滾筒包襯應用探討

所謂滾筒包襯是指滾筒殼體以外包裹在滾筒表面的各種包覆物。膠印機印版滾筒與橡皮布滾筒表面都有包襯，除了印版和橡皮布以外，常用的包襯材料還有絕緣紙、牛皮紙、橡皮墊、氈呢以及其它紙張等。

　　滾筒包襯一般是指橡皮滾筒的包襯，它的包襯量的大小決定著膠印機三滾筒能否正確滾壓，對圖文的轉移、逼真還原再現印版圖文的色調，準確地進行多色套印，提高印刷品的質量，有著極為重要的意義。

　　膠印機使用襯墊的目的：首先是利用襯墊材料的彈性變形來產生所需的印刷壓力；其次是彌補機器制造的精度誤差和各印刷面之間存在的缺陷；第三是減少沖擊和荷載，避免各滾筒殼體“硬碰硬”的接觸，保護機械設備。

　　一、滾筒包襯的分類

　　根據各種類型膠印機橡皮布滾筒的縮徑量(也叫切削量)的大小，所選用的襯墊材料，產品的質量要求，膠印機的性能差別等，可將滾筒包襯分為硬性包襯、中性包襯、軟性包襯三大類。

　　l.硬性包襯

　　硬性包襯是由襯墊紙和橡皮布組成，即在橡皮布下墊幾張紙便構成硬性包襯。滾筒壓力線寬度為4-6mm，縮徑量λ=0.04～0.08mm。這類包襯相對較硬，包襯的彈性模量較大，少量變形就可產生很大的印刷壓力，且大多數膠印機采用接觸滾枕(即走肩鐵)，使得滾筒運轉平穩。

　　硬性滾筒包襯的包襯縮徑量較小，即包襯變形量小，網點擴大及變形也就小。在印刷機精度很高的條件下，使用硬性包襯，對網點傳遞較好，能使細小網點清晰再現，有利于色彩與層次的再現，可獲得光潔、逼真的優質印刷品，適合于網紋印刷品。使用硬性包襯時，印版表面的摩擦量大，印版磨損比較明顯，印版耐印率較低，對機器的制造精度和材料的耐磨性要求很高，否則，可能會因印刷壓力的不均而出現墨杠。國產的JJl02A、JJ204型、JJ201型的卷筒紙膠印機，進口的Miller(米勒)、Heideberg(海德堡)、日本的小森機等大多采用硬性包襯。

　　2.中性包襯

　　中性包襯由厚紙、毛嗶嘰和橡皮布等組成。滾筒壓力線寬度為8-10mm，縮徑量λ=0.1～0.2mm。

　　中性包襯的印刷性能介于硬性和軟性包襯之間，彈性模量居中，網點再現性較好。對印版的磨損不是很大，對紙張的印刷適性和膠印機的制造精度等要求不是十分苛刻，印刷適應性較強。多數國產的單張紙膠印機以及部分進口的中檔膠印機，大多使用中性包襯。

　　①中性偏硬包襯

　　一張厚度為1.85～1.90mm的國產橡皮布，再加上一張橡皮墊或軟木墊，最后用一定厚度的紙張找齊即可。

　　②中性偏軟包襯

　　一張厚度為1.85～1.90mm的國產橡皮布，再加上一張氈呢，最后用一定厚度的紙張找齊即可。

　　3.軟性包襯

　　軟性包襯一般是在橡皮布下墊上呢子布再加上幾張薄紙。滾筒壓力線寬度為10-12mm，縮徑量λ=0.2～0.4mm。軟性包襯與硬性包襯正好相反，其彈性模量較小，產生同樣的印刷壓力所需的包襯縮徑量相對較大，故軟性包襯對網點的傳遞性差。軟性包襯壓印時接觸區寬度較大，接觸性相對較好，印品墨色相對厚實、飽滿，特別是印實地產品時更能體現其優點，故適合印刷文字、色塊、實地類印刷品。

　　軟性包襯緩沖能力強，橡皮布不易壓壞，對印版的摩擦作用較小，滾筒滾壓中的多數滑動量可由橡皮布的位移而消除，印版使用壽命長，耐印率高。但是，由于橡皮布變形和位移較大，容易變形，所印產品網點不夠光潔，不適合印刷精細產品。對機械制造精度和印刷壓力調節精度的要求相對低些。

　　國產的J1202型、J2101型、德國的PZO-5型等膠印機采用軟性包襯。

　　二、滾筒包襯的印刷適性

　　l.硬性及中性偏硬包襯

　　網點清晰、光潔、完整，還原再現性好，適合于精細產品和高檔包裝產品的印刷；

　　圖文的幾何形狀變化小，特別是圖文及印版的寬度增量比較小；

　　紙面受墨量小，不易產生糊版現象；

　　印版容易磨損，耐印力較低；

　　襯墊改變量較小，墊橡皮布時，容易起“硬口”；

　　遇到紙張折角、歪斜，多張時極易扎壞橡皮布；

　　對機器制造精度要求高，否則，易出現“墨杠”或臟版、糊等弊病。

　　2.軟性及中性偏軟包襯

　　版面摩擦少，印版使用壽命長；

　　墨層較厚實，適合中等要求的大批量線條、實地等產品的印刷；

　　橡皮布位移及變形量大，網點易變形且不光潔；

　　圖文寬度尺寸增量較大；

　　墊補橡皮布時不易起“硬口”但襯墊改變量大；

　　橡皮布不易被軋壞。

　　三、滾筒包襯的理論

　　l.等徑包襯理論

　　等徑包襯理論是根據線速度一致理論提出的，即!=Rω。該理論認為，滾筒在滾壓時，必須保持三滾筒的半徑相等，才能保證三滾筒表面線速度一致，在滾壓中就不會產生滑差，從而獲得理想的滾壓，印版上的墨跡經過兩次轉移，就會如實地再現在印刷品上。

