恰正是如斯精密的中央压印滚筒却会在运行过程中无法有效地控制网点的扩张,原因何在?
但是卫星式机型有一个重要的缺陷,机器调机阶段调定的印刷压力,即印版辊与中央压印滚筒之间的压力,在机器运行了一段时间后会变大,也就是说印版辊与中央压印滚筒的间隙会变小。这只要咨询一下在上下倾角式印刷平台的机器上8个色组的控制组件能不能互换就可了解。但这种基本的方法有一个特点,即不乱,轴的两端固定在两侧的轴承座上,受力均等,版辊的运转不乱。观察一下在胶带上的网点大小,并与不黏胶带处的网点作比较,我们就能明白这意味着什么。滚筒表面温度上升到一定温度以后,动态会得到平衡,不会继承再往上升。因为高速气流从直径1mm的小孔喷出,通过绝热膨胀,空气夹带,集束喷射气流在达到薄膜表面形成一定直径的圆形冲击波,冲击波面积的大小同喷射小孔到薄膜的间隔有关。
在中央压印滚筒上采用水平式印刷平台。
上述三大原因造成了宽幅卫星式柔印机至今不能像机组式柔印机一样采用150线~175线印版,只能印120线~133线的大色块与粗网线的遗憾。
采用压缩空气干燥方法的专利技术来替换传统的干燥方法。假如采用高网线印版印刷时,在高光区域的小网点就轻易堵版,造成质量题目。同其他印刷工艺有所不同,柔印在出产过程中的质量水平、成品率等枢纽数据,同设备的选型关系极大,而这又不是一般工程技术职员所能做到的。为了保持印刷质量的一致性,需要适时适量地朝退出方向移动,减轻压力。因此,决议计划层在决议计划过程中必需对设备技术有所了解,对国际提高前辈制造技术水平有所了解,对不同结构的各种机型的特点有所了解,并善于通过对比寻找出差异来,以避免日后的损耗缺憾和成品率低下的缺憾,这是我们所但愿的。因此,即使在比较讲究印刷质量的德国,在卫星式柔印机上基本上只采用120线~133线印版,很少看到用150线~175线印制的。
悬臂式结构,实在是针对以前连轴式的气胀套筒技术在换版时需要花费大量预备时间这样的弊病而推出的。
因素之二,悬臂式的版辊与网纹辊气胀芯轴固定结构
因为各印刷色组的重力前提不同,照理说各不同位置的伺服电机控制程序也应该是不同的,只有这样,电机的伺服控制程序才是公道的、可靠的。
该技术的特点是:整体的金属框架在安装悬臂式芯轴操纵侧的固定端处挖出一个盒型的窗口,以保证印刷平台的结构刚性,轴承座安装在可移动的钢块内侧,钢块由高精度滚珠丝杆驱动,丝杆的移动位置在版辊芯轴的中央线上,在盒型窗口的上下端分别安装直线导轨以固定移动式钢块,从而保证印刷平台在高速运行中的不乱。这种结构的最大好处是换版快速,不用任何辅助装置,一个操纵职员徒手就能更换,简便快捷,停机时间短。这种设计使围绕着中央压印滚筒周围分布的各印刷色组相隔间隔较近,各色组以同步速度运行,薄膜在各色组间呈零张力。
同样是印塑料薄膜,标签行业采用机组式窄幅柔印机,可以印到150线~175线,而软包装行业采用卫星式宽幅柔印机只能印到120线~133线,是机器门幅宽窄的原因?仍是机器结构的原因?假如说由于印刷门幅宽,版辊刚性不够,轻易变形,因而使印刷网点扩张,造成印刷品上的堵版故障,引起成品率下降,因此印刷企业只能采用中低网线印版。
因素之一,上下倾角式(或称放射型)的印刷平台结构
有3个因素决定了这种缺陷存在的必定性。
卫星式柔印机的这个缺陷是怎么造成的?欧美各国闻名柔印设备制造商对中央压印滚筒的制造精度一直长短常正视的。笔者当年使用的欧洲闻名品牌的设备,在运行几年后连抽拔气胀套筒也很难题。版辊运动的精确与不乱,直接同柔印的印刷压力大小有关,同印刷高网线印版而不发生堵版故障有关,因而同进步柔印产品的印刷质量与成品率有关。
悬臂式结构的气胀芯轴一端固定在机器的驱动侧,另一端悬空,版辊与网纹辊套筒可以由此进入,装配完成后装上轴承座锁定。
