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膠印套印故障分析

2010/8/13 17:50:46 人評論

套印精度是衡量產品質量的重要方面。但是在工作中往往因為各種原因引起套印精度下降,嚴重影響了印品質量。尤其是在膠印中,套印故障原因有很多,主要有印刷材料、印刷工藝和設備這三方面的因素。本文試圖從套印精度的影響因素,分析方法及對各個環(huán)節(jié)的控制等方面,對套印故障的形成及排除作較完整的分析探討。
一、影響膠印機套印不準的因素

  彩色制版是一個色彩的分解過程,而彩色印刷是一個色彩的組合過程,這個色彩的組合過程就叫套印。彩色印刷最起碼的一條質量要求,就是套印準確,使印品忠實于原稿。印刷過程中由于各種原因容易造成產品套印誤差超標,造成印品報廢。下面從套印誤差涉及的幾個方面進行分析:

  1.印版對套印精度的影響

  平版印刷版材現多為薄而輕的鋁材。在印刷中,版材的形變或體積的改變會影響套印精度。

  印版的變形大致由兩個方面造成,第一是拉伸變形,第二是烘烤變形。拉伸變形是指在校版過程中,由于操作者在裝版和拉版時用力不當,人為地造成金屬版在滾筒周向延展使圖文變化產生的套印不準。烘烤變形是指為提高曬制完的PS版的耐印力而進行烘烤時,由于烘烤不當造成印版的直線尺寸發(fā)生變化。當烘烤箱內溫度過高或不均時,版基變軟,影響版面尺寸穩(wěn)定性。

  2.滾筒包襯對套印精度的影響

  只有在包襯后的半徑相等時,才能保證印版、橡皮、壓印三者滾筒的線速度一致,才能在一定的壓力下有效地進行轉印。

  當包襯厚度過大,則使?jié)L筒半徑相應增大,在角速度相同的情況下,滾筒表面線速度加快,滾筒之間存在速度差,不但會造成版面圖文的磨損,還會造成版面圖文的“收縮”;滾筒包襯過薄,半徑相應減少,線速度變慢,網點會在轉印過程中被“拉長”,即會引起圖文“放大”,造成套印不準。

  3.紙張對套印精度的影響

  在平版印刷中,紙張是影響套印精度的重要因素,特別是膠版紙。由于紙張的影響,套印精度很難控制。

  紙張對套印精度的影響主要來自于紙張的形變。紙張的形變是多種多樣的,但歸納起來可分為兩種,即自然形變和壓力形變。

  自然形變是紙張在無外力作用下因自身纖維吸水膨脹,脫水收縮的特性,紙張含水量隨溫、濕度的改變而變化,當空氣中含水量大于紙張含水量時,紙張便吸收水分,紙邊伸長,呈波浪形,俗稱“荷葉邊”;若空氣含水量小于紙張含水量,紙邊放出水分,出現“緊邊”現象,直到兩者達到平衡為止。實驗證明,相對濕度每變化10%,紙張含水量將變化1%左右與之相適應。圖1表示相對濕度和紙張伸縮的關系。在膠印過程中,第一色印完再套第二色時,因紙張的伸縮造成的套印不準非常明顯,尤其是那些結構疏松、施膠輕、吸水性強的紙張更加嚴重。

  壓力形變是紙張在滾筒中受到擠壓作用,纖維錯位而產生的直線尺寸和面積的變形。在印刷過程中,由于滾筒擠壓作用,紙張從叼口部位向外呈扇面延長,越靠近拖梢的兩邊,套印誤差越大。這種現象通常稱為“甩角”。

  另外,紙張裁切尺寸變化大,嚴重歪斜或褶皺時也會出現套印不準的現象。

  4.潤版液的使用量對套印精度的影響

  印刷時滾版液過量會加大紙張伸長變形幅度,易引起各類印刷故障。當印版水份過大時,轉印后的紙張因纖維吸收過量的水分而伸漲。進行套色印刷時,紙張會因此發(fā)生不規(guī)則的變形,從而造成套印不準。另外,當紙張在一定張力下正常印刷時,如果水分突然加大,則會產生張力變化,規(guī)矩線也會距位,造成套印不準。

  在膠印過程中,水墨平衡是否恰到好處,不僅對套印的準確性產生影響,而且與印跡的正常轉移、墨色深淺以及印刷品的干燥狀態(tài)有著十分密切的關系。因此,能否正確掌握和控制水墨平衡,是確保印刷產品質量穩(wěn)定的關鍵。

