产生。若采用全对称的圆形开口,则网穴间的网墙 增大,降低了单位面积内网穴的数量,不仅降低了供墨量, 而且传墨均匀性也有所下降。四边形开口的特性介于二者 之间。网穴的开口宽度与深度的比值与油墨的转移量也有 密切的关系,如果网穴开口窄而深,那么网穴底部的油墨 就无法转移,从而降低了网穴中的油墨向印版的转移率, 甚至会因无法清洗底部而永久堵塞。一般认为网穴开口宽 度和深度的比值在 28%左右比较合适。
其网穴间的隔墙具有更高的强度,可减缓刮墨刀造成的磨损。 现代激光雕刻网纹辊多采用正六边形的开口。这种正六边形的 开口供墨方式可以有效地避免莫尔条纹的产生。 (4)梯形截面斜齿形网穴
斜齿形网穴的法向截面为等腰梯形,是与网纹传墨辊轴线成 45°螺旋雕刻斜槽而形成的。这种网穴可保证油墨(或涂布液 体)的流动性,具有良好的传墨性能。斜齿形网纹辊供墨量较 大,一般用于涂布。
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