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瓦楞紙板印刷最主要的印刷機器
時間：2013-5-8 | 瀏覽量：14451 |
水性柔性版印刷機是瓦楞紙板印刷最主要的印刷機器，隨著紙箱包裝銷售功能的突出，紙箱的外觀印刷質量要求變得越來越嚴格，而涉及印刷質量最重要的因素就是水性油墨、油墨系統、印刷版。油墨就好像人體中的血液，油墨循環系統就象人體中的血液循環系統一樣，肩負著非常重要的使命。因此了解油墨循環系統對于紙箱印刷問題的解決、油墨系統的清洗、維護保養是非常重要的事情。
目前按照循環方式分類，水性柔性版印刷機中的水性油墨系統一般分為兩種形式：循環水性油墨系統和非循環水性油墨系統。下面就分別介紹這兩種形式的油墨系統的構成及各自的優缺點。水性油墨循環系統顧名思義循環水性油墨系統中水性油墨是在供墨系統循環進行的，油墨循環系統的結構如圖1所示，系統主要包括：網紋輥、橡膠輥、油墨泵、油墨桶、儲墨罐、回墨槽、管道等。
根據傳墨方式又可以分為：橡膠輥／網紋輥型輸墨系統；正向刮刀型輸墨系統；逆向刮刀型輸墨系統；封閉型輸墨系統；組合型輸墨系統。橡膠輥／網紋輥型輸墨系統這種輸墨系統主要由橡膠輥和網紋輥、回墨槽組成。橡膠輥是在鋼輥表面包上一層天然或人造橡膠所制成，一般具有一定的中高以及適合的硬度。橡膠輥旋轉，將油墨傳給網紋輥，并將多余的油墨從網紋輥表面上刮掉。
膠輥與網紋輥在接觸范圍內應將網紋輥網穴上的油墨刮掉，這就要求一般應具備以下條件：
l膠輥與網紋輥的轉速差為了得到良好的刮墨效果，膠輥與網紋輥在接觸處的表面線速度方向一致并具有一定的速差，即Ｖ１＜Ｖ２，使兩輥在接觸范圍內產生滑動磨擦，以將網紋輥網穴上的油墨刮凈，為此，膠輥的回轉運動可通過齒輪傳動由印版滾筒和網紋輥所驅動，也可由電機單獨驅動。膠輥與網紋輥之間的轉速比沒有統一規定，一般而言，隨著印刷速度的提高，兩輥的速差應相應增大。
l墨量壓力膠輥與網紋輥的轉速一旦確定下來，就可以合理調整兩輥之間的接觸壓力，一般稱此壓力為墨量壓力。這里應注意兩點，一是如果沒有必要的墨量壓力就不可能取得良好的刮墨效果；二是傳墨量的多少與墨量壓力成反比，即墨量壓力愈大（兩輥的中心距Ａ愈小），傳墨量則愈小。因此，在紙箱印刷機中均裝有間隙調整控制。
l油墨的粘度水性油墨的粘度是柔性版印刷油墨的重要性能指標，它直接影響輸墨系統油墨的轉移特性和傳墨量的穩定性，為此，應將油墨的粘度控制在合理范圍內。影響油墨粘度的因素主要包括兩個方面，即溫度和稀釋劑的含量。隨著溫度的升高，油墨的粘度將相應下降，特別是當溫度低于１５℃時，溫度對油墨粘度的影響更為明顯。因此，將油墨的溫度和印刷環境的溫度控制在２０℃，對保持油墨粘度的穩定性和良好的傳墨性能會有顯著效果。油墨中稀釋劑的添加量對油墨的粘度也有較大影響。隨著稀釋劑添加量的增加，油墨的粘度相應下降，這里應特別注意控制稀釋劑的含量。如果稀釋劑含量過多，雖然可以降低油墨的粘度，但是也會降低印品密度，使墨色變淡，嚴重影響印品質量。實踐證明，在油墨中適當加入一定量的稀釋劑對保持油墨粘度的穩定性有較好效果，稀釋劑的含量一般以４％～５％為宜。一般在比較先進的機器中均安裝有油墨粘度檢測裝置控制印刷品質。
