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激光雕刻陶瓷网纹辊制造工艺的进步,大大提高了陶瓷网纹辊的耐磨和耐腐蚀性能,其表面硬度可达HV1300,耐磨性能高出镀铬辊20~30倍。
耐印力可达4亿次左右,从而大大提高了网纹辊的使用寿命,减少了更换网纹辊的操作次数,提高了印刷效率。而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700~1600lpi,最高可达2540lpi。这为在柔性版印刷中实现高精细网点印刷打下了基础。
陶瓷网纹辊
陶瓷网纹辊
激光雕刻陶瓷网纹辊的加工工艺。
激光雕刻陶瓷网纹辊的加工工艺
激光雕刻陶瓷网纹辊的加工工艺
1.辊体预加工
这个过程和镀铬网纹辊的加工基本相同。辊体预加工精度要求应与印刷精细程度相匹配。即印品越精细,网纹辊辊体预加工精度越高。
2.前处理
这个前处理主要是指在辊体预加工后,激光雕刻网穴前的处理过程。包括喷砂处理、陶瓷层喷涂和研磨。
(1)喷砂处理:辊体预加工后,为提高陶瓷层与辊体表面的黏结力,进行喷砂处理,使辊体表面粗化,并严格控制辊体表面上处理的均匀性。
(2)陶瓷层喷涂:就是将一种特殊的氧化铬陶瓷材料粉末喷涂到辊上,厚度为0.20~0. 25 mm。选择氧化铬陶瓷材料的原因,是因为这种材料的受墨性几乎能与金属铬相媲美,同时又有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,赋予网纹辊超长的使用寿命。
此工序网纹辊加工的关键,除应严格控制主要技术参数外,还必须保证陶瓷层的孔隙率。目前,国外已可将孔隙率控制在1%范围内,国内可达3%左右。
(3)研磨:喷涂了氧化铬陶瓷涂层的滚筒要经过金刚石磨轮打磨及抛光,直到所要求的尺寸和允许误差。网纹辊尺寸的精度一般要求是,直径的允许误差在±0. 0254mm,圆的偏差维持在0. 0127mm内,总误差和锥度误差在整个表面上保持在0.0254mm以内。
3.网穴加工
网穴加工采用激光雕刻设备来完成,根据雕刻网穴设备所用的激光器有不同,可将激光雕刻陶瓷网纹辊分为三种。
(1) CO2激光雕刻陶瓷网纹辊
目前大多数厂家采用CO2激光雕刻技术进行激光网纹辊的雕刻。加工的网纹辊有效网线一般不大于700lpi,最高可雕刻1000lpi。能满足纸箱印刷的基本需要,可印刷较粗的文字或简单的图案。由于CO2激光所雕刻的网墙较厚,网孔较深,不够宽广,网线难以得到有效提高,在中高线数时,有效墨量较低,墨量的释放能力较差。除了陶瓷表层比较耐磨之外,其印刷品质仍停留于中低档印刷的层次,难以满足当今日新月异的柔版印刷的高质量要求。
(2) YAG激光雕刻陶瓷网纹辊
YAG激光技术的出现使激光雕刻陶瓷网纹辊的网线数及网孔清晰度得到了一定的改善,可以配合清晰度稍高的柔版印刷。但其雕刻的网线范围在700~1600lpi,最高可达2000lpi。另外由于YAG激光在雕刻时较难保持稳定,较难控制整个网纹辊的网孔形状的一致性,易引起不同部位的墨量不平均。
(3) Ultracell超级网孔激光雕刻陶瓷网纹辊
Ultracell超级网孔激光雕刻陶瓷网纹辊的网孔网壁极其清晰,网孔内壁光滑,陶瓷的密度和张力加强,使腐蚀性清洗液及油墨难以渗入辊基,油墨和水墨也不易在网孔内堵塞。可雕刻的网线数从80lpi到2540lpi,克服了CO2及YAG激光在线数上和墨量上的限制。无论是在低线数还是中高线数,其有效载墨量比CO2及YAG激光高出许多,有效解决了柔版印刷中的清晰度和色密度不足的问题。
4.网穴形态
激光雕刻陶瓷网纹辊的网穴形态大致可分以下三种形式,即传统网穴、CO2雕刻网穴和YAG雕刻凹穴。
激光雕刻陶瓷网纹辊的网穴形态
激光雕刻陶瓷网纹辊的网穴形态
(1)传统网穴:在网穴容积相同的情况下,其网穴深度h3较深,影响油墨的释放性能,油墨的转移率受到限制,并给网穴的清洗带来了困难。因此,目前很少采用。
(2) CO2雕刻网穴:采用CO2激光器雕刻的网穴,其网穴深度h2较h3小,传墨性能比传统网穴得到改善,但网穴轮廓不够分明,网壁不够光滑,很难加工出高线数、高精度网纹辊。
(3) YAG雕刻网穴:采用YAG激光器雕刻的网穴,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h1很小,可满足柔印轻压印刷的基本要求,并给清洗带来方便。可实现高线数、高精度雕刻,适用于高精细层次版印刷。配套仪器油墨容积测量仪( WYKO)可精确测定网穴容量,使网纹辊的计量功能得到可靠保证。