在凹版印刷領(lǐng)域(如軟包裝、煙酒包裝、壁紙印刷),油墨在凹版網(wǎng)穴中的填充、轉(zhuǎn)移及在承印物表面的展色效果,直接決定印刷品的色彩飽和度、墨層均勻性及圖案清晰度。凹版展色儀PY-E623凹版印刷打樣設(shè)備作為專項檢測設(shè)備,通過精準(zhǔn)復(fù)刻凹版印刷的“網(wǎng)穴儲墨-刮刀刮墨-壓力轉(zhuǎn)移"核心流程,生成標(biāo)準(zhǔn)化樣張,為油墨配方優(yōu)化、網(wǎng)紋輥選型、承印物適配驗證提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐,是凹版印刷產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量管控的核心工具。本文從技術(shù)原理、核心特性、操作規(guī)范及應(yīng)用場景出發(fā),全面解讀凹版展色儀的技術(shù)要點。
一、核心技術(shù)原理:復(fù)刻凹版印刷的網(wǎng)穴傳墨邏輯
凹版展色儀PY-E623凹版印刷打樣機的本質(zhì)是凹版印刷工藝的實驗室微縮模型,其技術(shù)原理貼合實際凹版印刷機的油墨轉(zhuǎn)移鏈路,核心通過“網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴儲墨、刮刀精準(zhǔn)刮墨、壓印滾筒壓力轉(zhuǎn)移"三大環(huán)節(jié),實現(xiàn)油墨在承印物表面的標(biāo)準(zhǔn)化展色,具體流程如下:
1. 網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴儲墨:精準(zhǔn)控制初始墨量
設(shè)備配備可更換的凹版網(wǎng)紋輥(核心部件),網(wǎng)紋輥表面雕刻有與實際生產(chǎn)一致的網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)——網(wǎng)穴深度通常為3-50μm(適配不同凹版工藝:軟包裝印刷用10-20μm,壁紙印刷用30-50μm),網(wǎng)穴線數(shù)為60-400線/英寸(細(xì)線數(shù)適配精細(xì)圖案,如煙酒包裝用300-400線/英寸;粗線數(shù)適配大墨量印刷,如牛皮紙包裝用60-120線/英寸)。油墨注入墨槽后,網(wǎng)紋輥以10-30r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,網(wǎng)穴自動填充油墨,形成“網(wǎng)穴儲墨、輥面覆墨"的初始狀態(tài),網(wǎng)穴的容積直接決定單次轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)墨量(網(wǎng)穴越深、線數(shù)越低,儲墨量越大)。
2. 刮刀精準(zhǔn)刮墨:模擬實際刮墨效果
網(wǎng)紋輥儲墨后,設(shè)備通過氣動調(diào)節(jié)的刮刀機構(gòu)(刮刀材質(zhì)為高硬度合金,刃口精度≤0.01mm)對輥面進行刮墨——刮刀與網(wǎng)紋輥的接觸角度可在30°-60°之間調(diào)節(jié)(角度越小,刮墨越chedi,僅保留網(wǎng)穴內(nèi)油墨;角度越大,輥面殘留墨量越多,適合大墨量需求),同時刮刀壓力可在0.1-0.5MPa之間設(shè)定(壓力需與網(wǎng)穴深度匹配:深網(wǎng)穴需0.3-0.5MPa,避免網(wǎng)穴內(nèi)油墨被刮除;淺網(wǎng)穴需0.1-0.2MPa,防止刮刀劃傷輥面)。刮墨完成后,僅網(wǎng)穴內(nèi)保留油墨,輥面無多余墨層,復(fù)刻實際凹版印刷中“刮刀控制墨層厚度"的關(guān)鍵步驟。