l兩輥受力后的傾斜膠輥與網紋輥之間施以一定壓力后，使膠輥產生變形，而膠輥中央部位的變形量明顯大于兩端部位的變形量，使印版中間部位傳墨量增加，而兩端部位的傳墨量減少，從而影響印品墨層厚度的一致性。因此對印刷的質量造成影響，并且是提高車速的最大瓶頸。實際在機器以較高速度運行時，我們可以觀察到網紋輥中間部位的油墨跳動、飛濺，這就是兩輥之間的受力擠壓造成的，對油墨的控制有一定的難度。這種輸墨系統機構比較簡單，成本低廉，對網紋輥的要求較低，但傳墨量的穩定性較差。
實踐說明，當印刷速度較低時，印刷速度的變化對傳墨量影響不大，但當印刷速度較高時，印刷速度的變化將對傳墨量產生較大影響，即隨著印刷速度的提高，傳墨量將大幅度增加，印刷速度受到限制，所以，這種型式的輸墨系統主要用于印刷質量要求不高的低速印刷機。正向刮刀型輸墨系統在網紋輥的上方設置刮刀，刮刀的頂部朝向網紋輥的回轉方向。
在印刷過程中，網紋輥網墻上的油墨被刮刀刮下流回墨斗中，刮刀角度根據需要可以進行調整，一般α以３４＆#176;為宜。當油墨粘度較高，油墨中有異物混入時，刮刀與網紋輥表面之間會堆積一定的油墨，對刮刀刀片將產生一向外的作用力，使刮刀脫離網紋輥表面，影響傳墨量的穩定性。此外，油墨中混入的雜質等異物還會堆積、堆塞在刮刀的內側，引起刮刀振動。與膠輥／網紋輥型輸墨系統相比，印刷速度的提高雖然也會對傳墨量產生一定的影響，但其影響并不十分顯著，特別是對于中等速度的柔印機其傳墨性能得到明顯改善，因此，正向刮刀型輸墨系統目前得到比較廣泛的應用，尤其是對印刷質量要求較高的非網目調印刷，采用這種輸墨系統比較有利。逆向刮刀型輸墨系統在網紋輥的右上側或左下側設置刮刀，刮刀的頂部背向網紋輥回轉方向。
由于刮刀的頂部背向網紋輥的回轉方向，被刮下的油墨沿網紋輥表面可流回墨斗中，不會堆積在刮刀的內側與網紋輥表面之間，因此，刮刀的工作條件得到改善，具有良好的刮墨效果。同時，刮刀角度β也應能進行調整。采用逆向刮刀型輸墨系統的最大優點在于無論印刷速度如何變化，其傳墨量基本保持穩定，說明其輸墨性能最佳。
因此，對于網點印刷應采用逆向刮刀型輸墨系統。此外，逆向刮刀型輸墨系統，因其刮刀頂部的受力狀況不如正向刮刀型，會加速對刮刀和網紋輥的磨損。
因此，逆向刮刀型輸墨系統主要用于高質量網目調印刷，其網紋輥必須選用高耐磨性的激光雕刻陶瓷網紋輥。上述三種輸墨型式一般采用敞開式設計方案。由于印刷環境，溫度、濕度的變化以及各種雜質的混入，油墨的性能很難保持穩定，不僅會直接影響印刷質量，而且還會造成刮刀刀片刃部和網紋輥表面的劃傷。
