凹版印刷中張力的控制
凹印的核心部門是張力控制，這里所說的凹印主要是指輪轉(zhuǎn)凹印，由于單張紙凹印不存在張力控制。單張紙凹印同單張紙膠印一樣，主要依賴叼牙來叼紙，然后在前規(guī)和側(cè)規(guī)的作用下定位，在印刷的瞬時紙張是靜止的。而輪轉(zhuǎn)凹印則不同，承印材料以一個不亂的速度向前遞進(jìn)，橡膠壓輥按同步速度對承印材料加壓，這兩個運(yùn)動在一個相對靜止的狀態(tài)下合成，因此多色套印的樞紐是承印材料遞進(jìn)不亂，傳遞過程中料卷的張力不亂。 凹印的張力控制系統(tǒng)分析一般包含以下內(nèi)容。 1.張力分區(qū)與各區(qū)域的控制要求 凹印機(jī)的張力控制一般分為4個區(qū)域，即放卷張力區(qū)、進(jìn)料牽引張力區(qū)、出料牽引張力區(qū)和收卷張力區(qū)，之間以帶驅(qū)動的橡膠壓輥來分隔。印刷區(qū)域從進(jìn)料驅(qū)動輥至出料驅(qū)動輥，對印刷區(qū)域張力的要求是張力恒定，由于只有在恒定的張力前提下才可能保證套準(zhǔn)。放卷張力是為印刷區(qū)域的恒張力服務(wù)的，對放卷區(qū)域的要求是將料卷放開進(jìn)入印刷區(qū)，保證不論卷徑的大小都要能保持傳遞的張力恒定，否則張力的波動將直接影響到印刷區(qū)的恒張力，進(jìn)而影響套準(zhǔn)。收卷張力則有所不同，在此區(qū)域內(nèi)多色印刷已經(jīng)完成，只需平滑收卷即可。收卷方式根據(jù)收卷質(zhì)量要求的不同，有恒張力收卷，也有變張力收卷，常見的遞減張力收卷（也稱錐度收卷）就是指后一種。因?yàn)樽儚埩κ站碛锌赡軙绊懙阶詈笠粋€印刷色組的套準(zhǔn)精度，因此有效地將印刷區(qū)域與收卷區(qū)域隔斷，驅(qū)動料卷從印刷區(qū)域向收卷區(qū)域遞進(jìn)，使印刷區(qū)域仍舊保持恒張力，而收卷區(qū)域遞減張力，就是靠帶驅(qū)動的橡膠壓輥機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。既分段控制又總體協(xié)調(diào)，使各區(qū)域的張力為多色套準(zhǔn)服務(wù)，這是輪轉(zhuǎn)印刷在張力控制方面的樞紐點(diǎn)，輪轉(zhuǎn)凹印也是如斯。 2.各區(qū)域的張力檢測與反饋 各區(qū)域一般都存在獨(dú)立的檢測裝置，如采用電阻應(yīng)變片傳感器、電容傳感器等構(gòu)成的張力輥檢測裝置，以及采用浮動輥、電位器構(gòu)成的位置檢測控制裝置。這些不同構(gòu)造的檢測電路在整個系統(tǒng)中承擔(dān)的作用是顯著不同的，張力輥檢測裝置響應(yīng)快速，但對于由料卷本身質(zhì)量題目引起的系統(tǒng)不亂性的控制能力尚欠缺，而位置控制裝置雖不直接檢測張力，但通過控制承印材料在正常張力狀態(tài)下在浮動輥紙路中的相對位置保持不亂，從而達(dá)到控制張力恒定的目的。位置控制裝置能夠通過浮動輥紙路來減緩因?yàn)榱暇淼木韽讲粓A等原材料質(zhì)量題目引起的張力波動，這是張力輥檢測裝置所無法達(dá)到的。 3.張力執(zhí)行機(jī)構(gòu) 常用的張力執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電磁或磁粉離合/制動器、氣動離合/制動器以及伺服電機(jī) 在傳統(tǒng)的齒輪傳動系統(tǒng)中還包括360°齒輪箱上的微型執(zhí)行電機(jī)。