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新的雕刻方法给凹印开拓新的未来

2021-08-18 来源:义乌市农业机械网

新的雕刻方法给凹印开拓新的未来

Dōwyler公司的直接激光雕版系统(Direct-Laser-System,简称DLS)已在市场上取得了良好的业绩。这主要归功于它在印刷工艺方面的优点,及使用的经济性。这套系统所需的印版表面经过特殊处理,以满足印版对表面结构及耐印力的要求。新开发的SHC加网方法提供各种各样的网点结构。与其它雕刻方式相比,DLS在确保高质量和高效率的同时,提供最大可能的使用。

自从1995年第一台LaserStar设备问世以来,激光雕刻技术一直在持续地发展。新SHC-网点(New Super Halfautotypical Cell)使印刷网点达到最理想的结构。通过对着光点直径的控制,网点的直径、网点的深度都可按所需的要求雕刻出来。这个优化雕刻网点可能是DSL的最杰出的特点吧。

精确的直接激光雕刻的优越性提供卓越的印刷质量,高效率和工艺自动化的可能性。影响直接激光雕刻的决定性因素是凹印印版滚筒表面材料。铜(Cu)由于它的物理特性(如熔点、沸点等)和具有的反射性,对于激光雕刻来说不是一种理想的材料。为此,我们使用比较适合激光雕刻,有较好的易磨、易切特性的锌作为凹印印版表面的镀层材料。采用锌、铬作为印版表面层是目前市场上应用最广泛的工艺。均匀的表面镀锌,特别是较薄的镀锌层,是一种使用起来很经济的工艺方法。镀层厚度比网点深度(大约50μm)大几个微米。在62℃的铬-电镀液中通过催化剂作用再在锌表面镀上一层铬。锌-铬表面与传统所使用的铜-铬表面有相同的耐磨性能,所以用LaserStar制成的版有很大的应用范围。

无接触直接激光雕版系统

图片信息通过激光使锌层气化而记录到印版上。每个激光脉冲可产生一个小点。这种能量来自于Dōwyler公司自己开发的高稳定性的Nd:YAG激光。它的波长是1064nm,能量在千瓦级。用单束激光每秒可产生35 000个点。也有功率更大的每秒达到70 000个和每秒140 000个网点的激光。电雕的频率大约在4 000~8 000Hz(网点/秒)之间。用LaserStar雕刻普通的用于包装印刷的凹印滚筒大约需15分钟时间。

滚筒在LaserStar中的转速与在印刷时的转速一样。雕刻过程中产生的废气会被不断地吸走。这样,在雕刻下一个网点时,由于没有干扰,因而雕刻还是一样的精确。废气通过过滤装置,使粉末完全过滤出来。激光发生器无压力、无接触、无摩擦地把信息复制到锌层上,这使整个滚筒均匀地雕上网点,使图像的复制几乎达到100%。传统电雕制版所使用的滑动座架、刮刀及钻石雕针带来的问题在DLS中不会存在。理想的网点可得到理想的印刷结果和持久的印版寿命。最后,镀上一层铬,这样印版就完成了。

数据

直接激光雕版系统支持通用的数据格式PS、PDF或TIFF。在接受分色后的数据后,DLS把它转换成网点格式(加网)。为了使用直接激光雕版系统制版,我们必须使文字、图像信息完全数字化。电雕使用的数字数据几乎不经修改就可以被DLS直接使用。DLS产生的网点是圆形的,允许任意的网点角度,而不会产生龟纹现象。网点角度通过改变相邻网点间的距离加以调整。DLS内的光学系统使网点分辨力从70线/厘米到400线/厘米连续地任意选择。这样可产生调频网点、Master网点和与印刷模式相适应的任何模式网点。加网的过程可精确重复。已雕好的文字和图像中的信息以网点为单位可逐个确认。就是说可以在原来的网点上继续雕刻。还可以根据印刷信息不同用不同的网线数和不同的加网模式进行雕刻。

SHC网点的形状

每个激光脉冲都会产生一个圆形的,纵切面为半圆形的点。在实践中,这就意味着,同样体积的激光网点的深度只有三分之二的电雕网点的深度。这样使镀锌层尽可能薄一些,也即经济一些。激光脉冲的聚焦点直径和入射能量决定网点的几何形状。简单的直接激光雕版系统只能调整能量的大小,而激光聚焦点的直径根据所需的网点预先设置,在雕版过程中不能改变。网点直径由激光聚焦点的直径决定。