因此，現代柔性版印刷機一般采用封閉型輸墨系統。刮刀式密閉循環系統封閉型輸墨系統封閉型輸墨系統即將網紋輥、刮墨刀、墨斗、儲墨器以及輸墨管路等構件均置于密閉的容器內，以保證油墨不受外界環境的影響，其基本構成如圖5所示。封閉型輸墨系統一般采用逆向刮刀，逆向刮刀不僅可左右移動，而且還設有刮刀角度的調整裝置和離合裝置，當停機后，刮刀應及時離開網紋輥。所用網紋輥為激光雕刻陶瓷網紋輥，除設有壓力調整裝置外，在停機時網紋輥靠輔助電機還可保持勻速轉動，以防止網紋輥表面的墨層固化。此外，為了提高清洗效果，應能實現輸墨系統與自動清洗系統的快速對接。
封閉式輸墨系統主要用于窄幅和寬幅的高速柔印機勻性，可采取以下措施：
1）將墨斗膠輥加工成腰鼓形，以增加對網紋輥中央部位的刮墨量。
2）傾斜安裝法。將膠輥軸承采用傾斜安裝法。
3）安裝墨斗膠輥時，將其操作側的軸承朝下調整，傳動側的軸承朝上調整，使膠輥與網紋輥的旋轉中心交叉一角度α，
4、結果會使網紋輥中央部位的刮墨量增大，而兩端部位的刮墨量減少，以補償因膠輥變形所帶來的誤差。
5、油墨循環系統中的重要部件：輸墨泵一般采用氣動隔膜泵，國內應用較多的是單向氣動隔膜泵。其基本結構由工作腔和氣動腔兩部分組成，中間有隔膜片隔開。
壓縮空氣由進氣口進入氣動腔，由于壓力增大使隔膜片向左移，主彈簧被壓縮，單向閥開啟，將工作腔中的介質壓出，氣動閥芯左移關閉進氣口，空氣經閥瓣，氣動套，氣壓室，由出氣孔排出，氣動腔減壓，隔膜片復位并向右推，進氣口開啟，進入下一個動作周期。連續往復式運動引導介質吸入和排出，完成介質的輸送工作。
現在進口柔性紙箱印刷機中多采用雙向氣動隔膜泵作為油墨循環的動力，其特點是：回墨不是靠自然重力流回的，而且將油墨吸回。另外在高檔水墨柔版印刷機中，為了保持油墨的穩定性采用蠕動式高速旋轉泵，能夠防止油墨的泡沫，而且在油墨進口處安裝有強力磁體，吸取油墨中的雜質。
刮墨刀的種類很多，粗看都是一條薄鋼片，但其實里面大有學問最常見的有兩種，即：普通型不銹鋼刮墨刀和聚酯塑料刮墨刀。普通不銹鋼刮刀又分為：普通型鋼質刮墨刀和高速型彈簧碳素鋼刮墨刀。普通型鋼質刮墨刀又稱經濟型刮墨刀。些類刀片的鋼材大都只經過一般的處理，因此偏硬且沒開具自研磨刀刃口，其特點就是價格便宜，使用壽命長（因鋼質偏硬的原因）。
但是，因為硬度偏高，所以對印版輥的磨損系數也相應增加。此外，由于沒有刃口，為了保證其與印版良好的接觸角度而將印版表面多余的油墨刮凈，就必須對其施加很大的壓力，隨著工作時間的增加，刮刀與版輥兩者之間的相互摩擦，接觸部分的橫截面積便不斷地增大，這樣一來，對刮墨非常不利，會引起印刷圖像階調值的改變。出現刀線，版輥鉻層磨損等。在這種情況下，為了保證印品的質量，印刷者必須不斷停機，對刀片進行翻磨、更換、調整等，這樣必然會延誤工時。而且重新開機此過程還會造成原材料的浪費，每次都是如此。
高速型彈簧碳素鋼刮墨刀大多經過嚴格的工序生產加工制造，此類刮墨刀大多為進口產品（國內日前生產工藝尚不過關），此種刮墨刀均開有自研磨刃口，因此在使用之前無須翻磨刀口便能保證與印版良好的接觸而達到最佳的刮墨效果，所以其刮墨便干凈、傳遞墨量更均勻、更一致。如果操作恰當的話，比如接觸角度調整適當，壓力均勻等，就能夠大大減少甚至完成消除印刷過程“刀線”或“灰霧”的發生。
