三、陶瓷网纹辊选配

    表1和表2给出了各种用途与网纹辊主要参量之间的对应关系，其中适用的网纹辊参量是有一定范围的，那么对于特定的印版，该如何选用最合适的网纹辊参量呢?仅根据上表是满足不了要求的。多数印刷厂商还是凭自己多年从事柔版印刷积累的经验，根据印版特点、承印材料和油墨的性质、所采用的刮墨方式以及某一色版对着墨量的要求，初步确定网纹辊的网线数和储墨容积，再根据试印的结果，对网线数和载墨量作适当调正，从而达到最佳印刷效果，根据经验来选配网纹辊网线数时，通常有以下考虑：在一般印刷中，网纹辊网线数是印版网线数3~4倍，在精细印刷中网纹辊网线数是印版线数的5~6倍。美国柔印协会曾组织编写了“柔印图像复制规范及公差”一书，该书试图建立柔版印刷的工艺基础以及对关键生产流程的指导。对于网纹辊的使用问题，该书以列表的方式给出了不同的印刷品与对应的网纹辊网线数和储墨量之间的关系。这对于网纹辊的选配有一定的参数价值，现摘录如表3、表4。   
 

    除了利用经验法来选择网纹辊外，在实践中还利用定量法来选用网纹辊，这在涂布作业中还比较常见。因为在涂布作业中往往会提出涂布后的量化要求，即涂布量的要求，涂布量的表达通常用单位面积上涂料重量来表示，其单位是gsm，即克／m2，也就是每平方米材料上涂有多少克重量的涂料。在欧美国家涂布量的单位亦可表示作MSI，即每平方英寸上多少毫克涂料，两者之间只是单位表达上的差异，其含义是完全一致的。比较涂布量的含义和网纹辊储墨容积的单位，不难找出它们之间的关系，对于以干量来表示的涂布量，两者之间的关系可以表示为：

W=V·P·η·S        （1）

其中
W为涂布量（干量），单位为克/m2；

V为网纹辊单位面积上储墨容积，单位为；cm3／m2；

P为涂料的比重，单位为克／cm3；

η为转移率（<1）；

S为固含量，指涂料中固体成份重量百分比（<1）。
  
    由表达式可见，知道了涂布量的要求就可以计算出对网纹辊储墨容积的要求，为选用网纹辊提供了定量依据。公式中涂料比重及其固含量，通常涂料供应商均可提供，其中的转移率η指的是单位面积承涂材料上，涂料湿量与网纹辊单位面积上网孔存储的涂料量之比。这一比率总是小于1的。它与机器设备运行状态，与涂料的黏度、与网纹辊和水涂材料的表面状态均有关，因此它很难用理论计算方法来求得。这一系数必须由设备操作人员在日常生产过程中观测、记录、计算得到，也可以说是生产经验的累积。
   
    用定量计算方法来选用网纹辊，在涂布行业中用得较多，在印刷行业中并不常见，在日常生产中仅见到极少数印刷业者提出墨层厚度的要求，希望根据墨层厚度的要求选用合适的网纹辊。此时与涂布辊的选用一样可以用定量法计算求得。墨层厚度与网纹辊网孔容积之间的关系可以表示为：

t=V·η·S/6.4516×108        （2）

其中

t为干墨层厚度，单位为微米

V为网纹辊表面面积上网孔容积，其单位是BCM／in2109即微米3／英寸2

S为油墨中固含量（<1）

η为转移率（<1）  
 
    转移率的含义在上面已作了介绍，在实际生产中可以通过称量法来求得转移率大小。首先，称得承印物任一面积上湿墨重量，然后根据油墨比重求得同样面积上网纹辊网孔中存储油墨的重量，两者之比就是这一工作条件下的转移率。若要求得到较准确的转移率，除了操作人员准确把握整个操作过程外，还需要油墨供应商提供准确的油墨比重和固含量数据，网纹辊供应商提供准确的单位面积上网孔容积的数据，用定量计算的方法去选取适合的网纹辊并不困难，重要的是公式中每个参量的数据要准确，这是用这一方法选辊成功与否的关键。   

