1、印 刷 原 理,Printing Principle,北京印刷学院 印刷与包装工程学院,主要教学内容及学时分配,绪论（2学时）第一章 印刷过程中的润湿原理（6学时）润湿作用、印版表面的润湿、橡皮布、墨辊的润湿第二章 印刷压力（6学时）印刷压力的基本概念、计算、包衬的压缩变形、印刷压力的确定第三章 油墨的传递（8学时）油墨流变学基础、油墨的传输、油墨的转移过程中的墨量及测定油墨的附着、油墨的转移方程、影响油墨转移的因素第四章 平版印刷油墨的转移（6学时）油墨的乳化、水墨平衡、滚筒滚压状态分析第五章 凹印、丝印、柔印油墨转移（6学时）第六章 数字印刷原理（2学时）,教学要求,重点掌握印刷过程中的几
2、大原理：1、印刷过程中的润湿原理2、印刷过程中的压力原理3、印刷过程中油墨转移原理4、平版印刷水墨平衡理论5、数字印刷原理（静电照相、喷墨）,了解印刷原理在印刷过程中的应用,实 验,实验一：油墨转移量的精确测量方法 2学时 实验二：改变印刷压力对油墨转移率的影响 2学时,参考书,印刷原理及工艺冯瑞乾编著 印刷工业出版社 纸张油墨印刷学市川家康编著 印刷工业出版社 胶印过程分析与研究徐世垣译 印刷工业出版社,绪论,一、印刷分类：,模拟印刷数字印刷,1、印刷方式 2、印刷学科与其他学科的关系 3、印刷过程中有哪些理论,？,四、印刷适性研究历程,19301950年 研究纸张、油墨对印刷的影响 193
3、5年：德国 Bekk 纸张平滑测试仪1938年：Reed发明了粘着度测试仪,1960 建立了印刷的基本理论将新学科知识，如流变 学、 高分子物理学、表面物理化学应用于印刷。,1950 1960年 主要研究印刷过程中油墨转移的问题 动态1952年：瑞典斯德哥尔摩印刷实验室I.Olsson L.Pill 油墨转移系数1955年：美国W.C.Walker J.M.Fetsko 研究出油墨 转移方程基本形式，建立了数学模型。,绪论,五、模拟印刷中的理论,绪论,印刷中的润湿原理,印刷中的压力原理,印刷中的油墨传递原理,印刷中的流体总是要与印刷机的一些部件接触。两者接触的好坏，将影响着印刷工艺。掌握了其理
4、论，是我们解决印刷工艺问题的关键。,油墨传递到纸张上，其量的多少直接与压力的大小有关，而印刷中的压力大都来源于印刷包衬。压力原理在印刷工艺中占有重要地位。,解决油墨如何均匀传递到印版上，并获得印刷所需要的墨量大小。油墨转移量的定量分析。,绪论,平版印刷中的水墨平衡原理,解决平版印刷中水墨的用量问题。润湿液的参数控制、油墨乳化等。,六、数字印刷理论,静电照相方式数字印刷基本原理 喷墨成像方式数字印刷原理,第一章 印刷中的润湿原理Wettability of Surface,1、润湿及其方式和条件 2、接触角及润湿方程 3、各种印版的特点及其润湿 4、墨辊和橡皮布的润湿,？,第一章 印刷中的润湿原
5、理,什么是润湿,润湿就是指物体表面上的一种流体被另一种流体取代的过程。,固相,液相,气相,从定义出发，必须涉及到：,从这三相出发，又涉及到：,气液界面,气固界面,液固界面,液体表面,固体表面,第一章 印刷中的润湿原理,印刷知识回顾,模拟印刷需要五大要素，它们分别是：,原稿,印版,印刷机械,承印物,油墨,固体表面,固体表面,固体表面,流体表面,第一章 印刷中的润湿原理,印刷过程的实质就是：,印刷机械上的墨辊、印版图文部分、承印物表面的气体都要被油墨取代,印版,印刷机械,水,印刷机械上的水辊、印版空白部分、承印物表面的气体都要被油墨取代,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,润湿,？,物体
6、的界面性质,物体的界面能的变化,润湿,1、表面张力与比表面能,2、水和油的化学结构与表面张力,3、液体在固体表面附着条件,4、接触角与润湿的关系,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,表面张力与比表面能,描述物体表面状态的物理量,1、两者的物理性质,主要原因是物体表面的分子和物体内部的分子能量不同导致的,2、形成的机理,以液体为例,形成了液体的表面张力,从力的角度,从能量的角度,形成了液体的表面过剩 自由能,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,表面张力与比表面能,3、表面张力,F2l,式中：被定义为表面张力系数,物理意义：表示的是垂直通过液体表面任意单位长度、并与液面相切的收