  5.油墨粘度對套印精度的影響

  油墨粘度過大時,由于黏著力的作用,增加了紙張在橡皮布上的剝離張力。當紙張從滾筒上剝離時,受粘附力和剝離張力的作用,如果叼牙叼力克服不了剝離力時,即會發(fā)生紙張抽動,出現小小的位移。這種現象在單色機上表現為套印不準,在多色機上表現為重影(虛影)。另一種情況是紙張在壓印滾筒叼牙和牽引力作用下從橡皮布表面剝離下來,使紙張拖梢部分被拉長,而且這種現象在下述條件下更容易產生:(1)油墨粘性較高;(2)紙張拖梢印有實地;(3)使用薄紙印刷;(4)潤版液用量過多。對于多色膠印機的濕壓濕印刷方式來說,當每張紙拖梢處被拉長的程度不一致時,就產生了重影弊病。

  6.印刷色序對套印精度的影響

  現階段大多使用四色膠印機,四色膠印機采用濕壓濕的印刷方式。高速化使紙與滾筒間的分離速度、滾筒曲率、慣性力增大,在生產中容易出現諸如:剝紙或拉毛、混色或色偏、背面粘臟、重影等問題。因此,四色膠印機濕疊濕印刷對印刷工藝安排的要求比較嚴格,除了要求印刷墨層要薄、版面水分越少越好,油墨和紙張適印性良好及印刷壓力合理之外,還必須合理安排套色順序。

  從套印精度的角度出發(fā),一般排色順序是:(1)套印嚴格的先印,要求不高的后印;(2)主色在先,副色在后;(3)底色在先,壓色在后;(4)幾個相鄰色套印宜一色接套一色,不宜同時與兩個色相套;(5)線劃網點在先,實地在后。雙色或多色膠印機印刷在上述排色基礎上,還應注意淺色在前,深色在后,次要圖文在前,主要圖文在后,耗墨量少的在前,耗墨量多的在后等。

  另外,應注意套印次數不宜太多,否則因多次套印,誤差的可能性就更大。

  7.機械方面對套印的影響

  印刷紙張在機器上自始至終必須受到機器的有效控制,在傳輸和交接過程中相對位置必須穩(wěn)定。只有這樣,才能滿足套印精度的要求,否則套印精度將受到極大影響。影響最大的主要有如下幾種情況:一是印刷設備本身精度底、誤差大,即因印刷設備使用過久或保養(yǎng)不當造成機械磨損較大,導致設備各部件配合失調而產生套印不準。這主要表現在紙張定位即規(guī)矩部件的問題上;二是紙張在傳遞和交接過程中,因交接不穩(wěn)造成紙張相對位置發(fā)生變化而引起套印不準。
二、套印精度的控制

  針對影響套印精度的因素,采取相應的控制辦法,以達到套印準確的目的。

  1.為避免烘烤后印版發(fā)生尺寸變化。在對印版進行烘烤處理時,必須做到烤箱內溫度均勻,使版材均勻受熱,溫度不宜過高,時間不宜過長。要求精度很高的短版產品,最好不要烤版。

  校版時要規(guī)范操作,版夾位置居中,印版上正,夾版螺絲緊固。拉版時,頂緊螺絲要松透。只要用力適度,一般都可避免印版拉版變形。

  2.單張紙膠印機套色印刷時,往往發(fā)生內圖縱向套印不準的弊病。其特點是縱向、橫向的十字線都套準了,而咬口或拖梢部位的內圖,縱向卻無法套準,影響產品質量。

  產生這種弊病的原因,除了紙張伸縮、拉版時手勢輕重等因素外,另一個重要因素是印版墊襯不準確。

  在一些印刷廠,操作者裝版時沒有千分卡測量,靠的是眼看、手摸和經驗決定印版的墊襯的多少。有的機臺雖配有千分卡卻不使用,在“差不多”地進行墊襯,人為地造成印版滾筒直徑此色時大,彼色時小的問題,致使前后內圖套印不準。特別是咬口,拖梢部位有細小鏤白空心字的產品,兩邊的空心字就很難套準。

  有的膠印機操作者,并不知道印版墊襯墊多少會使圖文尺寸變化,有的雖然知道有變化,但搞不清楚怎么變?變多少?以下作個說明:

  膠印機的滾筒直徑,等于滾筒齒輪的節(jié)圓直徑,例如:J2108型機滾筒直徑為:

  D壓=D節(jié)=300mm


  滾筒運轉一周的弧長為:

  D壓·π=300×3.1415926=942.47778mm


  每運轉一度的弧長為:

  942.47778÷360=2.61799mm


  若印版多墊0.2mm,滾筒直徑增加0.4mm,印版滾筒直徑達到300.4mm,滾筒周長增加到943.73441mm,每一度弧長增加到2.62148mm,假設印版圖文尺寸原長為520mm,即弧長520mm,按印版標準墊襯,也就是說印版滾筒直徑在300mm時,壓印時印版滾筒需轉動的度數為:

