激光雕刻陶瓷网纹辊(简称陶瓷网纹辊)是在镀铬金属网纹辊的基础上发展起来的高科技产品。在工业发达国家,已将其应用于印刷领域,其市场占有率已达60%左右。对于窄幅柔性版印刷机和UV油墨柔印机几乎100%采用陶瓷网纹辊;对于宽幅柔性版印刷机和瓦楞纸板印刷开槽机,过去均采用金属网纹辊,因其耐磨性差,使用寿命很低,加之镀铬工艺存在严重污染,现在也开始采用陶瓷网纹辊。从整个世界印刷业看,陶瓷网纹辊在柔印中已占主导地位。可以断言,金属网纹辊终将被淘汰。
我国陶瓷网纹辊的加工与应用,目前尚处起步阶段,无论对制造厂家,还是广大用户,都需要对陶瓷网纹辊有更为深入的了解,这对培育国内陶瓷网纹辊的市场是不可或缺的。为此,本文就以下几方面对陶瓷网纹辊做一简要分析。
1 陶瓷网纹辊的技术水平
陶瓷网纹辊技术经历了由研制开发、试验、推广到技术的全面成熟近20年的发展历程,现在已进入成熟阶段,主要表现在以下方面。
1)陶瓷网纹辊的应用范围明显扩大
现在,陶瓷网纹辊的服务地区遍及整个欧洲、北美和亚洲。除了印刷业大国外,包括中小国家和地区也开始应用陶瓷网纹辊。此外,陶瓷网纹辊不仅广泛用于柔性版印刷输墨系统,而且在涂布、上光工艺中,陶瓷辊也开始成为金属网纹辊的替代产品。
2)加工技术水平有了大幅度提高
陶瓷网纹辊的加工技术水平主要表现在以下三点。
①网纹辊辊体预加工。目前,网纹辊辊体预加工虽然还没有国际标准和国家标准,但是在行业内辊体预加工工艺已经成熟,精度要求明确,检测手段基本上也可以满足要求。现在,国内辊筒体预加工往往不是技术水平的问题,而是认识问题。好像辊体加工精度不是产品的最后精度要求,精度低一点没有什么关系,这种认识是非常有害的。不少教训说明,辊体预加工是网纹辊制造的基础,加工好的网纹辊出现质量问题,其重要原因之一则是由于辊体预加工不符合要求所致。因此,辊体预加工必须严格把关,并进行认真的质量检测。
②等离子热喷涂工艺及设备一般都具有较高的技术水平,完全可以在基材表面上喷涂出高质量的陶瓷涂层。涂层质量应进行检测,可通过孔隙率、硬度和结构来测定。作为中高线数的陶瓷网纹辊,其涂层硬度范围为HV300/300左右;孔隙率必须低于1%,对于高于1200b/in的网纹辊,其孔隙率应低于0.5%;涂层结构均匀一致,无裂纹。高硬度、高致密度、无裂纹的陶瓷涂层不仅是雕刻高线数网纹辊的前提条件,而且还大大提高了网纹辊的耐磨性能及耐酸、耐碱和耐腐蚀性能,从而提高了产品的使用寿命。
③激光雕刻技术的进步为加工高精度、高线数的网纹辊提供了重要保证。目前,激光雕刻陶瓷网纹辊的线数可稳定达到700~1600线/in,最高可达2000线/in,这就为在柔性版印刷中实现高精细网点印刷打下了基础。
3)配套的器材与设备基本上已解决
网纹辊的使用不是一个单一的关键零件,与其配套的器材和设备已投放市场,这样,由陶瓷网纹辊、优质的刮刀、高精度的网穴容积测量仪以及清洗设备等已构成完整的输墨系统,可以保证版面上形成均匀、稳定的墨层,从而使网纹辊的计量功能得到充分发挥。
2 网纹辊的网穴形态及印刷的最小网点
1)激光雕刻陶瓷网纹辊的网穴形态
网纹辊的网穴形态可概括为以下三种形式,如图1所示。
我国陶瓷网纹辊的加工与应用,目前尚处起步阶段,无论对制造厂家,还是广大用户,都需要对陶瓷网纹辊有更为深入的了解,这对培育国内陶瓷网纹辊的市场是不可或缺的。为此,本文就以下几方面对陶瓷网纹辊做一简要分析。