7、缩表面的力，简称为表面张力,量纲：力/长度，一般用N/m表示,F/2l,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,表面张力与比表面能,4、比表面能,物理意义：恒温恒压下，增加单位表面积表面所引起的体系自由能的增量。或：单位表面积上的分子比上同数量的内部分子过剩的自由能。,量纲：焦尔/平方米，一般用J/m2表示,dA,则有：表面张力所作的功为W 而且： W与dA成正比 假设：比例系数为,WdA,另一方面：在T、P恒定的条件下：体系对外界作的功应等于在此过程中体系自由能的减少,自由能的减少用dGT.P表示,dGT.P dA,被定义为比表面过剩自由能，简称“比表面能”,第一章 印刷中的润湿原理,
8、一、润湿的基础知识,表面张力与比表面能, 滴体积法：既可测量表面张力，还可测量界面张力, 挂环法：要求挂环能完全被测试液所润湿,5、表面张力的测定,6、影响表面张力和比表面能的因素, 物质的种类；, 共存另一相的性质；, 温度的变化；, 表面活性剂；,7、固体的表面张力和比表面能, 固体的表面张力和比表面能一般来说比液体的要大, 对于固液或液液接触面的比表面能SL或LL的物理意义是：单位面积界面上两相物质分子，各自比相同数量的本内部分子过剩自由能的加和值。当SL或LL取N/m为单位时，常称之为界面张力。,第一章 印刷中的润湿原理,常温、常压下： 水 =7.2 10-2N/m 油墨=3.03.6
9、 10-2N /m 测定油墨表面张力时，一般选择两种稀释剂（一种表面张力高于纯油墨，另一种则低于纯油墨）分别稀释油墨，测定不同浓度下的表面张力。,一、润湿的基础知识,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,水和油的化学结构与表面张力,印刷过程中我们能接触到的液相主要是水和油，它们的化学结构和表面张力对印刷的润湿起到了重要作用。,1、水的化学结构与表面张力,H2O,水分子之间的作用力：范德华力和氢键,水分子之间的作用力大,水的表面张力大：7.210-2N/m,水分子强极性分子,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,水和油的化学结构与表面张力,2、油的化学结构与表面张力,亲油基团,亲
10、水基团,非极性基团，碳链越长，非极性越强,极性基团,油为有机化合物的总称，一般说来基本为非极性分子，但若引入了（OH）、 （COOH）、（NH2）等，便存在一定的极性。, 非极性分子之间只存在色散力，分子之间的作用力很小,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,水和油的化学结构与表面张力,3、油墨表面张力的测定,印刷油墨中的连结料物质的分子结构很像油的分子结构：如油墨中的树脂、植物油等。 因此，油墨是一种带有弱极性的非极性分子。, 油墨分子之间的作用力很小，故其表面张力也较小, 油墨的表面张力为：3.010-23.610-2N/m,选择不同的稀释剂将油墨稀释，然后推断到100%纯油墨的表
11、面张力,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,液体在固体表面的附着主要有沾湿、浸湿、铺展三种。,1、沾湿,定义：液体与固体接触，将“气固”界面转变为“液固”界面的过程。,单位面积体系自由能的变化：GSLLGSG,单位面积体系对外所做的功：Wa=GSG+LGSL,Wa：称之为粘附功,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,在恒温恒压下，只有当体系的能量变化GT.P0，该过程才能自发进行。,沾湿的自发条件：GSLLGSG0,或：Wa=GSG+LGSL0,1、沾湿,体系自由能减少得越多，沾湿过程越容易进行，沾附功越大，液固界面结合越牢
12、。,Wc=WaLG+LG=2LG,Wc的大小表征了液体分子间的相互作用为，叫做内聚 功。Wc越大，液体本身结合越牢固,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,1、沾湿,Wa=WcLG+LG=2LG,Wc的大小表征了液体分子间的相互作用为，叫做内聚 功。Wc越大，液体本身结合越牢固,假如：,沾湿在印刷中的应用：,平版印刷中水能否附着在印版的图文部分。,平版印刷中油墨能否附着在印版的空白部分。,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,2、浸湿,定义：固体浸没在液体中，“气固”界面全部转变为“液固”界面的过程。,单位面积体系自由能的变化