值得留意的是，按照自動控制理論，離合器制動器機(jī)構(gòu)屬于一階線性環(huán)節(jié)，但因?yàn)榫€性段在整個曲線區(qū)中只占中間一段，而在曲線區(qū)的高端和低端主要仍是仿線性，同線性控制的要求還有間隔，因此這種執(zhí)行功能仍是出缺陷的。伺服電機(jī)屬于二階環(huán)節(jié)，在現(xiàn)有的控制理論下，不亂性與隨動性都能兼顧，所以提高前輩的張力控制系同一般都采用伺服電機(jī)直接驅(qū)動控制。 4.對料卷傳遞過程中機(jī)械同步速度損失的補(bǔ)償 造成機(jī)械同步速度損耗的原因有3種：施加于整幅卷材寬度上的印刷壓力，承印材料同導(dǎo)輥相接觸的表面摩擦力，以及因?yàn)閷?dǎo)輥軸承不靈活而造成的阻力。 其中起主要作用的是每一色組橡膠壓輥對承印材料施加的壓力，這種轉(zhuǎn)印過程中必需施加的壓力，在所有印刷工藝中凹印是最大的。按照經(jīng)驗(yàn)，對不同的承印材料，采用的橡膠壓輥的硬度不同，施加的壓力也不同。如對于薄膜類承印材料，一般采用肖氏硬度為65～70度的橡膠壓輥，單位壓力900kg/m；對紙張類承印材料，則采用肖氏硬度為70～80度的橡膠壓輥，單位壓力1800kg/m；對紙板類承印材料，采用肖氏硬度為80～90度的橡膠壓輥，單位壓力4500kg/m。采用不同硬度的橡膠壓輥并施加不同的壓力，對承印材料傳遞中同步速度的影響顯然是不同的，橡膠壓輥越軟，施加的壓力越大，機(jī)械同步速度的損耗越大。 對機(jī)械同步速度損耗補(bǔ)償?shù)膫鹘y(tǒng)做法是遞增每一色組主動輥（即版輥）的直徑。眾所周知，線速度V=2πrn，假如要調(diào)整印刷時版輥的線速度，既可以調(diào)整版輥轉(zhuǎn)速n（即目前伺服型凹印機(jī)采用的每一色組版輥的電機(jī)轉(zhuǎn)速遞增的辦法），也可以調(diào)整版輥直徑（即延續(xù)了20多年的版輥直徑遞增的傳統(tǒng)辦法）。然而這種補(bǔ)償依據(jù)的是經(jīng)驗(yàn)積累，而不是精確計(jì)算。很顯著，承印材料的特性不同，所施加壓力的寬度不同，對機(jī)械同步速度的損耗是不同的，因此精確的補(bǔ)償值也應(yīng)該是不同的。然而現(xiàn)在用版輥直徑遞增0.02～0.03mm（甚至有的遞增0.04mm）的方法來補(bǔ)償，依據(jù)的只能是“恍惚”算法。 海內(nèi)印機(jī)行業(yè)在研制伺服型凹印機(jī)時，起初以為可以革除版輥直徑遞增這一規(guī)律，由于在設(shè)定每一色組版輥伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速時，可以預(yù)先將因?yàn)榘孑佒睆竭f增帶來的放大量計(jì)算進(jìn)去，因此伺服型凹印機(jī)不必像傳統(tǒng)凹印機(jī)那樣不能互換印刷色序。然而印刷實(shí)踐證實(shí)，即使是伺服型凹印機(jī)已經(jīng)將每一色組版輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速遞增，假如版輥繼承保持直徑遞增，印刷套準(zhǔn)效果要比版輥直徑不遞增時好得多。這說明目前的凹印伺服系統(tǒng)在補(bǔ)償同步速度的損耗方面還只能局限在經(jīng)驗(yàn)的范疇，離真正意義上的補(bǔ)償控制還有不少間隔。 5.套準(zhǔn)控制 凹印的套準(zhǔn)控制必需建立在不亂的張力控制之上，只有在前述4個題目得到基本解決之后，凹印的精確套準(zhǔn)才是可能的。