3. 壓印滾筒壓力轉(zhuǎn)移:促進油墨附著與滲透
刮墨后的網(wǎng)紋輥與壓印滾筒協(xié)同工作,壓印滾筒通過伺服電機驅(qū)動,向承印物(如PET薄膜、鋁箔、牛皮紙)施加0.2-1.5MPa的精準(zhǔn)壓力(壓力大小需適配承印物與網(wǎng)穴:薄型薄膜用0.2-0.5MPa,避免拉伸變形;厚紙板用1.0-1.5MPa,確保網(wǎng)穴內(nèi)油墨充分轉(zhuǎn)移),同時控制壓印速度為0.5-3m/min(對應(yīng)實際凹版印刷機的生產(chǎn)速度,如1m/min對應(yīng)印刷機線速度1.5m/s)。在壓力作用下,網(wǎng)穴內(nèi)的油墨突破界面張力,完整轉(zhuǎn)移至承印物表面,形成與網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)對應(yīng)的墨層圖案,若承印物為非吸收性材料(如PET薄膜),油墨直接附著于表面;若為吸收性材料(如牛皮紙),油墨同時發(fā)生表面附著與孔隙滲透,完成“壓力促轉(zhuǎn)移"的核心過程。
4. 干燥固化模擬:匹配生產(chǎn)干燥工況
為避免油墨未干燥導(dǎo)致的樣張粘連,設(shè)備配備與實際生產(chǎn)一致的干燥系統(tǒng):針對溶劑型凹版油墨,采用熱風(fēng)干燥模塊(溫度40-80℃可調(diào),風(fēng)速1-3m/s),模擬印刷機的熱風(fēng)干燥通道;針對UV凹版油墨,配備UV固化模塊(UV燈功率80-120W/cm,固化距離5-10mm),模擬UV固化流程;針對水性凹版油墨,采用紅外干燥模塊(溫度50-90℃可調(diào)),加速水分蒸發(fā)。干燥時間可根據(jù)油墨類型設(shè)定(溶劑型需30-60秒,UV型需5-10秒,水性型需40-80秒),確保樣張干燥效果與生產(chǎn)一致,避免實驗室樣張與實際印刷品的干燥差異導(dǎo)致性能誤判。
二、關(guān)鍵技術(shù)特性:適配凹版印刷的專項設(shè)計
凹版展色儀與通用型油墨展色儀的核心差異,在于其對“網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)、刮刀系統(tǒng)、干燥匹配"的專項優(yōu)化,關(guān)鍵技術(shù)特性可歸納為三點:
1. 網(wǎng)紋輥適配性強:覆蓋多場景凹版需求
設(shè)備支持多規(guī)格網(wǎng)紋輥的快速更換(更換時間≤10分鐘),且網(wǎng)紋輥的安裝精度高(同軸度偏差≤0.02mm),確保不同網(wǎng)紋輥更換后,網(wǎng)穴與刮刀、壓印滾筒的相對位置不變,避免因安裝偏差導(dǎo)致的墨量波動。部分gaoduan機型配備網(wǎng)紋輥磨損檢測功能,通過激光測深儀實時測量網(wǎng)穴深度(精度0.1μm),當(dāng)磨損超過初始深度的10%時自動報警,提醒更換網(wǎng)紋輥,保障檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。
2. 多參數(shù)精準(zhǔn)可控:保障展色重復(fù)性
- 墨量控制:通過網(wǎng)紋輥規(guī)格(網(wǎng)穴容積)、刮刀角度與壓力的協(xié)同調(diào)節(jié),墨量控制精度≤±5%(同批次試樣的墨量偏差),遠(yuǎn)優(yōu)于人工手動展色的±15%誤差;
- 壓力與速度:壓印壓力精度為±0.02MPa,速度精度為±5%,確保不同時間、不同操作人員測試的參數(shù)一致性;
- 干燥參數(shù):溫度控制精度±1℃,風(fēng)速/UV功率控制精度±5%,避免干燥條件波動導(dǎo)致的墨層附著力、光澤度差異。