13、：GSLSG,单位面积体系对外所做的功：Wi=GSGSL,Wi：称之浸湿功,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,2、浸湿,在恒温恒压下，只有当体系的能量变化GT.P0，该过程才能自发进行。,浸湿的自发条件：GSLSG0,或：Wi=GSGSL0,浸湿在印刷中的应用：,Wi的大小表征了液体在固体表面取代气体的能力。在铺展作用中，它是对抗液体收缩 表面的能力（表面张力）而产生铺展的的力，也称之称为粘附张力，常用A表示。,或：A=SGSL0,凹版印刷中，印版滚筒的上墨和柔性版印刷中网纹辊上的网穴能否被油墨附着，便属于 浸湿作用。,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的
14、基础知识,液体在固体表面的附着条件,3、铺展,定义：是指液体在固体表面上扩展时，液固吤面被液固界面取代的同时，液体也铺展的过程。,单位面积体系自由能的变化：GSLLGSG,单位面积体系对外所做的功：S=GSGLGSL,S称之为铺展系数：S的大小表征了液体在固体表面铺展的能力,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,3、铺展,在恒温恒压下，只有当体系的能量变化GT.P0，该过程才能自发进行。,沾湿的自发条件：GSLLGSG0,或：S=GSGLGSL0,因为：A=SGSL,所以：S=ALG ，当S0时，则有：,ALG 这说蛤当液体和固体之间的粘附张力大于液体本身的表
15、面张力时，液体能自动在固体表面铺展。,铺展在印刷中的应用：,平版印刷中的水能否在印版的空白部分铺展,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,液体在固体表面的附着条件,4、液体在固体表面附着条件分析,Wa=SG+LGSL=A+LG,Wi=SGSLA,SSGLGSLA LG,只要S0，Wa、Wi都大于0,从中还可以看出： （1）“气固”和“液固”界面能对液体的附着贡献相同，都以A的形式表现。 （2）液体的表面张力对液体的附着所起的作用不同。, 印刷中油墨与印版的接触在不同的印刷方式中对油墨的表面张力要求不同,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,1、接触角的含义,
16、在这个体系中自由能的变化：,接触角是指在固、液、气三相交界处，自“液固” 界面，经液体内部，到达“气液”界面的夹角,2、润湿方程,GSLdALGdASGdA1,GSLdALGdASGdAcosq1,GSLdALGdASGdAcos(q dq ),体系平衡条件下：G0,0SLdALGdASGdAcos(q dq ),SGSLLGcosq,润湿方程,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,3、润湿方程的应用,Wa=SG+LGSL=LG（1cosq）,WiA=SGSLLGcos,SSGLGSL LG（ cosq 1）,根据沾湿、浸湿和铺展的条件，可变换为：,只要知道了液体的
17、表面张力和两者之间的接触角，就可以确定它们的附着类型,Wa=LG（1cosq）0 180,ALGcosq0 90,S LG（ cosq1）0 0,液体在固体表面附着的条件为：, 润湿的条件一般采用接触角作为判断的依据,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,3、润湿方程的应用,q90 不润湿SL,qL,q=0 铺展SL, 90是润湿与否的界限,大于90的固体为亲液固体 小于90的固体为憎液固体,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,3、接触角的测量,接触角的测量常用方法有斜板法和长度法,斜板法,斜板法测量接触角的方法是最简单的方法，其方法采
18、用的是接触角的定义。,特点：金属板的测量；用液量大,第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,3、接触角的测量,长度法,在一光滑的水平固体表面放一小液滴，重力不计，测量出液滴的高度和底宽，利用公试计算,根据几何知识知：aq,sinqsinar/R,R(h2r2)/2h,sinqsina2hr/(h2r2),第一章 印刷中的润湿原理,一、润湿的基础知识,接触角与润湿的关系,4、接触角的滞后,在“液固”界面扩展之后测量的接触角称之为前进接触角，用A表示。,在“液固”界面缩小之后测量的接触角称之为后退接触角，用R表示。,A、R之间的差值（即AR）称之为接触角滞后,H2O,角越
