当柔印机的心脏网纹辊的应用上

柔印机的心脏:纹辊的应用(上)

3、2015年展望纹辊是柔版印刷机中的关键部件，专业人士称为“柔印机的心脏”。随着柔版印刷在全球范围的普及和激光技术、新超细颗粒陶瓷未来材料以及喷涂工艺的不断成熟,再加上高线数和多种异性纹辊加工技术的应用，使得纹辊的工作性能迅速提高。

纹辊的发展历史

柔印技术于1938年首先起源于美国，当时使用的是铁质辊筒，上面的纹经压刻而成的，制作非常粗糙，主要用在纸箱外包装上（亦称工业包装）。这种纹辊在印刷过程中很容易磨损，使印刷质量及印刷成本很难得到保证。

1939年对人们对纹辊进行了电镀处理，即在其外表面镀上一层较坚硬的金属（如铬），并使用机械方法进行雕刻。镀层厚度为17.8um，镀铬纹辊的雕刻极限为400~500线/英寸，主要原因是镀铬层很薄，较易磨损，另外机械雕刻模具形状的限制，使其线数无法提高。镀铬纹辊使用寿命很短，通常每2~3个月就需要更换一次。

1970年出现了喷涂陶瓷纹辊。它是在纹辊的表面使用等离子体方法喷涂上50.8um厚的合成陶瓷粉末。与镀铬纹辊相比，陶瓷纹辊的硬度大大提高,可以使用刮墨刀。但由于当时的技术局限，在还无法在坚硬的陶瓷上进行凹道蚀刻。

1984年，由于激光技术的成熟发展，激光雕刻的陶瓷纹辊开始被正式采用。在制造前，采用喷砂清洗辊的表面，以增加钢辊基材表面的附着性。然后用火焰喷涂法将无锈蚀金属粉末喷涂到辊表面，或者将钢焊接到基体上获得所需的直径，产生出99％致密的钢辊基体。再用火焰喷涂法将一种特殊的陶瓷铬氧化物粉末喷涂在钢辊基体上，厚度大约为0.008~0.010in。使用金刚石磨平后进行抛光处理,使辊的表面具有镜面光最后构成1个桌面的形状洁度并保证同心度,然后进行激光雕刻，最后抛光表面,除去由激光束造成的未汽化的重融物。

1989年台湾一铭公司引进了激光雕刻的陶瓷纹辊技术。在此期间电子雕刻技术也得到了长足发展。电子雕刻机采用计算机控制纹辊辊体的旋转速度、雕刻头的进刀频率、深度和纵向进给速度，完成雕刻加工。美国ARMOTEK公司在全球最早使用该项技术。现在电子雕刻机每秒钟可以雕刻4000个着墨孔，可以满足36~236 LPI的图像要求。

激光雕刻陶瓷纹辊

* C02型激光雕刻陶瓷纹辊

目前大多数的激光纹辊雕刻厂家，是采用传统的C02激光雕刻技术进行。此种类型的有效线约为80~400LPI，能满足纸箱印刷的基本需要这样既不影响精度，可印刷全色调及较粗的文字。但由于传统C02激光所雕刻之点不够清晰，孔不够宽广，线难以得到提高。

* C02多次雕刻陶瓷纹辊

最先进的C02激光雕刻系统采用穴重复打点方式，可改善传统CO2激光雕刻的缺点，使穴造形更为平均，且线扩大至50～1000LPI。

* YAG激光雕刻陶瓷纹辊

YAG激光技术的出现使线数及孔清晰度得到了一定的改善，可以配合清晰度稍高的柔版印刷。因为可以采用多脉冲激光雕刻，穴孔轮廓分明，壁光滑，其雕刻线的范围在600~2000 LPI。YAG雕刻除了可以实现更高线外，重要的是载墨量也大大提高了。缺点是由于YAG激光在雕刻时较难保持稳定，因而难于控制整个纹辊的孔形状的一致性，易引起不同部位的墨量之不平均。

纹辊的穴形状和角度

激光雕刻的纹辊的穴形状和角度有蜂巢型60° 、钻石型45° 、蜂巢型30°三种。

蜂巢型30°：格有较好的传墨性，但是纹辊表面的水平墙会造成刮墨刀和纹辊本身的过度磨损，在纹辊随机器高速旋转时，水平墙会破坏油墨流动的均匀性，所以很难产生均匀的墨膜。

钻石型45°：工作性能较好。但是由于其墙一般为15~20um宽，使格间隙较大。此外该格不利于油墨的转移，增加了油墨在穴底部的堵塞，增加清洗的难度。

蜂巢型60°：是目前使用最多，该穴于1989年在美国首次推出，现在已经成为行业标准。主要有以下优点:

* 穴排列最为紧凑。同等面积的表面，该排列方式比其他排列方式多出10％。因此在相同面积上可以雕刻出更多的穴，传输更多的油墨。

* 在使用激光雕刻时，蜂巢型60°穴间多余的位置可以被最大限度地消除，在传输同等墨量的条件下，穴可以做的更浅，有利于油墨的传递。

* 可以避免出现沟渠，因而可以避免由此造成的墨痕。

* 易于雕刻和保证标准形状和体积。所以制作纹辊的稳定性可以增加。

(待续)