業(yè)界對套準(zhǔn)題目有一些曲解，尤其是對伺服型凹印機(jī)，以為編碼器精度可以達(dá)到每秒幾百萬次，套準(zhǔn)肯定是沒題目的。實(shí)在在套準(zhǔn)的實(shí)際過程中，電腦跟蹤的并不是光標(biāo)本身，而是光標(biāo)運(yùn)動的趨勢。這就像用槍打鳥一樣，不是看到了鳥才扣動扳機(jī)，而是根據(jù)鳥的運(yùn)動軌跡計(jì)算提前量，用這樣的方法打鳥才是可靠的。凹印機(jī)的套準(zhǔn)系統(tǒng)也是這樣的，光標(biāo)運(yùn)動的趨勢是套準(zhǔn)的條件，假如控制不了印刷[百科微博]在承印材料上的光標(biāo)運(yùn)動趨勢，縱然伺服電機(jī)配置的是每秒400萬次的編碼器，套準(zhǔn)誤差也很有可能超標(biāo)，套準(zhǔn)損耗可能會大得出乎預(yù)料。 6.承印材料變形的補(bǔ)償 承印材料在運(yùn)行中的同步速度補(bǔ)償可以采用伺服機(jī)型來保證，但承印材料本身的變形目前還沒有可靠的補(bǔ)償辦法。以薄膜印刷為例，不同種類的薄膜，在同樣厚度與寬度前提下，其伸縮變形情況是不一樣的；對于不同厚度的統(tǒng)一種薄膜，如20μm和40μm厚的BOPP薄膜。在同樣的干燥前提下兩者的伸縮變形也是不一樣的。再以紙張為例，含水率5%和含水率8%的相同材質(zhì)和厚度的紙張，在相同的干燥前提下，其變形數(shù)據(jù)也不一樣。對于這些差異，需要建立數(shù)學(xué)模型并加載于套準(zhǔn)控制的數(shù)學(xué)模型中，才能有效控制印刷套準(zhǔn)精度。若非如斯，凹印的套準(zhǔn)精度只能依靠于采用較厚的不輕易變形的承印材料，如PET薄膜來保證。在凹印出產(chǎn)現(xiàn)場，我們經(jīng)常聽到一線操縱職員訴苦印版不好或者承印材料不好，造成了印刷過程中套色不準(zhǔn)或套準(zhǔn)誤差超標(biāo)，并由此產(chǎn)生本錢損耗，但檢查印版和承印材料，確實(shí)又提不出什么能拿得上桌面的理由，據(jù)筆者看，主要原因就在于此。
東莞市倍特包裝材料有限公司-座落在世界制造業(yè)名城-東莞市，是貝特包裝（中國）有限公司的附屬公司，廠房面積達(dá)6000平方米，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的軟包裝企業(yè)，擁有國內(nèi)全套先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，以科學(xué)人性化的管理體系和一批經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人才為后盾，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和一流的服務(wù)。
公司生產(chǎn)復(fù)合袋、卷膜、水果袋、鋁箔袋、吸嘴袋、自立袋、拉鏈袋、防靜電袋、異形袋等，適用于食品、日化、電子、玩具、醫(yī)藥、化妝品、工業(yè)品等各行業(yè)的內(nèi)外包裝。
我們秉承誠信合作、品質(zhì)優(yōu)良、服務(wù)周到的經(jīng)營理念，獲得業(yè)界的認(rèn)可，產(chǎn)品銷往全球各地；歡迎各界朋友來電咨詢、蒞臨我廠考察指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。