19、大，接触角滞后越严重,表面不均匀或表面不平,常用前进接触角表示接触角,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,印版表面的润湿的概述,印版表面的润湿：是指各类印版的图文部分上的气体被油墨取代的过程。对于胶印，是指印版表面的空白部分的气体被润湿液取代的过程。,油墨对印版表面图文部分的润湿看成是油对印版图文部分的润湿。,润湿液对印版表面空白部分的润湿看成是水对印版空白部分的润湿。,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,凸版的表面结构和润湿性,1、凸版的种类,铅字版、铅复制版、铜锌版、橡胶版、感光树脂版、 高弹性的柔性版等,2、凸版的表面结构,图文部分凸起、空白部分下凹，且和图文部分有一
20、定的高度差。,3、凸版的润湿性,金属印版：高能表面，能被油墨润湿,高分子材料印版：虽是低能表面，但分子结构相似能能产生较强的亲合力,要求：S0 即ALG。,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,凹版的表面结构和润湿性,1、凹版的种类,2、凹版的表面结构,3、凹版的润湿性,金属印版：高能表面，能被油墨润湿,要求：A0 另一个方面：180,化学腐蚀凹版和电子雕刻凹版： 但都是铜滚筒，其表面镀铬。,图文部分下凹，空白部分凸起， 并同处于同一平面或圆周上。,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,孔版的表面结构和润湿性,1、孔版的种类,2、孔版的表面结构,3、孔版的润湿性,金属印版：高能
21、表面，能被油墨润湿,不锈钢丝网、尼龙丝网、涤沦丝网,图文部分由许多大小相同的网孔组成，空白部分由固化的感光胶组成。,高分子材料印版：虽是低能表面，但分子结构相似能能产生较强的亲合力,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润湿性,1、胶印印版的种类,胶印中常用的印版种类有：,带来的问题很多,套准或调色方面有优势,网点扩大方面有优势,2、胶印印版的结构,无论何种胶印印版，其结构基本相同,亲墨,亲水,版基的砂目,建立砂目的： a.提高PS版的比表面积 b.提高PS版的亲水能力,版基砂目（放大2000倍）,感光层,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润
22、湿性,3、印版的润湿,胶印版润湿的基础,a. 油墨能润湿印版的图文部分,b.水能铺展印版的空白部分,印版图文部分,印版非图文部分,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润湿性,印版图文部分,c.印版图文为低能表面,a.由感光物质组成,b.为弱极性的非极性分子,印版非图文部分,a.由版基铝组成，亲水面为氧化铝,b.属高能表面：7.010-1J/m2,PS版结构图,印版图文部分,印版非图文部分,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润湿性,印刷中的油墨,b.表面张力低：3.0-3.610-2N/m,a.为弱极性的非极性分子,印刷中的水,b.表面张力较
23、高：7.210-2N/m,a.极性分子,印版图文部分,印版水,印版上油墨,印版水,印版上油墨,空白部分油墨,结论,b.印版的空白部分无选择吸附性,a.印版的图文部分有选择吸附性,c.印刷过程中一定要先上水，后上墨,第一章 印刷中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润湿性,4、胶印版润湿性的提高与保护,粗化印版非图文部分的表面,胶印版润湿性的提高与保护主要是指印版非图文的亲水的提高与保护！,在版基上建立砂目,印版的亲水性能,提高,影响印版亲水性的因素,b.亲水部分吸附杂质,a.亲水部分的电化腐蚀,c.亲水部分的磨损,擦胶保护：晒版，印刷停机,控制印刷压力、辊压、供水量等,第一章 印刷
