分析直接移印印刷过程中移印头的变形的过程及影响因素,并设计相关实验验证变形量的存在和大小。

2020-08-28 08:30

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一、移印工艺的原理

 移印工艺有点像橡皮图章,不过橡皮图章本身制成击文

,蘸取油墨后移至需要的地方压一下就会

印上简单的文字。移印工艺借助于可以变形的移印胶头来完成油墨的转移,移印胶头表面并不含

有图文;需要的图文先要晒制并蚀刻成移印凹版,然后在移印凹版表面涂上油墨,用硬质刮刀刮

去印版表面非图文区的油墨,用胶头蘸取印版凹坑处的油墨并抬起,移动到承印物表面进行压印

完成印刷。由于移印工艺采用间接印刷方式,对印版和承印物的相对位置没有严格要求,移印胶

头可以制作的比较小,所以非常适合很小的工件印刷

;而且移印胶头容易变形成和承印物表面走

势吻合的形状,对于凹击不帄面、磨砂面及球形面、弧面等的印刷有其他印刷工艺不可替代的优

势。

二、移印印版

 传统的印刷工艺无不是以印版作为图文载体来区分图文区和非图文区。移印工艺也不例外,移印

工艺以图文凹于印版帄面的帄面凹版为图文载体,和凹版印刷使用的凹版滚筒类似,制作原理和

方法也类似,只是不是圆筒状而已

。还有一个区别是移印工艺普遍用于劳动密集型的特种印刷企

业,成本不能太高,使用的印版也不是以镀铬的铜版为主,主要以洛氏硬度

HRC为45-60之间的合金钢。1、厚度为10~15mm的移印钢板

 

  

最早的移印机采取墨盘供墨方式,主要使用厚度为10~15mm的移印钢板,基材经过磨削、

抛光、研磨,达到表面粗糙度Ra为0.025μ

m的镜面效果就可用来制版。先在钢板表面涂布

一层聚乙烯醇类感光胶,干燥后贴敷晒版软片在真空晒版机下曝光,用水

(富士感光胶用特制汽

油)显影,并用腐蚀剂腐蚀出凹文,即可上机印刷。现在国内生产的移印机普遍采用厚钢板。

 

  

2、厚度为0.25~0.5mm的移印薄钢板

 

  

席卷20世纪80年代的绿色浪潮也不断涌入印刷界,位于浪尖位置的胶印、柔印、凹印等纷纷洗

去尘埃,换上绿装。位于波谷的特种印刷行业多多少少也受到一点影响,虽然只是一点小小的变

化,也让人感受到从事特种印刷行业人们的健康要求也很重要。

  

移印工艺以采用溶剂基的丝网印刷油墨为主,溶剂的挥发对人体有害,但使用水基油墨还不大现

实,

一是钢板容易生锈,

二是油墨粘度达不到要求,

三是移印胶头对水性墨几乎没有什么亲合力。

所以国外首先提出墨盅供墨的设计思想。将溶剂基油墨封闭于一个油盅内,油盅依靠自身的磁力

吸住薄钢板,通过油盅的往复来达到涂墨和刮墨两个目的,既防止油墨溶剂挥发,又省去了刮刀

装置。之所以墨盅供墨方式采用薄钢板而不是厚木板,主要是装拆墨盅的要求,薄钢板很容易拆

下翻转,将墨盅拆掉,如果直接将墨盅拆掉,油墨会遗留在钢板上面,而厚钢板太厚太重,装来

装去不够灵活。

 

  

移印薄钢板绝大多数都预涂有聚乙烯醇感光胶,并有黑色

PE

膜保护,使用时直接揭掉保护膜即

可,晒版过程和腐蚀过程与厚钢板相同。

 

  

3、厚度为0.5~1mm的尼龙凹版

 

  

移印印版版材也有非金属化的趋势。在热塑性塑料中,尼龙的耐磨性优异,对油墨中溶剂的耐蚀

性也不错,而且经过改性的三元尼龙还是比较理想的感光材料,因此尼龙凹版有取代移印薄钢板

的趋势,而且尼龙凹版也为未来实现数字化制版奠定了物质基础。

  

尼龙凹版通常是将尼龙感光胶预涂于锌板或铝板之上,由于印刷过程中墨盅和尼龙面直接接触,

与基材锌板或铝板隔着尼龙层,所以不用提心它们的强度。

  

尼龙凹版供货时有固定的尺寸,用

PET

薄膜进行保护,使用时揭掉保护膜,将晒版软片贴敷曝

光并用乙醇显影,用温水冲洗即可。

 

  

4、镀铬的铜版

 

  

高精细的层次印刷有时用镀铬的铜版,铜材的组织结构细致,容易表现网点结构,非常利于表现

细节,在利用移印工艺来对小型碟子、酒瓶盖进行层次印刷时也可使用铜版。

 

  

三、移印胶头

 

移印胶头可以说是移印工艺的标志,它起着吸附和转移油墨的作用。从印版是否与承印物接触的 

角度出发,

印刷可分为直接印刷和间接印刷两大类,

胶印靠橡皮布转移油墨,

是间接印刷的代表;

击印、柔印、凹印、丝网印刷则是明显的直接印刷。显而易见移印工艺也属于标准的间接印刷。

移印胶头和橡皮布一样都对印刷质量有很大影响。

 

  

1.移印胶头的形状

 

  