先进的SHC调整方法使每个激光脉冲的两个参数:能量和聚焦点的直径都可以调整(如图2所示)。“先进”意味着每个网点的几何形状、网点的直径和网点的深度可以相互独立,在确保直接激光雕版的精度下任意调整。SHC可由多种多样的网点(如图3所示)来表现不同的色调值。网点的多样性包括从传统的网点(网点深度变化)到调幅网点(网点面积变化)间的所有网点形状。有几个微米深的、直径为25μm的在高光区的网点和直径140μm、35 μm深的用于实地印刷的网点。这提供了色彩的最佳复制。由于 SHC网点形状可快速变换,因此根据印刷质量需要,可雕出最合适的印版。SHC网点在高速的,使用较差的纸张印刷中能充分体现出它的优点。

印版结构

锌层是印版中信息的载体。锌通过电镀的方法镀到铜表面上。锌-电镀液有浓度为170 g/l的NaOH、30g/l的锌粉和一些有机辅料组成。目前经济的方案是镀层较薄。镀层必须比所需最大网点深度厚15微米,在激光雕刻之前表面必须经过打毛,大约会减小5微米左右的锌层厚度。在激光雕刻后,整个滚筒经过清洗。在62摄氏度电流密度为55A/dm2的特殊的铬-电镀液中(CR 624TD)镀上6~8微米厚的铬。这种铬-电镀液也可对铜表面镀铬。最后,表面按所需的粗糙度打磨。铬-电镀液由300g/l的铬酸,65ml/l的CR624催化剂和1.2 ml/l润湿剂Fumex FT/R组成。与普通的硫酸铬电镀液相比,这种铬-电镀液有下面特性:密纹加倍(250~300条/厘米),铬镀层的硬度增加150HV,但耗电量增加5%,镀层均匀。在印刷腐蚀性较强的黑色油墨时,它的优点就充分显现出来。以目前的技术水平,要去掉铬层或重新镀铬还是不可能。用Polishmaster剥掉表面层工艺现在已不再使用。最后剩余的大约10 μm厚的锌层通过硫酸溶解掉,而铜层是防腐蚀的。整个过程都是全自动化实现的。

印刷特性

直接激光雕版系统(DLS)没有化学腐蚀制版的不安全性,也没有电雕制版的机械方面的限制。直接激光雕版系统可确保各种网点的网壁均匀的雕制,所以网壁是不可能损坏的。DLS的网点中,许多大网点聚在一起,相互叠加合成大的主网点(Masterscreen)。这Master网点拥有基网点(即叠加前的网点)的网点分辨力,但油墨的传递量则由合成后的Master网点来确定。这种组合对包装印刷来说是特别合适的。对于每一种网点来说,LaserStar制的印版由于它的精确的激光雕刻使油墨的传递量恰到好处。在印刷过程中会产生很小的网点扩大,这与油墨中的连接料和溶剂密切相关。以前,经常出现的网点光学几何扩大和无法控制的油墨溢出网点的问题,需要不断进行调整;而现在,可以减少油墨中的溶剂进行印刷,也就是用高粘度的油墨进行印刷。根据实际经验,LaserStar所制的印版,由于这一特性能进行高速印刷。除此之外,采用这一印版使油墨很平稳,不会出现纸拉毛现象,可以印刷各种色调值。

前景

直接激光雕版系统是无摩擦工作的,为此产生稳定的质量。无接触加工既不需机械调整,也不需手工调整,因此很容易达到自动化。主要的经济性体现在机组上:DLS制的版直径一样、表面均匀使机组安装、调准时间大大地减少,精确的油墨供给可减少油墨10%~15%;同时可减少大量的印刷废品。在包装印刷中可以快速印刷。电雕方式制版经过几十年的发展,已达到技术的顶端,而激光技术这些年来在任何领域都得到巨大的发展。在印刷领域通过新的发展使LaserStar技术继续向前发展。

总结

Dōwyler公司的直接激光雕版系统(DLS),通过运用SHC加网方法在彩报和包装印刷中取得卓越的成效。通过网点直径及深度的相互独立的调整,在凹印中产生新的网点形状,使油墨传递最理想化,节省了油墨,提高了印刷速度。经济性和高质量是DLS的专利。

信息来源:印刷技术

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