24、中的润湿原理,二、印版表面的润湿,平版的表面结构和润湿性,注意：只有润湿的表面粗化度越大，润湿性能越好,第一章 印刷中的润湿原理,三、橡皮布、墨辊的润湿,橡皮布的润湿性,1、橡皮布的组成,橡皮布主要是由天然橡胶、合成橡胶组成,属非极性分子，主要用来伟递油墨，化学结构相似，所以能被油墨润湿,2、橡皮布润湿性的变化,印刷过程中出现的纸粉、纸毛,橡皮布的“老化”,橡皮布的晶化,第一章 印刷中的润湿原理,三、橡皮布、墨辊的润湿,墨辊的润湿性,1、墨辊润湿的条件,橡皮布主要是由天然橡胶、合成橡胶组成,属非极性分子，主要用来伟递油墨，化学结构相似，所以能被油墨润湿,3、橡皮布润湿性的变化,印刷过程中出现的
25、纸粉、纸毛,胶辊的“老化”,胶辊的晶化,油墨与印版的粘附功大于油墨的内聚功，即,SGLGSL（油墨附着） SGLGSL （油墨脱墨）,2、墨辊的组成,硬质辊的电化腐蚀,第二章 印刷压力 Printing Pressure,1、什么是印刷压力、分类、表示方法 2、各种印刷方式印刷压力的来源、印刷包衬 3、印刷压力计算方法、分布 4、如何确定印刷压力,？,第二章 印刷压力,一、印刷压力的概念,1、印刷压力在印刷中的作用,a、印刷压力偏小，印品墨色浅淡，图文残缺不全,b、印刷压力偏大，印品上的网点严重扩大，甚至糊版,c、印刷压力不稳定，印品上则会出现墨杠,d、印刷压力过大或不稳，加剧印版的磨损，从而
26、降低印版的耐印率,e、使印刷机运转情况恶化，减短印刷机的寿命,：应选择适当的印刷压力，保持其稳定，对印刷十分重要,网点正常,网点扩大,2、印刷压力的表示方法,印刷压力表示,总压力：P总,线压力：PL P总/L,面压力：PL P总/(Lb),压缩量：(mm),压印宽度：b(mm),第二章 印刷压力,=R1+R2+1+ 2H,一、印刷压力的概念,平版印刷压印区,第二章 印刷压力,一、印刷压力的概念,3、印刷压力的来源,胶印压力的来源于：印刷包衬,P C,B C,I C,I C：无包衬，为刚性滚，变形极小,P C：变形小，近似认为刚性滚,B C：有橡皮布和包衬，变形大,版压来源于包衬,印压来源于包衬
27、,胶印常用的包衬有：,纸张,塑料,毛呢,旧橡皮布,：在印刷中使用的包衬往往是不同包衬材料的组合，胶印印刷压力常用间接方法表示,第二章 印刷压力,一、印刷压力的概念,3、印刷压力的来源,凹印压力的来源于：印刷包衬,P C：无包衬，为刚性滚，变形极小,I C：变形小，近似认为刚性滚,印压来源于包衬,凹印常用的包衬有：,橡皮布,第二章 印刷压力,普通式橡皮布,套筒式橡皮布,凹印中的压印滚筒,凹印中的压印滚筒为从动滚：所以对其直径的大小没有要求,凹印中的压印滚筒纯为了提供压力：所以其压力大小一般采用直接表示法表示。,一、印刷压力的概念,第二章 印刷压力,一、印刷压力的概念,第二章 印刷压力,一、印刷压
28、力的概念,3、印刷压力的来源,柔印压力的来源于：印刷包衬,P C：双面胶带，高弹性印版，变形大,I C：无包衬，变形小，近似认为刚性滚,柔印的包衬为：,双面胶带,第二章 印刷压力,柔印中的印版滚筒,柔印中的印版滚筒为从动滚：所以对其直径的大小没有要求,柔印中的压力大小也一般采用直接表示法表示。,双面胶带,印压来源于印版滚筒的包衬,一、印刷压力的概念,第二章 印刷压力,一、印刷压力的概念,3、印刷压力的来源,丝印压力的来源,刮墨板：刮墨板上的橡胶头 压印部件：无包衬，变形小， 近似认为刚性,第二章 印刷压力,印压来源于刮墨板的刮墨头,一、印刷压力的概念,二、印刷包衬包衬变形及其对印刷压力的影响,
29、1、包衬的变形特点,包衬属粘弹性材料，故其变形有一定的特点,包衬的变形特点：,敏弹性变形：,滞弹性变形：,塑性变形：,这种变形是印刷过程中所需变形，对印刷有利,此变形对印刷不利，导致包衬材料老化,此变形对印刷不利，导致包衬材料变长，变薄,第二章 印刷压力,2、印刷包衬的特点：,印刷包衬在印刷过程中表现出来的变形特点与包衬的变形特点有所不同 主要区别表现在：,印刷包衬的变形主要体现在敏弹性变形,印刷包衬的滞弹性变形可以忽略不计,印刷包衬的塑性变形逐渐增大,印刷包衬压缩变形,敏弹性变形,塑性变形,第二章 印刷压力,二、印刷包衬包衬变形及其对印刷压力的影响,3、印刷包衬的种类及特性：,按包衬的弹性模
30、量，可将包衬分为：,包衬的分类：,硬性包衬,中性包衬,软性包衬,弹性模量大,弹性模量适中,弹性模量小,不同包衬变形特性：,PE(/),从印刷工艺的角度：P是稳定的 从印刷机的角度： 是恒定的,其中：P为印刷压力E为弹性模量为压缩量为包衬厚度,硬性包衬： 小 软性包衬： 大,第二章 印刷压力,二、印刷包衬包衬变形及其对印刷压力的影响,4、印刷包衬的选择原则：,印刷压力与之间的关系,印刷压力与b之间的关系,就目前情况来说，由于印刷机的精度提高，包衬的使用已趋于标准，基本采用硬性和中性包衬。,精度高的印刷机、印刷精美印刷品应选择硬性包衬。,精度低的印刷机、印刷一般印刷品应选择软性包衬。,：无论采用什