3. 功能集成化:兼顧多維度性能檢測
凹版展色儀可集成多種附加功能,滿足全面檢測需求:
- 墨層厚度測量:內(nèi)置激光測厚儀(精度0.1μm),展色后自動測量樣張墨層厚度,直接關(guān)聯(lián)網(wǎng)穴容積與轉(zhuǎn)移效率(墨層厚度/網(wǎng)穴深度的比值即為轉(zhuǎn)移率,通常要求≥80%);
- 色彩與光澤度同步檢測:配備分光光度計(波長400-700nm,ΔEab≤0.1)與光澤度儀(60°角測量,精度±1GU),展色后立即測量樣張的Lab值、密度值與光澤度,無需轉(zhuǎn)移至其他設(shè)備,檢測效率提升50%;
- 網(wǎng)點保真度分析:配備標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點測試版(網(wǎng)點百分比10%-90%),展色后通過圖像分析系統(tǒng)測量網(wǎng)點擴大率(精細(xì)圖案要求≤15%)與網(wǎng)點邊緣清晰度,評估油墨與網(wǎng)紋輥的適配性(如網(wǎng)點擴大率過高,需調(diào)整刮刀壓力或油墨粘度)。
三、標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)范:確保檢測結(jié)果與生產(chǎn)一致
凹版展色儀的操作需嚴(yán)格遵循“設(shè)備校準(zhǔn)-材料準(zhǔn)備-參數(shù)設(shè)定-展色測試-結(jié)果評估"流程,避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致的誤差,具體規(guī)范如下:
1. 操作前準(zhǔn)備:設(shè)備與材料核查
(1)設(shè)備校準(zhǔn)
- 網(wǎng)紋輥校準(zhǔn):用網(wǎng)穴深度儀測量網(wǎng)紋輥的實際深度與線數(shù),記錄參數(shù)并與標(biāo)稱值對比(偏差需≤2%),若磨損超標(biāo)需更換;
- 刮刀與壓力校準(zhǔn):將標(biāo)準(zhǔn)厚度的銅箔(厚度0.05mm)置于刮刀與網(wǎng)紋輥之間,調(diào)節(jié)刮刀壓力至銅箔無明顯變形,驗證刮刀接觸的均勻性;用標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器校準(zhǔn)壓印壓力,在0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa三點測試,誤差均需≤±2%;
- 干燥系統(tǒng)校準(zhǔn):用熱電偶溫度計測量干燥模塊的實際溫度,與設(shè)定值對比(偏差需≤1℃),UV機型需用UV能量計測量固化能量(需達(dá)到油墨固化要求,如800-1200mJ/cm2)。
(2)材料準(zhǔn)備
- 油墨準(zhǔn)備:使用與實際生產(chǎn)一致的凹版油墨(溶劑型、UV型或水性型),按生產(chǎn)配方調(diào)節(jié)粘度(溶劑型油墨粘度15-30s/涂4杯,水性油墨30-45s/涂4杯,用旋轉(zhuǎn)粘度計測量),并在室溫(23±1℃)下放置1小時以上,確保油墨流動性均勻;
- 承印物準(zhǔn)備:按GB/T 4857.2標(biāo)準(zhǔn)取樣,試樣尺寸為100mm×200mm(或按設(shè)備載物臺尺寸調(diào)整),在(23±1℃、50±2%RH)環(huán)境中平衡4小時以上,消除靜電(非吸收性材料需用離子風(fēng)機處理)與水分影響(吸收性材料含水率需控制在6%-8%)。
2. 參數(shù)設(shè)定與展色流程
(1)參數(shù)設(shè)定