  520÷2.61779=198.64°


  當印版多墊0.2mm,印版滾筒直徑為300.4mm,壓印時,印完這段圖文尺寸,印版滾筒需轉動的度數為:

  520÷2.62148=198.36°


  比原來減少0.28°,弧長為:

  2.62148×0.28=0.73mm


  也即,由于印版多墊0.2mm,在一定的轉動角度里,印版滾筒的表面線速度,比橡皮滾筒的表面線速度快,具體長度為0.73mm,所以橡皮布上轉印到的圖文尺寸比原來變小0.73mm。

  反之,假使印版少墊0.2mm,最后所得的圖文尺寸,比原來大0.73mm。

  因此,靠眼看、手模和經驗決定印版襯墊多少是不可靠的。要用千分卡測量每一塊印版的厚度,然后根據標準墊襯數據,配以適當的墊襯紙進行墊襯。一旦生產中因墊襯疏忽造成內圖縱向套印不準時,應按照上述計算法,增加或減少印版的墊襯數。

  3.壓力的調節(jié)也是非常重要的因素。若壓力調節(jié)不好,易發(fā)生印版過早磨損、套印不準等問題,影響印品的質量。理想的壓力能使印跡結實、清晰、印版網點不變形地被轉印到紙張上的最小壓力。

  要達到“理想壓力”,就要嚴格按設計要求選用、安裝墊襯。

  如果不考慮其他影響(如水墨輥壓力不勻,潤版液PH值不當,機械振動、機械精度等),上述襯墊所形成的壓力非常接近于理想壓力,在這種壓力條件下的印品質量穩(wěn)定,網點結實清晰,多色套印準確,誤差在±0.2mm之間,印版耐印力高,網線版印數可達3萬-5萬?。ㄓ“嫖唇浐婵咎幚恚?,文字、線條版則高于5萬印。

  實際工作中,當使用不同的紙張時,同樣壓力條件下印品的效果也不一致。較厚紙張在印刷中容易出現套印誤差,尤其是橫向(拉規(guī)方向)套印誤差明顯。主要原因是隨著紙張厚度的增加,使橡皮滾筒和壓印滾筒間壓力增大。

  因此在實際生產時,應根據所印紙張厚度靈活調節(jié)滾筒間壓力和襯墊物的厚度,保證壓力適當。當薄紙轉為厚紙時,應以兩種紙厚度差為準,減小橡皮滾筒和壓印滾筒中心距或橡皮滾筒襯墊。

  4.解決紙張對套印精度的影響,難度較大,相關因素也比較多。為避免紙張吸水或脫水而產生伸縮變形,提高紙張的印刷適性和穩(wěn)定性,應盡量使用印刷環(huán)境的溫濕度保持相對衡定。一般溫度控制在18-25℃,濕度控制在60-65%。同時,在印刷紙張上機前對紙張進行適應性處理,處理方法有三種:吸濕法、調濕法和冷水翻印法。其中調濕法最好,其特點是:使用紙張含水量為6.5%,處于解濕和和調濕的平衡狀態(tài),此時紙張不會再吸收過多水分,而且釋放出的水分也有限,紙張含水量幾乎不變。

  5.油墨粘性太大時,由于黏著力的作用,增加了紙張在橡皮布上的剝離張力,使紙張在叼牙中被拉出,產生套印不準。

  解決這一原因引起的套印不準,可以采取降低油墨粘度的方法,或者選用表面性能更好的紙張。

  6.機械引起的套印不準,主要是規(guī)矩部件和叼牙。對前規(guī)的要求是:根據紙張厚薄,正確調整高低位置,并且前規(guī)擋紙點的連線與滾筒軸線平行;對拉規(guī)的要求是:拉紙可靠,拉力適中,擋紙板與滾筒軸線相垂直。各分紙、輸紙部件要證紙張直線運行。各叼牙叼力要均勻一致,張閉的時間準確,兩交接紙張相接時,要有足夠的共叼時間,確保對紙張的有效控制,另外各滾筒及牙軸要保證無竄動現象。

  以上幾點是對印刷過程中可能影響套印精度的各個因素的控制(預防)方法,滿足以上各項要求,一般情況下可以提高套印精度,達到控制的目的。

  在出現套印不準的故障時,一般可以從以下幾個方面進行分析處理。

  ①了解該印刷機的結構,觀察其規(guī)矩部分,前規(guī)軸適當作一些歪斜調整和前后平行調整,依次再調整側規(guī)拉力和側規(guī)拉紙時間,再調節(jié)輸紙板臺上的各拉紙輪子的壓力和氣體分配閥的氣壓。如果仍不能排除故障,就卸下前規(guī)矩檢查,看該機的4個前規(guī)矩上裝配的銷軸和連板是否有磨損或松動。