31、么样的包衬，其敏弹性变形有一个稳定期，之后，敏弹性会逐渐减小。 软性包衬：20%-30% 硬性包衬：10%-20%,第二章 印刷压力,三、印刷压力的计算,1、弹性体接触压力的赫芝理论,压印宽度b,第二章 印刷压力,理想弹性辊,三、印刷压力的计算,1、弹性体接触压力的赫芝理论,理想压力分布,第二章 印刷压力,接触面上的接触压力的分布呈半圆柱形。,即：沿长度方向没有变化；沿宽度方向呈半圆形变化。也变是说，沿宽度方向，接触压力在两端压力为零，中间取得最大值Pmax,三、印刷压力的计算,1、弹性体接触压力的赫芝理论,理想压力计算,第二章 印刷压力,x,y,o,三、印刷压力的计算,1、弹性体接触压力的赫
32、芝理论,理想压力在不同印刷方式下的应用,第二章 印刷压力,对于平版印刷：印版弹性模量大，橡皮滚筒弹性模量小，而且两滚筒直径相等。,对于凹版印刷：印版弹性模量大，压印滚筒弹性模量小，而且两滚筒直径不相等。,对于柔版印刷：印版弹性模量小，压印滚筒弹性模量大，而且两滚筒直径不相等。,三、印刷压力的计算,2、印刷压力计算的经验方法,印刷压力经验公式,第二章 印刷压力,假定压印面上的一点（x,y）的压力为Pd，则有：,E包衬的弹性模量 包衬的厚度 xy点(x,y)的压缩量 n与包衬性质有关的经验常数,压力（Pd）分布规律： 沿宽度方向，中点最大，两端为零；沿长度方向，两端最大，中点最小。,三、印刷压力的
33、计算,2、印刷压力计算的经验方法,印刷压力的分布图,第二章 印刷压力,三、印刷压力的计算,2、印刷压力计算的经验方法,第二章 印刷压力,印刷压力均匀是关键！,A、滚筒越来越小 B、减小印刷幅面大小 C、改变滚筒之间的主、从动性,方案一,方案二,方案三,方案四,四、印刷压力的确定,1、印刷压力与油墨转移率的关系,什么是油墨的转移率,假定：x为供给印版上的墨量y为转移到承印物上的墨量f为油墨的转移率,则有：f(%)(y/x)*100%,两者之间的关系,AB段：供墨不足,BC段：供墨不稳,CD段：印刷工作压力区,第二章 印刷压力,（1）胶印印刷压力确定原则,印刷压力确定原则就是包衬的确定原则,P C
34、,B C,I C,滚筒有效直径相等,滚筒的切线速度一致,图文长度正常,图文长度短,第二章 印刷压力,2、胶印印刷压力确定,四、印刷压力的确定,（2）胶印包衬确定的计算,第二章 印刷压力,胶印压力计算中的的概念,走肩铁或滚枕,不走肩铁或滚枕,四、印刷压力的确定,（2）胶印包衬确定的计算,第二章 印刷压力,胶印压力计算方法,版-橡R版版衬印版R橡橡衬橡H,橡-压R橡橡衬橡R压 H,版-橡印版滚枕过量橡皮滚筒过量,橡-压橡皮滚筒过量纸张的厚度,印版包衬厚度印版滚筒过量印版滚筒缩径量印版厚度,包衬厚度橡皮滚筒过量橡皮滚筒缩径量橡皮布厚度,四、印刷压力的确定,（2）胶印包衬确定的计算,第二章 印刷压力,
35、胶印压力计算方法,版-橡R版版衬印版R橡橡衬橡H,橡-压R橡橡衬橡R压 H,版-橡印版滚枕过量橡皮滚筒过量,橡-压橡皮滚筒过量纸张的厚度,印版包衬厚度印版滚筒过量印版滚筒缩径量滚枕间隙印版厚度,包衬厚度橡皮滚筒过量橡皮滚筒缩径量滚枕间隙橡皮布厚度,四、印刷压力的确定,（3）胶印版压的标准化,印版滚筒：包衬印版(0.3mm),橡皮滚筒：包衬橡皮布(1.95mm）,版压：0.10.050.15mm,合 压,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,（4）胶印印压的标准化,滚枕,压印滚筒,纸张0.1mm,合 压,印压：纸厚0.05mm,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,（5）BB机印刷压力的标准化：
36、,版压：同单张纸印刷机,印压：20.09纸厚0.18mm纸厚,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,总之，印刷压力的设定：,版压：0.1-0.15mm,印压：0.1-0.3mm 取决于纸张,BB：0.2-0.3mm 取决于纸张,（6）胶印印刷压力的调整,印刷压力的调整：采用轻压印刷法,正确地确定滚筒的包衬,正确地确定纸张的厚度,调节压印滚筒的距离,逐步增加印刷压力（每次增加0.02mm）,正确的确定压力,印刷压力：80N/cm2,胶印印刷压力：80N/cm2200 N/cm2,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,（7）胶印印刷压力的测量,第二章 印刷压力,总压力的测定,回转偏心套,电子应变仪