。机组式伺服机型可以对轮转式机器的传动建立数学模型,对各色组施加的印刷压力而造成的机械同步速度损失做出有效补偿,但这种补偿因为不包括材料的受热拉伸特性,因此结果是一种“恍惚”补偿,即对各色组的主动辊(凹印机的印版滚筒,柔印机的压印滚筒)固然已经可以修正各色组同步速度而不必采取直径递增的补偿算法,但实际效用上发现还需要保持直径递增。中央压印滚筒金属体膨胀对印刷网点造成的扩张,这只要在正常印刷时在待印的薄膜或纸张表面再黏一层薄薄的塑料封箱带,通常这种单面胶带的厚度在60μm左右,此时不重调印刷压力,也就意味着版辊与中央压印滚筒的间隙比正常前提下增加了60μm左右。
伺服型卫星式柔印机采用伺服电机调节版辊位置,有可能不再使用丝杆,但上下倾角的方式决定了无法避免重力的影响,印刷压力的精确调整是存在隐患的。高速热气流在到达薄膜表面时温度急速下降,在喷口处形成负压,薄膜表面的温度并不显著上升,作为薄膜支承体的中央大滚筒温度也不会显著上升。为了校准已经超出正常答应值的中央压印滚筒,笔者当年曾看到德国同行在一天内从直径300mm的出进口钻进去调试达13次之多。
另一部门是在最后一个印刷色组之后,脱离了中央压印滚筒的位置而独立设置的桥式烘干装置。机器结构上物理前提的不同,但控制器件上的相同,这就埋下了卫星式柔印机印刷网点扩张的隐患。
卫星式柔印机的干燥系统分为两部门,一部门是围绕着中央压印滚筒,紧跟在各印刷色组之后排列的色组间干燥装置。海内有一台从欧洲入口的设备竟耗费6个~7个小时装版。长时间运行后版辊芯轴朝操纵侧倾斜,版辊芯轴的平行度受影响。卫星式机型则不必考虑材料的变形特点,套准精度很高。移动式钢块通过上下两根直线导轨同机架固定,而且因为丝杆在版辊芯轴中央线上移动,中央压印滚筒对版辊的推力和沿着滚珠丝杆方向的驱动力均作用在版辊芯轴的中央,只形成较小的局部压力,且因为力的负载仅作用在版辊芯轴的中央,在支承架上没有力矩。另一种结果是选择材料,只选择那些受热拉伸变形小且有一定厚度而不轻易变形的印刷基材。
但悬臂式结构在操纵侧的固定方式上存在重大隐患。
题目的谜底,必需到柔印设备的不同构造上去寻找。公然的数据表明,有些机器采用的中央压印滚筒径向跳动误差,或全跳动误差只有10μ左右。笔者曾测定过一欧洲闻名品牌的柔印机,在开机初始,半导体点温计显示滚筒表面温度为30℃,运行2小时后再测,温度晋升到40℃以上。
早期的卫星式柔印机都是采用上下倾角式(或称放射型)印刷平台的,即围绕着中央压印滚筒分布的8个色组,处于最高位置的第1和第8色组,以及处于最低位置的第4和第5色组,分别采用上倾角或下倾角(一般在15°~20°左右),而处于中间位置的其他4个色组基本采用的是水平角度。
所谓eXtreme干燥方法,其特点是采用40psi的压缩空气,直径0.04inch的喷口,以330m/s的流速有效地冲击墨膜表层。实际使用中,第1和第8色组在运行一段时间后,细心的操纵职员会发现版辊对中央压印滚筒的印刷压力会略有增大。软包装行业的柔印企业,固然因采用卫星式柔印机使套印质量仍旧保持领先,但凹印在PE薄膜印刷方面工艺的改进,使得柔印薄膜印刷的工价直线下跌,在50μ以上PE膜的印刷工价方面几乎无上风可言。色组间干燥装置采用V型喷口,紧贴着中央大压印滚筒表面,喷射热风用以干燥薄膜或纸张,在安装了n个印刷色组的中央滚筒上用n-1个喷嘴,在干燥印刷品的同时也在对中央压印滚筒表面加温。
柔印印刷薄膜一般采用卫星式机型,这种设备的特点是将薄膜包裹在一个直径2m~3m的中央压印滚筒表面,包角占圆周的85%左右。就是这10多度的温升,确实已对卫星式柔印机的印刷压力控制造成网点扩张的致命影响。