盡管刮刀在印刷過程中會不斷磨損，但是，接觸面積在整個刮刀長度方向上都始終保持不變（除非刃口磨完），因此，不用擔心印刷后的產品圖案圖像階調會發生不一致的形象，由于其鋼材的特殊性和在整個煉造生產過程中對其精中的煉鍛處理及拋磨了最適合刮磨用的刀刃口，因此能夠保證最佳的刮磨效果且不傷版輥表面的鉻層。雖然，這種刮磨刀的價格要比普通型刮刀的價格貴一些，但是，印刷廠家還是樂意使用的，因為當使用這種刮刀進行印刷時，由于能夠減少機器及翻磨刀片的時間，同時減少了停、開機過程的調整和對照疊色過程承印基材的浪費，因此可使廢品率大幅度下降，所以相對也就降低了生產成本，因而也就直接或間接的提高了經濟效應。
塑料刮墨刀采用聚酯、高分子量聚乙烯塑料制成，具有優良韌性●更加貼合滾筒，具有良好的刮墨效果●低刮墨壓力，延長刮刀和滾筒使用壽命●不受溶劑侵蝕，無任何金屬微粒堵塞網孔●安裝簡便、使用更加安全●適用于陶瓷網紋輥和金屬網紋輥在大多數高檔瓦楞紙板印刷機多采用刮刀式密閉循環系統其特點有：油墨經進墨軟管將油墨送到刮刀槽中，上下刮刀分別與網紋輥呈內向30-35度角，刮刀輕輕刮釋網紋輥上的油墨，使之成為厚薄均勻的墨膜。然后網紋輥將油墨轉移到印版上，瓦楞紙板面紙朝下，通過印版滾筒與壓印滾筒之間，調節印版滾筒與壓印滾筒間的間隙，使印版上的圖文信息轉印到瓦楞紙板上，完成印刷過程。在調機過程中要控制好壓印滾筒與印版滾筒的間隙，印版滾筒與網紋輥的間隙，上下牽引輥間的間隙。工作時，由空氣壓縮機打出壓縮氣體使氣動隔膜泵脈沖工作而將儲存罐中的油墨吸出經輸墨管泵至印刷墨槽中讓印版著墨。
墨槽壁開有油墨定量上限回流孔，再由輸墨管連接至油墨儲存罐。當墨槽中的油墨超過定量回流孔時，油墨便通過回流孔經輸墨管自動流回儲存罐中，再又由油墨泵至油墨槽，如此周而復始地進行著，使油墨形成循環流動。油墨供輸量的大小可通過調節墨泵進氣量或供墨閥來達到，以實現按需供墨。封閉式刮墨刀與兩輥式、正向刮刀式、逆向刮刀式結構相比，封閉式刮墨刀最大的優點就是密封性好，定量供墨系統中采用反向刮刀結構，適合高速運轉，減少了溶劑性油墨的揮發和變質，解決了水性油墨經常出現的泡沫問題。同時該系統還可以自動清洗，降低換墨時間和停機時間。密封式逆向雙刮刀裝置由墨室（又稱刮刀座）、兩片刮刀、墨式兩段有耐磨軟材料制造的側面密封板與網紋輥構成一個封閉的墨腔。
墨室有進墨口與出墨口，油泵經進墨口將柔印油墨噴到網紋輥表面并儲存在墨室中，著墨后經刮刀刮墨，刮下的油墨可繼續循環使用，大大提高了油墨的利用率。腔刀系統中兩片刮刀作用各不相同，一片為反向式，成逆向刮刀，用來刮去網紋輥上多余的油墨；另一片為正向式，為正向密封刀片，起密封作用。封閉式刮刀系統是提高印刷品質的利器，也勢必會在國內應用廣泛起來。自動油墨循環系統可有效地提高印刷操作的自動化程度，降低油墨消耗，減輕操作難度，提高印刷質量。特別對于改善印刷油墨的均勻度及轉移性能，保證油墨在印刷過程相對的粘度、濃度、穩定性以及提高油墨的印刷適性及著色效果有很大的效果和作用的。