37、,表现为印刷机上的压力表,压印宽度的测定,压杠法,利用b2/8(R1+R2)/(R1R2)计算出,压缩量的测定,包衬的厚度,滚筒的间隙,贴片法,压保险丝,四、印刷压力的确定,ps的测定偏心法偏心量 ps偏心套的回转量 油压表,（7）胶印印刷压力的测量,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,贴片法压力 滚筒支架变形电阻应变片（应变仪） 应变值 应力（ ps ）ps pcp 、pL,（7）胶印印刷压力的测量,第二章 印刷压力,四、印刷压力的确定,3、凹版印刷压力的确定,第二章 印刷压力,压力：150N/cm2500 N/cm2,橡胶层：属包衬，提供印刷压力硬度一般为6095A,但是：,凹版印刷中的
38、印刷压力是以气缸方式提供,凹版印刷压力表示方法：气压：1-3kg/cm2线压：1-40kN/m,印刷压力(线压)与气压之间的关系：PL2R2P/L,四、印刷压力的确定,4、柔版印刷压力的确定,第二章 印刷压力,压力：10N/cm250 N/cm2,印版：有高弹性，印版也有不同有硬度,但是：,柔版印刷中的印刷压力是以气缸方式提供,双面胶带：具有可压缩性，也有软硬之分,柔性版印刷为轻压印刷,四、印刷压力的确定,五、影响印刷压力的因素,2、印刷速度,1、印刷包衬,3、印刷承印材料,4、印版图文结构,PE(/),其中：P为印刷压力 E为弹性模量为压缩量 为包衬厚度,材料的平滑度,材料的厚度,实地版,线
39、条版,粗网线版,细网线版,第二章 印刷压力,接触时间变短,第三章 油墨的传递 Ink Transfer,1、油墨传递的基本概念 2、供墨系统 3、给墨行程、分配行程、转移行程 4、油墨转移方程 5、油墨转移方程的参数的含义、影响因素,？,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,墨量的多少,供墨系统的性能,1、供墨系统的重要性,传递的稳定性,传递的均匀性,传递的墨层厚度,印刷品质量,2、供墨系统的类型,供墨系统的类型,长墨路供墨系统,短墨路供墨系统,胶印油墨的传递,凸印油墨的传递,凹印油墨的传递 （照相凹版）,柔印油墨的传递,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,Roland胶印机
40、,3、长墨路供墨系统的结构,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,KBA胶印机,Heidelberg M600卷筒胶印机,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,4、短墨路供墨系统的结构,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,长墨路油墨行程： （胶印、普通凸印）,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,A给墨行程 B分配行程 C转移行程,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,第三章 油墨的传递,一、油墨传递和转移的概述,系统组成：主要由墨斗、墨斗辊、传墨辊组成,二、长墨路供墨系统的给墨行程,1、给墨行程的组成,给墨行程是指油墨从墨斗传输到匀墨辊的过程,第三章
41、 油墨的传递,2、给墨行程的结构,墨斗辊,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,3、给墨行程的条件,性能良好的给墨装置,流变特性良好的油墨,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,3、给墨行程的条件,油墨的流变特性对给墨行程油墨传输的影响,过小： 不易将一定厚度的油墨传输出来。,粘度,过大： “不下墨”。,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,4、给墨量的控制,给墨量一般由两个参数来控制：,A、刮墨片与墨斗辊之间的间隙d,B、油墨在墨斗辊上接触的弧度,假定印刷品的墨层厚度为，有： ； d,cd,其中：C为一常数，主要与给墨装置的结构形式、尺寸有关,二、长墨路供