因为专利的保护,目前其他设备供给商只能采用手动或半自动的版辊芯轴固定方式,或采用上部或下部单根导轨的固定方式,这是有点令人遗憾的。这表层是在干燥过程中油墨挥发出来的溶剂分子的分界层,使分界层内的溶剂分子大量逸出,分界层不断更新,使挥发更彻底。中央压印滚筒的维护保养中有一个枢纽,即印刷机主机电源与中央滚筒恒温装置的电源必需分置。因此,即使在每分钟600m印刷速度的前提下,薄膜表面的油墨得到有效干燥,但庞大的中央压印滚筒却不会因围绕周围的色组间干燥装置喷射的热气流而变形,滚筒的金属体膨胀能够有效控制。主机停电,但恒温装置不能停电,必需保证中央滚筒一直处于恒定温度的保护之下。卫星式柔印机,即使是欧美的闻名品牌,选用的是用120线~133线印版以藏拙,而不能像标签行业一样使用150线印版,在合适的工艺前提下甚至使用175线印版,把柔印的质量晋升到一个新的高度。 PCMC的两款卫星式柔印机,Infiniti机型更换10个色组,时间不超过40分钟,VisionG机型更换8个色组,时间不超过35分钟。固然现在的改型设计使抽拔套筒时有了一个弹出机构,不至于拔不出那么狼狈,但版辊的安装精度下降,在印刷中轻易造成网点扩张的缺陷,却是一个不争的事实。
大直径的金属中央压印滚筒在受热前提下的膨胀有一个规律,即温度每上升1℃,直径方向上每1mm将膨胀12nm,若中央滚筒直径3000mm,温度上升1℃,外径膨胀将达到近36μm。版辊和中央压印滚筒的间隙调节是沿着调节丝杆的运动方向移动的,而丝杆的运动方向同印刷平台的排列角度一致。金属压印滚筒既起到使油墨转印到印刷基材上的印刷作用,同时还起到了作为印刷基材的支撑辊作用。因此即使薄膜受热后变软,但薄膜的驱动由中央压印滚筒带动,而不是如机组式机器那样靠材料本身来拖动。
这种结构保证了所有印刷色组的重力前提相同,使用相同的电气控制软件时,控制器件同实际前提逐一对应,完全吻合,将控制的可靠性晋升了一个高度。中央大滚筒恒温,并不是如一些误导所说为的是不使薄膜变形,实在30℃的水温确实不能使薄膜温度上升到薄膜的软化温度,但这只是滚筒恒温的副产品,其真正目的是保持中央压印滚筒的精度,不因金属体膨胀的原因而使滚筒变形。
PCMC在悬臂式气胀芯轴固定技术上的设计专利。
在这种设计中,芯轴的固定完全是自动的,整个丝杆的移动和轴真个锁定排除了人为的因素。一般齿轮传念头型的套准精度就能达到0.1mm~0.15mm,伺服机型的套准误差更小,美国PCMC的卫星式伺服机型Infiniti和VisionG套印误差不超过0.07mm。实际印刷过程中,若温度上升不是1℃,而是10℃或者更多,那么固然在静态前提下测得中央滚筒的径向跳动误差仅在10μm上下,而在动态前提下,误差将成倍扩大或更多。连轴式的版辊套筒,一般在离线状态下装版,然后用小车推到柔印机旁,用吊车或专用机械手将版辊吊装到位,合上轴承座盖并锁定。但要精确控制好温升,从目前的印刷机制造技术上分析还较难题。
因为专利保护的原因,欧美的不少柔印设备目前还不能使用这种干燥方式,因此,流行的干燥方式无法避免色组间干燥装置喷出的热风对中央压印滚筒动态精度的影响,干燥装置的热量越高,风量越大,对动态前提下中央压印滚筒的影响也越大。但欧美柔印设备的电气控制装置一般采用几个闻名品牌,而这些品牌的供给商为了保证各色组器件的互换性,往往采用同一设计而会忽略各色组在重力前提下的不同。