1 陶瓷网纹辊的技术水平
陶瓷网纹辊技术经历了由研制开发、试验、推广到技术的全面成熟近20年的发展历程,现在已进入成熟阶段,主要表现在以下方面。
1)陶瓷网纹辊的应用范围明显扩大
现在,陶瓷网纹辊的服务地区遍及整个欧洲、北美和亚洲。除了印刷业大国外,包括中小国家和地区也开始应用陶瓷网纹辊。此外,陶瓷网纹辊不仅广泛用于柔性版印刷输墨系统,而且在涂布、上光工艺中,陶瓷辊也开始成为金属网纹辊的替代产品。
2)加工技术水平有了大幅度提高
陶瓷网纹辊的加工技术水平主要表现在以下三点。
①网纹辊辊体预加工。目前,网纹辊辊体预加工虽然还没有国际标准和国家标准,但是在行业内辊体预加工工艺已经成熟,精度要求明确,检测手段基本上也可以满足要求。现在,国内辊筒体预加工往往不是技术水平的问题,而是认识问题。好像辊体加工精度不是产品的最后精度要求,精度低一点没有什么关系,这种认识是非常有害的。不少教训说明,辊体预加工是网纹辊制造的基础,加工好的网纹辊出现质量问题,其重要原因之一则是由于辊体预加工不符合要求所致。因此,辊体预加工必须严格把关,并进行认真的质量检测。
②等离子热喷涂工艺及设备一般都具有较高的技术水平,完全可以在基材表面上喷涂出高质量的陶瓷涂层。涂层质量应进行检测,可通过孔隙率、硬度和结构来测定。作为中高线数的陶瓷网纹辊,其涂层硬度范围为HV300/300左右;孔隙率必须低于1%,对于高于1200b/in的网纹辊,其孔隙率应低于0.5%;涂层结构均匀一致,无裂纹。高硬度、高致密度、无裂纹的陶瓷涂层不仅是雕刻高线数网纹辊的前提条件,而且还大大提高了网纹辊的耐磨性能及耐酸、耐碱和耐腐蚀性能,从而提高了产品的使用寿命。
③激光雕刻技术的进步为加工高精度、高线数的网纹辊提供了重要保证。目前,激光雕刻陶瓷网纹辊的线数可稳定达到700~1600线/in,最高可达2000线/in,这就为在柔性版印刷中实现高精细网点印刷打下了基础。
3)配套的器材与设备基本上已解决
网纹辊的使用不是一个单一的关键零件,与其配套的器材和设备已投放市场,这样,由陶瓷网纹辊、优质的刮刀、高精度的网穴容积测量仪以及清洗设备等已构成完整的输墨系统,可以保证版面上形成均匀、稳定的墨层,从而使网纹辊的计量功能得到充分发挥。
2 网纹辊的网穴形态及印刷的最小网点
1)激光雕刻陶瓷网纹辊的网穴形态
网纹辊的网穴形态可概括为以下三种形式,如图1所示。
(1)传统网穴。在网穴容积相同的情况下,其网穴深度h较深,影响油墨的释放性能,油墨的的转移率受到限制,并给网穴的清洗带来困难。
(2)CO激光雕刻网穴。采用CO激光器雕刻的网穴,其雕刻深度h较小,传墨性能比传统网穴所有改善,但网穴轮廓不够分明,网壁不够光滑,特别是很难加工出高线数、高精度的网纹辊。
(3)YAG激光雕刻网穴。采用YAG激光器雕刻网穴,因其可采用多脉冲激光雕刻,网穴轮廓分明,网壁光滑,传墨量精确,油墨释放性能得到明显改善,加之其雕刻深度h较小,可满足柔印轻压印刷的基本要求,并给清洗带来方便。其主要特点如下:
● 具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,使用寿命得到提高;
● 可实现高线数、高精度雕刻,适用于高精度层次版印刷;
● 配套仪器油墨容积测量仪可精确测定网穴容量,使网纹辊的计量功能得到可靠保证。(待续)