四、陶瓷网纹辊产品质量评价和参量测试   

    评价一根激光雕刻的陶瓷网纹辊的质量，应从三方面着眼，即机械加工质量、陶瓷涂层质量和激光雕刻网孔的质量。机械加工质量要求依据图纸上尺寸精度和形位公差的要求，此外陶瓷网纹辊作为印刷机上高速旋转零件，因此必须对它作动平衡检验；陶瓷涂层的质量，通常用陶瓷涂层与基体的结合强度，陶瓷层的硬度和孔隙率来评定。陶瓷层的质量和它的参量测试通常由生产商直接掌控，参量的取得必须对涂层作破坏性试验，因此这种测试不能在产品上直接进行，生产商往往在产品生产同时做一试样，通过对试样的测量获得涂层的对应参量，当前在陶瓷网纹辊的国家标准尚未建立的情况下，陶瓷网纹辊生产商根据客户的普遍要求和各自的实际情况，纷纷制定出企业的内部标准，把体现涂层质量的相关参量控制在一定范围内，满足了当前绝大多数客户的需求，涂层参量的控制范围举例如下：

结合强度：30~60Mpa

硬度：HV0.31100~1400

孔隙率：1~3%   

    高端参量的要求体现了当前精细柔版印刷对陶瓷网纹辊涂层的要求，相信随着设备的不断完善和生产工艺的不断进步，多数陶瓷网纹辊生产商能够达到这一高端指标。   

    激光雕刻网孔的质量是评价陶瓷网纹辊产品质量最重要的方面，雕刻网孔的质量体现在每只网孔的结构参量以及它们在辊面上分布的均匀性。宏观表达就是网纹辊的网线数、排列角和单位面积上的储墨容积。测量这些参量的方法归纳起来不外乎三种，即读数显微镜测量法、液体容积测量法和三维扫描轮廓测量法、三种测量法在不同程度上都有应用，但从国内外发展趋势来看，三维扫描轮廓仪由于其测量速度快、测量重复性好，复现精度高，因而受到普遍的重视。 
 
    读数显微镜可以测量网纹辊的网线数和网孔排列角并可以通过测量网纹辊网孔深度，开口尺寸，壁厚等结构参量，根据经验公式计算出该网纹辊单位面积上储墨容积的大小。这种测量方法简便、快捷，但误差较大，因为除了仪器本身和操作人员引入的误差外，经验公式的精度都有可能带来一定的误差。   
    液体容积测量法只能测量网纹辊单位面积上网孔储墨容积，它的测量操作过程是：先在吸管内吸上定量的油墨；再把吸管内油墨挤到网纹辊的测试区内；用刮刀把辊子表面的油墨全部刮入网孔内，确保每只网孔填充满油墨并且彼此连成一片；把辊子网孔中油墨转移到纸张上形成一张实地图像；用面积仅测得该图像的实际面积；直接计算确定单位面积上网孔的容积。除了最后一步外，测量操作过程中的每一步都有可能引入人为误差，再加上面积仪本身的误差，因此测量结果的重复性会有问题。只有熟练掌握每一步的操作要领，才能把测量分散性控制在允许范围之内。液体容积测量法不能给出网纹辊的网线数，排列角以及网孔的结构参量，这也是这种测量方法不足之处。   

    三维扫描轮廓仪的典型产品是Veeco公司制造的WYKO Rollscope，它是通过光学垂直扫描干涉的原理，实现物体表面天接触三维测量。WYKO表面轮廓测量仪由未用的软件对陶瓷网纹辊的相关参量进行测量和测量过程的控制，并对测量的结果进行计算，最终在显示屏上显示测量结果，它的垂直测量的最大量程1000μ；垂直向分辨率：小于10nm；扫描速度：最大7．2μm／s，给出的测量结果包括：二维截面图、等高图、网孔容积曲线、网孔断层比曲线、三维图像、网线数和排列角。 
 
    YKO表面轮廓测量仪利用干涉测量的高精密度、充分发挥了计算机对测量过程的控制和对测量数据的分析处理，提高了测量结果可信度和测量数据的重复性、排除了人为因素对测量结果的干扰和影响，因而受到网纹辊制造商和用户的普遍欢迎。（文/陆载通）