机组式机型即使采用伺服机方式,即号称无长轴无齿轮箱的由高精度伺服电机直接驱动的机型,因为无法对被印刷的材料在受热状态下的拉伸特性建立数学模型,因此也就无法可靠地对材料变形做出有效补偿。水平角度的印刷色组,丝杆在水平方向上移动,版辊本身的重力不影响调节精度,但在上倾角的位置,丝杆由高向低,与水平方向夹角向中央压印滚筒圆心方向运动,固然丝杆配置锁定机构,采用液压,气压或是机械锁定,但在高速运动中,或在一定的机械磨损前提下,锁定机构对重力作用的可靠性是有疑问的。若采用机组式机型,因为结构上不采用大直径的金属压印滚筒,网点扩张的变化就小,就没有堵版的风险。这种固定方式使出产预备时间拖得很长,一般8个色组换一次出产订单要耗费2个~3个小时,即使使用专用机械手也需要2个小时。
美国闻名的柔印设备制造商PCMC在解决这些题目上,有他们的独到之处。十年前在海内掀起第二波宽幅柔印推广浪潮的一批企业,不少还坚持着,仍旧在采用120线印版,印刷着色块与中粗网线,甚至有退而采用100线印版的;也有顶不住市场压力而退出了柔印市场的,把当年入口的印刷设备转卖到它处。一端固定,另一端悬空,固然在装配完成后也有轴承座托住,但版辊芯轴两真个受力不均衡,重力的影响不可避免。看看十多年来海内软包装行业采用柔印工艺的一些企业的兴衰,无不证实了这一道理。
柔印在解决了高线数印版、高线数网纹辊等枢纽技术以后,把柔印在标签行业已取得的有效经验推广到软包装行业,已经是指日可待了。同样在受热轻易拉伸变形的PE薄膜上印刷,凹印采用175线印版,柔印只采用120线印版,印刷质量上孰高孰低亦一目了然。 “工欲善其事,必先利其器”,选择合适的柔印设备,是每个想尝试软包装柔印的企业必需考虑的。但美国的软包装市场为什么却能用150线印刷复合薄膜软包装产品呢?
中央压印版滚筒因为有恒温水的控制,且进出水管口径约在2~3英寸,一定的水压与流速,可以平衡一些中央滚筒表面的温升。这个数据约超过塑料封箱带厚薄的1/2。
这种固定技术还有一个不为人留意的缺陷,即当版辊向中央压印滚筒靠拢时,中央压印滚筒对版辊的反向推力作用在气胀芯轴的中央,而版辊对中央压印滚筒的移动力往往在轴承座的位置形成了一个力臂约即是版辊半径的力矩,这附加力矩轻易对版辊本身造成不必要的冲击,增加了版辊的不不乱因素。
在保证印刷设备质量的条件下,这种设计的设备可能要贵些,但性价比的优胜性却是很显著的。但是,水平式平台也有一个缺陷,即在相同直径的中央压印滚筒前提下印刷重复周长将略小于上下倾角式方案,这是由于上下倾角式的结构敞开的空间较大,可以容纳直径较大的版辊。卫星式柔印机的印刷基材(薄膜或纸张)是紧贴在庞大的金属压印滚筒表面,同金属压印滚筒同步运行的。
卫星式柔印机的中央压印滚筒一般采用装配式工艺,在表层钢板之下是内部通水的夹层,水是恒温的,一般控制在30℃±1℃。这就是世界性的潮流。非如斯,中央滚筒在静态前提下测得的精度数据将无法保证。但近年来在宽幅机上逐渐开始使用的碳纤维过桥套筒,可以有效地避免版辊的刚性变形,为什么已经采用该种技术的欧洲柔印设备供给商至今还不愿在自己的设备上采用150线~175线的印版印刷呢?
目前软包装行业柔印的水平只是当年柔印初入标签行业时的水平,最高印刷网线不超过120线~133线。反之,在最低位置的第4和第5色组,丝杆方向是由下至上,与水平方向成夹角运动,重力的作用会使版辊与中央压印滚筒产生向外移出的趋势,使印刷压力减轻,操纵职员应适时适量地增大压力。因此,为了达到相同的印刷重复周长,水平式结构需要将中央压印滚筒直径放大,这将增加设备初期投资本钱。
因素之三,卫星式柔印机色组间的干燥系统对中央压印滚筒金属体膨胀的影响
版辊芯轴的轴端粗细与采用滚珠轴承、滚针轴承或滚柱轴承,版辊伺服电机功率的大小,电机本身的发烧情况,都会影响到版辊运行的不乱性与在动态前提下的跳动误差。一些欧美闻名柔印设备制造商现在已经不再出产上下倾角式结构的机型,包括台湾制造商推出的设备都已经采用水平式结构的方案。