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陶瓷網紋輥的創新網型及其應用(下)
時間:2020-10-21
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![]() 崔三亮,上海鳴謙印刷器材有限公司總經理。畢業于西南大學包裝工程專業,14年柔版印刷行業從業經驗,尤其對陶瓷網紋輥的生產加工和使用保養有較深入的研究。并在柔印雜志發表過《網紋輥全面管理》等相關技術文章。 |
高清印刷的網點搭接問題
iPro高清網型
高清印刷需要增強的色密度和鮮明的色彩,同時可在長單中高速印刷精細高光網點,降低網點擴大。大量的測試表明,傳統60° 網型無法同時達到兩個目標:較高的色密度和精細的高光網點印刷。為了解決這一問題,市場上有很多網紋輥生產商在高線數網紋輥上雕刻出極深的網孔,用以實現高清印刷,如圖9所示。
圖9 類似拋物線形狀的網孔底部 |
這種網孔會使一定比例的油墨被困住,無法轉移出來,如圖10所示,從而導致油墨轉移和網點擴張不穩定,在印版高光區域容易產生網點搭接(Dot bridging)問題,如圖11所示。通過大量的印刷測試進一步發現,在軟包裝印刷中印刷速度超過500m/min時,傳統60° 網型網紋輥印刷的色密度會降低。盡管這些類似拋物線的網型在物理上可以比標準網型帶更多的油墨,但是在實際使用過程中只會導致更多的油墨被困于網孔中,反而使得高速缺墨(Ink Starvation)現象更為明顯,并導致色密度不穩定等印刷不良問題。
圖10 拋物線的網孔缺陷 |
圖11 網點搭接 |
為了解決這一問題,應對高清印刷的需要,Sandon設計了iPro高清網型,嚴格的三維數據(如圖12所示),來結合傳統網孔在印刷高光網點時的控制因素(標準網孔而非拋物線型網孔)和開放網孔良好的油墨轉移特性,既能實現高清印刷所需要的高線數高載墨量,網孔又足夠開放到不會困住油墨,從而不會在現代高速印刷機上產生缺墨現象,確保高線數網紋輥在高速印刷時也能保持良好的色密度。
圖12 iPro嚴格的三維數據 |
實地和網點印刷兼容問題
HVP/Fluid FP綜合印刷網型
受傳統60° 網型的限制,柔印通常很難在同一張印版上實現良好的實地印刷和精細的網點印刷。將實地和網點分版印刷又會導致成本和控制難度的相應增加,并且有些情況下受印刷機色組數量的限制,分版印刷的方案未必可行。
為了解決這一問題,Sandon設計了獨特的HVP網紋輥,可在同一張印版上實現良好的實地和網點圖案印刷;這是因為這種網型可同時實現高線數和高載墨量,如圖13所示。相比之下,傳統60° 網型網紋輥在不犧牲其至關重要的油墨轉移性能的前提下,只能實現高線數和高載墨量兩者之一。
圖13 HVP和傳統60° 網型對比 |
HVP是一個經過了18個月的研發和優化,才達到理想狀態的多功能網型。Sandon的激光雕刻工程師設計了嚴格的三維數據公差,用以控制其至關重要的油墨轉移性能。非常詳細的SOP文件主要聚焦在如何控制網孔的三維數據公差,如圖14所示,以及雕刻后的精密拋光,以保證每次生產同樣參數的網紋輥性能完全一致。
圖14 HVP嚴格的三維比例雕刻 |
由于穩定的網孔三維比例控制,HVP網型印刷實地的效果要遠超傳統60° 網型。這種網型改善了油墨轉移性能,更多的油墨從而幫助減少露白及缺墨現象,可在600m/min的速度下保持色密度的穩定。另外HVP網型可在更高線數上實現相同的載墨量,更多的網孔也就意味著更為均勻的墨層分布。
HVP網型能夠在同一張印版上實現實地和網點印刷的特點讓很多印刷廠降低了網紋輥庫存數量。但并不是說一支HVP網紋輥可以代替幾支其他不同雕刻參數的傳統60°網紋輥;比如一支載墨量為3.9 BCM的網紋輥不可能達到7.1 BCM網紋輥所能達到的色密度,反之,這支7.1 BCM的網紋輥也不可能做到良好的網點印刷。