新型油墨循環、清洗系統是一種油墨自動輸送、清洗系統，其特點是計算機控制油墨輸送泵的速度、方向和系統沖洗。系統的泵是由一臺馬達操作，整個系統可以由一只中央PLC帶動運行或印刷機的計算機直接與輸出相連。印件印刷完成時，將墨斗里的油墨吸回到油墨桶里，然后，開始水沖洗循環進行自動沖洗。沖洗后，將墨斗里的沖洗水吸回。上述的油墨輸送和沖洗都可由計算機自動控制，操作方便、省時、省人力。
非循環水性油墨系統非循環水性油墨系統中把膠輥和網紋輥的兩端用擋板封閉，使輥槽中的油墨和放置在膠輥上方的油墨箱中的油墨進行循環，以確保粘度的穩定性。油墨系統在傳墨輥和橡皮輥的兩端都設有油墨槽。供墨裝置安裝在印刷部件的頂部，并配備了兩個油墨泵，它們之間則有一個固定式小型油墨箱。供墨裝置沿輥軸往返移動連續不斷地供給油墨，并對剩墨進行回收，快速回到循環系統再次利用。如圖7所示。
該設備具有三個優點：l降低換單時油墨損耗降低換單時產生的油墨損耗，對降低生產成本貢獻較大。膠輥形式的水墨印刷機每次換單所產生的油墨損耗約為７００ｇ，封閉式刮刀約為２００ｇ，而日本梅谷的刮刀是５０ｇ。按照每天換單３０次，年生產３６０天來算，相差就很大了。并且，清洗設備所需要的水量也很大，不但浪費錢，還給環境帶來負面影響。
l縮短換單時間以往的循環型水墨印刷機的換色時間在５～２０分鐘。這是因為其回收原理是通過油墨的自然流動回收的，然后對較長的油墨管道進行清洗，這種構造即使采用油墨強制回收系統，最多也只能節約１分鐘左右的時間。
非循環供墨系統，利用獨有的油墨強制回收裝置，換單在３分鐘內即可完成。和循環型水墨印刷機相比，這種方式節約了很多寶貴的工作時間，從而有效地提高了生產效率，降低了生產成本。由于使用的是密閉的非循環油墨系統，因而減少了油墨的損耗，在更換顏色組的同時，也能自動把廢水清理干凈。
l為減少墨耗，并縮短清洗周期，每當一次作業完成后，兩個泵就開始迅速將兩輥軸之間的大量油墨吸走。一旦油墨回收完畢，一股約7盎司的少量清水就會從供墨裝置上端的管道中流瀉出來清洗轉輥，并被一個裝在橡皮輥軸底部的刮刀與剩余油墨一起被刮走，通過印刷部件邊緣上的管道流入廢水收集桶中。此外，為了對系統進行更好的保養維護，印刷作業結束后，變更油墨顏色時，應清洗干凈油墨系統。一般在機器的操作面板上具有三個按鈕：油墨泵開關按鈕、清洗開關按鈕、墨輥轉動按鈕。為了清洗油墨輥，應保證油墨輥在回轉狀態。
現在比較先進的印刷機，油墨的清洗系統是完全由電腦軟件系統設定進行的，圖8是控制界面。紙箱印刷機的油墨循環系統是關系到印刷機運行速度、印刷品品質的重要系統，也是印刷機不斷技術進步的部位，因此我們在選購、使用時應該結合自己的要求來選配油墨系統的方式。
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