根據(jù)凹版印刷需求輸入關(guān)鍵參數(shù):
- 網(wǎng)紋輥選擇:精細(xì)圖案印刷選300-400線/英寸、10-15μm深度的網(wǎng)紋輥;大墨量印刷選60-120線/英寸、30-50μm深度的網(wǎng)紋輥;
- 刮刀參數(shù):精細(xì)圖案設(shè)30°-40°角度、0.1-0.2MPa壓力;大墨量設(shè)50°-60°角度、0.3-0.5MPa壓力;
- 壓印參數(shù):PET薄膜設(shè)0.3-0.5MPa壓力、1.0-1.5m/min速度;鋁箔設(shè)0.8-1.2MPa壓力、0.8-1.0m/min速度;
- 干燥參數(shù):溶劑型油墨設(shè)60-70℃熱風(fēng)溫度、2m/s風(fēng)速、40秒干燥時間;UV油墨設(shè)100W/cm UV功率、1.5m/min固化速度;水性油墨設(shè)70-80℃紅外溫度、60秒干燥時間。
(2)展色操作
- 墨槽注墨與勻墨:將調(diào)節(jié)好的油墨注入墨槽(墨量以覆蓋網(wǎng)紋輥1/3直徑為宜),啟動網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)動,勻墨5-10秒,觀察網(wǎng)紋輥表面,確認(rèn)網(wǎng)穴充分填墨、無空缺;
- 刮刀定位與刮墨:調(diào)整刮刀角度與壓力,啟動刮墨程序,觀察網(wǎng)紋輥表面,刮墨后輥面應(yīng)無明顯墨層,僅網(wǎng)穴內(nèi)有油墨(可通過強光照射觀察,網(wǎng)穴呈“點狀反光");
- 承印物固定與壓?。簩⑵胶夂蟮某杏∥锲秸潭ㄔ趬河L筒的載物臺上(真空吸附固定,吸附壓力0.05-0.1MPa),啟動壓印程序,設(shè)備自動完成“網(wǎng)紋輥傳墨-壓印轉(zhuǎn)移-干燥固化"流程;
- 樣張取下與冷卻:展色完成后,用鑷子取下樣張,放置在干燥架上冷卻10分鐘(避免熱樣張變形),冷卻后進行性能檢測。
(3)設(shè)備清潔
每完成1組試樣測試后,需立即清潔設(shè)備:用專用清洗劑(溶劑型油墨用乙酸乙酯,水性油墨用去離子水,UV油墨用UV清洗劑)清洗墨槽、網(wǎng)紋輥、刮刀與壓印滾筒;網(wǎng)紋輥需用軟毛刷蘸清洗劑刷洗網(wǎng)穴,去除殘留油墨(避免油墨干結(jié)堵塞網(wǎng)穴);刮刀刃口需用無塵布擦拭干凈,若有油墨干結(jié)需用細(xì)砂紙(1000目)輕輕打磨。
3. 結(jié)果評估與記錄
(1)性能評估
- 墨層外觀:肉眼觀察樣張墨層,無漏印(網(wǎng)穴未轉(zhuǎn)移油墨)、針孔(油墨消泡不良)、刀線(刮刀刃口不平整)、氣泡(承印物有靜電)為合格;
- 墨層厚度:用激光測厚儀在樣張不同位置(至少5點)測量墨層厚度,平均值需與網(wǎng)穴深度匹配(如15μm深度網(wǎng)紋輥,墨層厚度應(yīng)≥12μm,轉(zhuǎn)移率≥80%);
- 色彩與光澤度:用分光光度計測量樣張的Lab值,與標(biāo)準(zhǔn)色卡對比,ΔEab≤2.0為色彩合格;用光澤度儀測量60°角光澤度,同批次偏差需≤5GU;
- 附著力測試:用3M 610膠帶在樣張墨層表面粘貼,以45°角快速剝離,墨層脫落面積≤3%為附著力合格(食品包裝需≤1%)。
(2)數(shù)據(jù)記錄
檢測報告需詳細(xì)記錄:網(wǎng)紋輥參數(shù)(線數(shù)、深度)、刮刀參數(shù)(角度、壓力)、壓印參數(shù)(壓力、速度)、干燥參數(shù)(溫度、時間)、油墨信息(型號、粘度)、承印物規(guī)格、樣張性能評估結(jié)果(墨層厚度、色彩偏差、附著力)、合格判定結(jié)論及操作人員、檢測日期,報告需附帶樣張照片,便于追溯。