　　由于橡皮布滾筒不是剛體，而是彈性體，在印刷過程中，壓印點處必然凹陷而使半徑減少，也就是說壓印區域內的其它各點的半徑是不相等的，所以等徑理論包襯三滾筒的半徑也不是完全相等，而是橡皮布滾筒半徑略大一些。

　　2.異徑包襯理論

　　①幾何速差理論

　　當一個剛體與一個彈性體接觸后，它們只有一點或兩點的半徑相等，其余各點的半徑不可能相等。因此，該理論認為，兩個滾筒接觸時，只有一點或兩點的線速度是一致的，其余各點都不一致，于是便產生了印版滾筒與橡皮布滾筒的表面滑差。

　　②Sites(塞茨)異徑理論

　　等徑剛體與彈性體相互滾壓時，由于彈性體的受壓變形而使其運動一周的行程比剛體略長一些。正是由于彈性滾筒受壓后其半徑會增大這一事實，提出了橡皮布滾筒半徑必須小于壓印滾筒和印版滾筒的半徑。即印版滾筒最大，壓印滾筒居中，橡皮布滾筒最小，或者橡皮布滾筒最小，其他兩個滾簡相等。

　　四、滾筒包襯的確定

　　所謂滾筒包襯的確定，就是在印版滾筒和橡皮布滾筒的殼體，按要求包覆一定厚度的襯墊材料，以調節滾筒之間的間隙和印刷壓力，使齒輪在節圓相切的位置上嚙合，從而滿足膠印工藝的需要。

　　l.確定原則

　　①滾筒表面不產生相對滑動原則

　　即同步滾壓原則。膠印機每色組都有三個滾筒，印刷時三個滾筒兩兩相互接觸，為保證產品質量的需要，要求滾筒接觸表面之間不能有相對滑動摩擦存在。但是由于三滾筒是通過齒輪傳動的，其角速度(ω)相等，要保證其表面不滑動，就要求各滾筒的滾動半徑(R滾)相等。當滾筒為剛體時，滾筒的滾動半徑和自由半徑(R自)相等。由于橡皮布滾筒上裝有彈性包襯，故為彈性體，其滾動半徑不等于其自由半徑，印版滾筒和壓印滾筒則可似為剛體。

　　彈性滾筒的滾動半徑與彈性滾筒上包襯的縮徑量(λ)有關，

　　即：R滾=R自+λ

　　R滾：滾動半徑

　　R自：自由半徑

　　λ：包襯的縮徑量

　　②滾筒齒輪節圓相切原則

　　即滾筒中心距原則。膠印機上各滾筒之間都是通過齒輪來做傳遞動力的，為了保證傳動的平穩性，減輕齒輪磨損等，這就要求齒輪在節圓相切嚙合傳動，即滾筒中心距等于兩滾筒齒輪分度圓半徑之和。但在實際應用中，并非如此，若將滾動中心距調得過大，造成齒輪嚙合間隙較大，則傳動平穩性大大下降，齒輪磨損也同時加劇，產品質量和機器使用壽命都會不同程度地降低。

　　③壓力合適原則

　　印版滾筒(P)與橡皮布滾筒(B)之間的接觸壓力稱為版壓(λP-B)，橡皮布滾筒與壓印滾筒(I)之間的接觸壓力稱為印壓(λB-I)，即印刷壓力。一般印壓要大于版壓0.05-0.1mm，壓力合適是確定滾筒包襯的首要原則。應注意防止壓力過大現象，尤其是版壓對網點擴大最敏感，版壓過大會造成網點擴大嚴重，從而影響印品色彩與層次的還原。

　　2.確定方法

　　在實際應用中，以上原則不可能同時滿足，只能滿足其中部分原則，因此，我們應當采取一些工藝措施，盡量滿足以上原則，不至于差別太大。

　　①強調同步滾壓的滾壓比

　　根據同步滾壓條件，滾壓時保持三滾筒的半徑相等。但當印刷材料的厚度發生改變時，滾筒的包襯也必須做適當的調整。但在實際生產中，顯得不太方便，故此法確定的包襯數據適用于長期或大多數情況下印刷固定紙厚或紙厚變化不大的產品。

　　②優先考慮印版、橡皮布滾筒

　　用這種方法可滿足印版與橡皮布滾筒之間同步滾壓條件與中心距條件，它不隨印刷品厚度的變化而發生改變，但是壓印滾筒與橡皮布滾筒之間不滿足任何條件。其優點是當印刷品的厚度變化時，印版與橡皮布滾筒的包襯不用改變，印版滾筒與橡皮布滾筒的中心距也不用改變，僅改變壓印滾筒與橡皮布滾筒的中心距即可，這樣操作起來比較方便，省事。

　　五、包襯厚度的檢驗

　　橡皮布和襯墊材料都是彈性體，壓縮形變和拉伸形變都比較大，用千分卡測量時，應多測幾個點，并求其平均值，最好用筒徑儀加以檢驗。滾筒的包襯厚度和中心距一旦確定后，最好不要經常隨便改變，以實現印刷工藝參數的數據化，標準化，這樣才能保證印刷品的質量穩定，節約生產時間，為逐步實現生產自動化創造條件。