42、墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,印刷机上给墨量的多少 基本通过调节d的大小来控制,对于d而言,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,对于d而言,先进的胶印机上一般整个 给墨系统分成了32个墨区 来分别控制每一个墨区的 墨量,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,分墨区控制墨量,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,对于而言，有两个因素会影响其大小：,一个是油墨在墨斗中的高度,一个是刮墨片的倾斜角度,印品墨层厚度随油墨高度的下降而下降， 从而导致印刷品的密度下降。,对于而言,二、长墨
43、路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,墨斗容墨量对给墨量的影响,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,印刷过程中一般要尽量使维持稳定,现代印刷机之自动加墨系统,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,5、给墨性能分析,对于油墨而言：,影响给墨量的因素主要是油墨的屈服值和油墨的触变性,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,高速印刷机的墨斗常配有自动搅拌装置，帮助油墨触变。经验表明： 04.0102Pa ,触变指数3.2，给墨顺畅。,屈服值,过大：大于墨斗辊旋转所产生的剪切应力， “不下墨”。,过小：失去塑性，油墨流泻。,触
44、变性,过大：墨斗辊旋转所产生的剪切力不能使油墨粘度有足够的下降，,“不下墨”。,印刷时，应勤搅拌墨斗中的油墨。,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,6、轮转胶印机的给墨,与单张纸胶印机的区别：,没有了传墨辊,快速的墨斗辊取代了慢速的墨斗辊,连续的供墨,由刮墨片完成供墨的多少,供墨一般要求较多,卷筒纸胶印机的速度快达15m/s，而单纸胶印机只有5m/s,卷筒纸胶印机纸张稍差，而单张纸胶印机纸张质量高,导致这种差别的原因：,二、长墨路供墨系统的给墨行程,第三章 油墨的传递,1、油墨分配系统,组成：,串墨辊：起串墨作用，串动幅度0-40mm,匀墨辊,重 辊,着墨辊,串墨辊,匀墨辊：起匀
45、墨作用,重 辊：增加墨辊之间的压力,着墨辊：主要承担向印版供墨 靠版辊,三、长墨路供墨系统的分配行程,第三章 油墨的传递,1、油墨分配系统,油墨分配行程的作用,A、改善油墨的流动性,B、使油墨分配均匀,三、长墨路供墨系统的分配行程,第三章 油墨的传递,2、油墨分配系统的性能指标,分配行程的匀墨性能采用匀墨系数来表示，用Kc表示。,匀墨性能,Kc等于匀墨装置中所有匀墨辊的匀墨面积总和A匀与印版面积A版之比,N：墨辊的根数,Kc值越大，匀墨性能越好； 一般要求Kc3为好。,L：墨辊的长度；,Di：第i根辊的直径；,Ai：第i根墨辊的匀墨面积；,三、长墨路供墨系统的分配行程,第三章 油墨的传递,2、
46、油墨分配系统的性能指标,分配行程的着墨性能采用着墨系数来表示，用Kd表示。,着墨性能,设:着墨装置中所有着墨辊的着墨面积总和为A着, 印版面积为A版 , 则,Kd值越大，着墨性能越好； 一般要求Kd1为好。,L：墨辊的长度；,Dj：第i根辊的直径；,Aj：第i根墨辊的着墨面积；,M：墨辊的根数,三、长墨路供墨系统的分配行程,第三章 油墨的传递,2、油墨分配系统的性能指标,分配行程的贮墨性能采用贮墨系数来表示，用Kg表示。,贮墨性能,Kg等于匀墨系数Kc与着墨系数Kd,Kg KcKd,Kg的值越高，表示全部墨辊贮存的墨量越多，给墨系统自动调节墨量的性能也越好，从而保证了印刷品墨色一致。,三、长墨路供墨系统的分配行程,第三章 油墨的传递,3、油墨分配系统中胶辊的粘弹性,分配行程中的墨辊采用软硬交替排列的方式，以减轻墨辊之间的振动,导致了胶辊的粘弹性变形，形成了胶辊的内耗，使胶辊老化。,墨辊间的接触压力大,胶辊的温度升高,墨辊的直径增大,胶辊的温度升高,现在的印刷机上，墨辊数量较多，目的就是为了降低温度,供墨不稳,在所有的供墨辊中，串墨辊的温度升得最高，所以，串墨辊有冷却。,