四、典型應(yīng)用場景:凹版印刷全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量管控
凹版展色儀的應(yīng)用貫穿“油墨研發(fā)-網(wǎng)紋輥選型-承印物適配-生產(chǎn)預(yù)判"全流程,不同行業(yè)用戶的應(yīng)用重點不同,具體場景如下:
1. 凹版油墨生產(chǎn)企業(yè):配方優(yōu)化與質(zhì)量管控
- 配方研發(fā):測試不同樹脂、顏料、溶劑比例對油墨網(wǎng)穴填充性與轉(zhuǎn)移性的影響,例如調(diào)整溶劑型油墨的溶劑揮發(fā)速率,避免網(wǎng)穴內(nèi)油墨過快干結(jié)導(dǎo)致“堵版";增加UV油墨的光引發(fā)劑含量,提升固化速度,適配高速壓印需求;
- 出廠質(zhì)檢:每批次油墨出廠前,用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)紋輥(如200線/英寸、15μm深度)與標(biāo)準(zhǔn)承印物(如PET薄膜)展色,檢測墨層厚度(偏差≤±5%)、色彩一致性(ΔEab≤1.5)與附著力(脫落面積≤1%),確保同批次油墨性能穩(wěn)定,避免下游印刷色差。
2. 凹版印刷企業(yè):產(chǎn)前適配與工藝優(yōu)化
- 網(wǎng)紋輥選型:承接印刷訂單后,用客戶指定的油墨與承印物,測試不同線數(shù)、深度的網(wǎng)紋輥,選擇墨層厚度與色彩達(dá)標(biāo)的網(wǎng)紋輥——如印刷精細(xì)logo時,測試300線/英寸與400線/英寸網(wǎng)紋輥,選擇網(wǎng)點擴大率更小的400線/英寸型號;
- 工藝參數(shù)預(yù)判:批量印刷前,用展色儀模擬生產(chǎn)參數(shù)(如刮刀壓力、壓印速度),提前發(fā)現(xiàn)問題:若樣張出現(xiàn)刀線,調(diào)整刮刀角度與壓力;若墨層附著力差,優(yōu)化干燥溫度與時間;若色彩偏淺,更換更深網(wǎng)穴的網(wǎng)紋輥,避免生產(chǎn)中批量報廢。
3. 軟包裝企業(yè):材料適配與安全檢測
- 承印物與油墨適配:測試不同材質(zhì)承印物(如BOPP薄膜、CPP薄膜、鍍鋁薄膜)與凹版油墨的適配性,選擇墨層附著力強、耐蒸煮(食品包裝需耐受121℃蒸煮30分鐘)的組合——如蒸煮袋生產(chǎn)中,驗證鍍鋁薄膜與耐高溫凹版油墨的適配性,確保蒸煮后墨層無脫落、無遷移;
- 環(huán)保指標(biāo)檢測:按GB 4806.10-2024《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 包裝材料及制品 通則》要求,用展色儀制作墨層樣張,檢測油墨中重金屬(鉛、鎘)、揮發(fā)性有機物(VOCs)的遷移量,確保符合食品包裝安全要求。
五、設(shè)備維護與保養(yǎng):延長壽命與保障精度
凹版展色儀的核心部件(網(wǎng)紋輥、刮刀、壓力傳感器)對精度要求高,需建立“日常-定期-長期"三級維護體系,具體方案如下:
1. 日常維護(每次使用后)
- 部件清潔:用專用清洗劑cedi清潔墨槽、網(wǎng)紋輥、刮刀與壓印滾筒,網(wǎng)紋輥需用軟毛刷刷洗網(wǎng)穴,避免油墨干結(jié);清潔后在網(wǎng)紋輥表面涂抹防銹油(專用硅基防銹油,用量≤0.5ml/輥),防止輥面生銹;
- 外觀檢查:檢查刮刀刃口是否有缺口(若有需更換,刮刀使用壽命通常為500-1000次展色);檢查壓印滾筒表面是否有劃痕(若有需用拋光膏修復(fù));檢查電源線、數(shù)據(jù)線是否老化,接口是否松動。
2. 定期維護(每月/每季度)