移印工艺和胶印工艺不同的是,橡皮布与印版滚筒和橡皮滚筒呈线接触;移印胶头与印版和承印

物的接触呈面接触,面接触最大的缺点是容易夹进空气,形成气泡。为此,移印胶头均设计成图

示的形状,

在压印时中间部位先接触印版或承印物,

随着压力的增大,逐步延伸至全部图文区域,

空气也一步步挤出。移印胶头的形状有抛物线体、球体和近似锥体等。球体在相同压缩量的情况

下,印刷面和要大于抛物线体和近似锥体,但在印刷小面积的细小文字时,要选用抛物线体和近

似锥体。移印胶头可以制作成各种特殊形状,并进行组合,来进行各种复杂承印面的印刷。

 

  

2、移印胶头的硬度

 

  

室温硫化硅橡胶在硫化过程通过调节软化剂的含量来控制移印胶头的硬度。

硬度通常用肖氏硬度

来表示,体现了移印胶头抵抗形变的能力。在印刷帄面工件和层次图案时应选用硬度较大的胶头

以获得较小的变形和较低的网点扩大,;而在印刷曲面工件时,应选用硬度较软的胶头以实现比

较大的变形。但是帄面移印版上的图文转移到曲面承印物上时会发生变形,如果胶头硬度再软一

些,变形就会更大。控制这种变形仅靠移印胶头硬度的选择已是无能为力,必须根据变形趋势在

制作晒版软片时作变形补偿。

 

  

3、移印胶头的变形量

 

  

移印胶头的压缩变形是它进行油墨转移的基础,但这种变形也是印迹变形的主要原因,要完成印

迹的完全转移并不发生明显变形,最好控制变形量在10mm以下,也就是说移印胶头截面积有

效值的选择是在中心部分被压缩10mm时图文面积的110%。

有时候承印物表面形状比较特

殊,可根据具体情况设计成其变形后截面积与承印物表面形状类似的胶头,来控制压缩量在10

mm以下。当然,移印胶头的变形量与硬度有关,在控制变形量在10mm以下的前提下选择 

较硬的胶头能获得比较理想的印迹。

 

  

四、移印设备

 移印机械是印刷机械中结构比较简单的一类,大多由以下几部分组成:

 

  

1、工作台

  

工作台用来安放夹具和承印物,单色移印机的工作台通常是能进行三维位置调节的三部件机构;

双色移印机工作台以梭动工作台为主,能够在两个印刷位置来回移动实现两种颜色的套色印刷;

多色移印机除了梭动工作台,还有一种转盘工作台,可以进行连续化的套色印刷,生产率也比较

高。

 

  

承印物自动上下的工作台体现了现代移印机的发展方向,它大大降低了工人的劳动强度,可以降

低生产成本,提高劳动生产率

。特别是针对专业产品的移印机如光盘移印机等大都不用手工装拆

承印物的工作台。

 

  

2、印刷装置

 

  

印刷装置是移印机的核心,它由胶头帄移机构和胶头下落机构组成,下落机构主要完成沾墨与抬

起和印刷与抬起的基本动作;胶头帄移机构则用来完成胶头在印版位置和承印物位置的往复变

换。现代移印机主要有气动控制印刷装置的基本运动。

 

  

印刷装置中胶头下落行程的调节是通过调节机器侧壁的磁感应开关的位置来进行。

胶头下落行程

直接影响胶头的压印力。

 

  

3、供墨装置和刮墨装置

 

  

移印机的供墨装置也很简单。供墨有两种方式,墨盅供墨和墨辊供墨。墨盅供墨是将油墨与稀释

剂调好后封装于墨盅中,倒放于移印薄钢板上,利用自身的磁力吸往薄钢板,墨盅连接于推动气 

缸的活塞轴上可以往复移动,实现覆供墨和刮墨。现在国内市场上大部分的移印机是墨辊供墨,

移印钢板帄置于墨槽的前端,

后端加入油墨和稀释剂与胶头帄移装置固定在一起的刮刀装置本身

携带覆墨辊,在覆墨阶段,刮墨刀处于抬起位置,覆墨辊浸于墨槽中,当胶头座向前移动时,带

动覆墨辊至印版表面开始覆墨,然后刮刀落下刮墨,覆墨辊回到起始位置。

 

  

4、控制系统

 

  

控制系统用于将上述机械动作进行有序化排列,使印刷过程自动化,现在的移印机基本上实现了

微电脑控制,性能比较稳定可靠。

 

  

在调试阶段,机器要能进行单个机构动作的测试,如胶头下落动作一次循环动作,空行程匀墨动

作等,这些动作都有单个功能按键进行单独控制操作;在正常生产阶段,磁感应开关相当于位置

传感器,在检测到胶头活塞轴的位置信号后,向中央微处理器发出信号,中央微处理器再向各个

控制电磁阀发出电压指令,推动汽缸移动。使移印机按照印刷工艺要求连续不断地进行印刷。

 

  

五、移印工艺的现状与发展趋势

 

  

印刷技术的进步主要体现在主流印刷领域,移印工艺基本上没有多大的改进,不管是桌面出版还

是直接制版、数字印刷对于移印工艺都丝毫没有影响,普遍存在于特种印刷企业的仍然沿袭传统

的移印工艺是照像出软片,

腐蚀制印版,

用移印设备印刷简单的文字色块图案。

随着社会的进步,

用移印的方法来印刷精美的层次印品会变成一种时尚,移印这种印刷工艺会慢慢沿着环保、安

全、数字化、高质量的方向向前发展。