Fluid FP網型是基于HVP和iPro網型演變而來。這種半通溝的網型結構使油墨可在相鄰網孔之間有限流動,如圖15所示,降低高速缺墨現象,使印刷速度提到更高。與HVP相似,其特殊的網孔結構具備高線數、高載墨量的特點,如圖16所示,在同一張印版上實現良好的實地和網點印刷,如圖17所示。Fluid FP網型的主要優勢是網紋輥可以在更長時間內保持清潔,原因在于其特殊的開放結構使得油墨很難被困在其中;如果網孔堵塞的話,無論是手工清洗還是物理清洗都會比較容易。這項特點可改善載墨量的穩定性,提高生產效率。
圖15 Fluid FP網型油墨流動示意圖 |
圖16 Fluid網型和傳統60° 網型的對比 |
圖17 綜合印刷樣張 |
UV飛墨問題
Fluid HEX UV印刷網型
傳統60° 網型長期以來是用于窄幅UV印刷的標準網型,這種網型的靈活性讓印刷廠可將其用于各種用途;但是這種網型在印刷UV油墨時容易出現“飛墨”問題也已經廣為人知。UV油墨“飛墨”問題會造成不正常停機,極大地損失印刷效率,以及印刷材料的嚴重浪費。因此Sandon開發了Fluid HEX UV網型網紋輥,專門用于解決UV油墨印刷的“飛墨”問題??稍诒3志W紋輥現有參數和印刷質量的同時,大幅減少甚至完全消除“飛墨”問題,二者的對比情況見圖18。
圖18 Fluid HEX網型與傳統60° 網型對比 |
Fluid HEX網型可在不同材料上靈活印刷四色和實地。印刷廠經常使用幾種不同的雕刻參數來滿足印刷需要的色域范圍,從傳統網型轉換為Fluid HEX網型非常簡單,由于兩者的雕刻參數完全一樣,所以可按照完全一樣的雕刻參數直接替代。
舉例來說,如果之前使用傳統網型500LPI×60°×7.0cm3/㎡印刷中等實地,那可以簡單地用500LPI×Fluid HEX×7.0cm3/㎡直接替代并能夠印刷出一樣的顏色數據和品質。
UV墨“飛墨”問題由幾個因素共同導致,包括印刷速度、油墨粘度、刮刀和網紋輥。就網紋輥來說有兩個主要因素會導致“飛墨”問題:
1. 網孔之間連通性太低,可導致單個網孔內油墨壓力積聚,并導致網孔釋墨不穩定,結果就是“飛墨”。Fluid HEX網型通過把相鄰網孔連通,如圖19所示,以避免單個網孔內壓力積聚的方式解決了這個問題。
圖19 Fluid HEX網孔內油墨流動示意圖 |
2. 網紋輥雕刻后,精密拋光不充分,導致表面不均勻,也會引起“飛墨”問題。雕刻后網孔邊緣的重鑄陶瓷會導致網紋輥表面不均勻,造成刮刀震動,導致部分油墨“飛”過刮刀和網紋輥之間。Fluid HEX的開放網型結構,意味著可以增加網紋輥精密拋光,提高網紋輥表面的平整度,降低刮刀震動,從而消除或者降低“飛墨”現象。
如果給傳統60° 網型增加拋光,也能改善刮刀震動導致的“飛墨”問題;但是,過度拋光導致的封閉網孔內油墨壓力積聚,還是會導致“飛墨”問題。Fluid HEX可同時克服這兩個因素,半通溝型的網孔結構允許增加表面拋光,來改善網紋輥表面的平整度以避免刮刀震動,但是又不會由于過度拋光而將網孔封閉起來;同時,增加的表面拋光增強了網紋輥的耐磨及耐劃傷特性。
大尺寸顆粒轉移不良問題
GMX涂布網型
印刷特殊觸感涂層等應用的一個關鍵問題是:涂布材料里面的顆粒尺寸,如圖20所示。正常情況下,使用傳統網紋輥印刷這些具有大尺寸顆粒涂布材料,無法將這些大顆粒材料正常轉移出來。常見的情況是大尺寸顆粒會卡在網紋輥網孔里面,或者在網孔里面無法均勻分布,因此無法達到需要的光學密度或者涂布量。
圖20 觸感涂層和標準潘通專色的油墨顆粒尺寸對比 |
針對這一問題,Sandon開發了獨特的GMX網型,專為大涂布量的觸感效果、上膠、金屬墨及大墨量涂色應用而設計。GMX的網型設計使得其可以承載和轉移油墨或涂料,原因是相較于傳統60°網型,GMX網型的底部非常淺且平坦,這就意味著更多數量的大尺寸顆??梢员怀錆M及攜帶,并不會造成排空或者轉移問題,因此可改善印刷效果,如圖21所示。
圖21 GMX網型設計提高網孔的空間利用率 |
GMX淺網孔的特性使其相對于傳統網型非常容易清洗??紤]到很多涂布材料的配方特性,這點就尤為重要了。
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