  ②分析印刷樣張?zhí)子≌`差的方向、發(fā)生的部位,并注意觀察其誤差大小,可根據誤差的方向找出是輸紙機故障,還是色組的問題。若是前者,則必須調節(jié)輸紙機的各部件,主要是吹風側拉規(guī)和吸風輸紙板的風量及各傳動部件,若是后者,則必須對這個機組所有傳動部件,包括傳紙滾筒、叼牙及其壓力進行調節(jié)檢查,如發(fā)現有磨損機件應更換或修復,同時還應注意叼牙排上所有叼牙的叼力是否松緊不一,如果叼牙的叼力不保持完全一致,會造成套印失真。

 ?、圩屑氂^察套印不準所產生痕跡的形狀。如一個矩形的印跡出現平行四邊形的變形,說明叼口邊比較準確,而其他三邊平行偏移,則著重檢查滾筒軸向是否平行。如果軸向不平行,則會造成滾筒的橡皮布因受到不同方向的磨擦力而發(fā)生形變,這需要校對滾筒間的間隙是否一致。

 ?、茏⒁獠僮鬟^程,核查操作程序的規(guī)范性。

 ?、菽z印新聞紙、銅版都極易受潮,紙張的晾紙?zhí)幚肀仨氃诹兰堒囬g的相對濕度高于印刷車間五個百分點左右的條件下進行,讓紙張充分吸濕,然后再將紙張送印刷車間待印,這時紙張因達到吸濕平衡點,印刷時就不會隨著套印次數的增加而不斷吸濕。

 ?、拮屑氂^察膠片本身質量是否穩(wěn)定、輸出的各膠片尺寸是否相吻合,以防曬版時,因抽氣控制不準導致真空度不一樣而引起印版圖文發(fā)生變化。

 ?、叩灼咸子〔粶实囊簧珗D和其他三色的底片重疊一起對準比較,其偏差可明顯看出。采用手工排版、制作底片時,由于操作或觀測的某些失誤,會導致底片偏差。對此,主要是在工序上認真檢驗,嚴格把關,杜絕不合格產品流入膠印工序。

  總之,套印誤差來源是多方面的,它包括印前制版和印刷的整個過程,而且各種因素相互交錯,在排除套印不準故障時要綜合考慮。

  印刷時產生套印故障的因素很多,甚至有幾十種可能性原因。歸納起來,主要有印刷材料、印刷工藝和印刷設備這三方面的因素。如何入手尋找根源,少走或不走彎路,避免浪費不必要的有效工時,可以按以下思路進行:

  由印刷設備套印故障通??煽醋魇菑募垙埖鹂陂_始,沿著印刷壓力作用的方向直到紙張的拖梢邊,而且產生的套印誤差大致相似。對于兩端大小一致的套印不準,應著重在遞紙牙機構尋找原因:側規(guī)一端的套印不準,著生在側規(guī)、咬牙方面落手;非側規(guī)一端的套印不準,應著重在咬紙牙和拖梢定位毛刷等方面尋找原因;兩端大小無規(guī)律的套印不準,則著重檢查擺動牙和壓印咬紙牙交接時間是否準確;橫向套印不準,應著重檢查側規(guī)工作時間準確性、拉力及擋紙規(guī)矩板同紙邊是否平行。印刷設備方面的故障最好通過定期維修和擦洗機器加以消除,同時應仔細地調試機器,特別是注意叼牙叼力的調節(jié)和相鄰兩滾筒之間的中心距調節(jié)。

  由印刷工藝所造成的套印故障應側重檢查橡皮布和印版在其相應的滾筒上是否被拉緊。橡皮布形變產生圖文尺寸的改變會引起套印不準,因此應選用伸長率小的橡皮布,并使橡皮布的張力繃緊度保持恒定,不能過松,也不能過緊。其次確定印刷滾筒包襯量配置是否合理,印刷壓力是否適中。

  由印刷材料造成的套印故障比較復雜,而且通常很難判斷出來。一般說來,紙張拖梢處的套印誤差要比紙張叼口處明顯。

  對套印故障的分析,方法必須得當,只有正確使用“分層法”,把問題分類分解,首先看套印不準的特征,判斷其屬于哪一類型。接著根據套印故障的特征和類型逐個進行分析,排除無關因素,最終找出問題的證結,解決套印故障

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