- 月度維護:用網(wǎng)穴深度儀校準(zhǔn)網(wǎng)紋輥深度(磨損超10%需更換);用標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器校準(zhǔn)壓印壓力(誤差超±2%需調(diào)整伺服系統(tǒng));檢查刮刀機構(gòu)的氣動閥,若有漏氣需更換密封圈;
- 季度維護:拆卸網(wǎng)紋輥與刮刀,用超聲波清洗機(頻率40kHz)清洗網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴(去除深層殘留油墨);檢查伺服電機的運行噪音(正常噪音≤60dB),若噪音過大需添加專用潤滑脂(鋰基潤滑脂);校準(zhǔn)干燥系統(tǒng)的溫度與風(fēng)速(用熱電偶溫度計與風(fēng)速儀驗證)。
3. 長期保養(yǎng)(每年)
- 核心部件檢修:邀請廠家專業(yè)人員拆解設(shè)備,檢查壓印滾筒的同軸度(偏差需≤0.02mm)、網(wǎng)紋輥驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速精度(誤差需≤±1%),更換老化部件(如電機碳刷、壓力傳感器);
- 精度校準(zhǔn):委托CNAS認(rèn)證機構(gòu)對設(shè)備進行全項校準(zhǔn),包括網(wǎng)紋輥參數(shù)、刮刀壓力、壓印壓力、干燥溫度、色彩測量精度,獲取校準(zhǔn)證書,確保檢測結(jié)果具備溯源性。
六、常見故障與解決方法
- 樣張出現(xiàn)漏?。憾酁榫W(wǎng)紋輥網(wǎng)穴堵塞(油墨干結(jié))或刮刀壓力過大(網(wǎng)穴內(nèi)油墨被刮除),需用超聲波清洗機清洗網(wǎng)紋輥,或降低刮刀壓力(如從0.4MPa調(diào)至0.2MPa);
- 墨層出現(xiàn)刀線:可能是刮刀刃口有缺口或刮刀角度不當(dāng),需更換新刮刀,或調(diào)整刮刀角度(如從30°調(diào)至45°);
- 壓印后承印物變形:因壓印壓力過大或速度過快,需降低壓力(如從1.2MPa調(diào)至0.8MPa),或減慢壓印速度(如從1.5m/min調(diào)至1.0m/min);
- 色彩偏差過大:若為溶劑型油墨,可能是干燥溫度過高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)過快;若為UV油墨,可能是UV功率不足導(dǎo)致固化不chedi,需調(diào)整干燥溫度(如從70℃調(diào)至60℃)或提升UV功率(如從80W/cm調(diào)至100W/cm)。
總結(jié)
凹版展色儀作為凹版印刷領(lǐng)域的“工藝驗證核心",其“網(wǎng)紋輥-刮刀-壓力-干燥"的全流程模擬能力,是解決“油墨-網(wǎng)紋輥-承印物"適配性問題的關(guān)鍵。無論是油墨企業(yè)優(yōu)化配方、印刷企業(yè)預(yù)判工藝,還是軟包裝企業(yè)保障安全,都需依托該設(shè)備的精準(zhǔn)檢測數(shù)據(jù),實現(xiàn)“精準(zhǔn)控墨、高效適配、質(zhì)量穩(wěn)定"的生產(chǎn)目標(biāo)。未來,隨著凹版印刷向“精細(xì)化、環(huán)?;?發(fā)展,凹版展色儀將向“AI自動參數(shù)匹配"(根據(jù)油墨與承印物自動推薦網(wǎng)紋輥與刮刀參數(shù))、“多工位同步展色"(提升批量檢測效率)方向升級,進一步推動凹版印刷行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與生產(chǎn)智能化。
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