凹版印刷工艺1精讲

凹版印刷工艺凹版印刷•第一章绪论•第二章凹版印刷工艺设计•第三章凹版印刷的印前处理•第四章凹印滚筒的制作•第五章凹印版的制版工艺•第六章凹版印刷油墨•第七章凹版印刷的承印材料•第八章凹版印刷机•第九章凹版印刷工艺•第十章凹印产品的印后加工组合式凹版印刷机整机为排列组合式，可根据用户要求增减印刷色组及增设反面印刷机构。电脑高速凹版印刷机经济型无轴凹版印刷机第一章绪论•一、凹版印刷原理及工艺流程印版上空白部分高于印刷图文部分，并且高低悬殊空白部分处于同一平面或同一曲面上凹陷的图文部分形成网穴容纳油墨版面的结构形式和凸版相反版面图文部分凹陷的深度和原稿图像的层次相对应，图像愈暗，凹陷的深度愈大一、凹版印刷原理及工艺流程印版特性空白部分高于印刷部分，且在同一个面上（平面或曲面）。一、凹版印刷原理及工艺流程印版方式满版涂上油墨利用刮墨刀刮去空白部分多余油墨，在压力作用下版面凹穴中的油墨转移到承印物上，得到的印品墨层厚度不同而产生浓淡不同的色调。凹版印刷工艺原理•下图中左边是印刷单元结构示意图，右边是相应的印刷原理图；凹版印刷是一种直接印刷，印刷单元由印版滚筒1和压印滚筒2组成，承印物3以卷筒方式居多，印版滚筒直接与墨斗5中油墨接触接受油墨，并通过刮板4刮去版上空白部分的油墨，而凹下去的图文部分则填满了油墨，进入压印区压印后，这些油墨会大部分转移到承印物上。凹版印刷的油墨含有大量的溶剂而较稀，印刷完成后承印物进入凹印机的干燥部分干燥。凹版印刷过程示意图凹版印刷工艺流程制版印刷印后加工照相腐蚀雕刻制版单张纸（较少）卷筒纸•制版环节相对较复杂•目前主要的印版有：铜版、钢版。•主要应用与塑料包装印刷和有价证券的印刷，产品具有一定的防伪功能。凹版印刷的优势•（1）墨层厚、色彩鲜艳•凹印能真正再现原稿效果，层次丰富、清晰、墨层厚实、墨色饱和度高、色泽鲜艳明亮。这是由凹印的特点所决定的。•（2）耐印力高，相对成本低•由于凹印版的整个版面由一层坚硬的金属铬层保护，所以即使在印刷时有刮刀与版面不停的，仍然保持较高的耐印力，一般可达到几百成印。•（3）适合连续绵延的图案的印刷•凹印版的制版操作是直接在滚筒筒体上进行的，所以只要滚筒上的图像做到无逢拼接，就能在承印物上得到连续绵延的图案。•（4）适用范围广•软包装在包装类产品所占的比例重，国外发达国家占65%，有的超过70%。而我国只有5%~8%。我国的软包装市场发展潜力主要有以下几个方面：奶业市场、果汁饮料和其他饮料业、蔬菜汁加工业、中药制造业、保健饮料等。经过多年来的不断发展，各种复合材料在包装行业得到了广泛应用。•（5）适合长期投资•由于凹印的工艺技术比较复杂、工序相对较多、整条生产线投资也较大，因此，它适合做长期的投资；另一方面，由于技术含量较高、投资较大，不易引起盲目的民展引发的恶性竞争。•（6）凹印设备的综合加工能力强•凹版印刷机还可附加上光、复膜、涂布、模切、分切、打孔、横断等工序。随着各种各样纸质包装的不断出现，例如购物袋、商品袋、垃圾袋、冰箱保鲜袋等的频繁应用，工艺品包装、家庭日用品包装、服装包装、医药包装也大量采用塑料软包装，各种固体包装盒、液体包装盒、烟包类、酒包类等都需要凹印设备的综合加工。二、凹版印刷的应用领域及发展状况•目前，国外凹版印刷三个领域：–杂志、产品目录等出版印刷业–商品包装印刷业–特殊用途领域（钞票、邮票等有价证券和装饰材料）•凹印市场份额：–占杂志和产品目录印刷市场的30%-40%–占包装印刷市场的35%-45%–占图书印刷市场的25%•在我国，凹印方式目前主要用于包装印刷和特种印刷，是仅次于平版胶印的第二大印刷分支。•凹版印刷借助其技术优势正呈现出蓬勃发展的势头，并广泛应用于下列5个行业。•(1)塑料包装印刷目前大量的粮食、食品、服装、药品、日用品等的包装都采用各种塑料薄膜的包装，这给凹版印刷形成了一个巨大的市场，这也原本是凹版印刷的传统项目。•(2)纸质包装印刷纸包装凹印主要应用与香烟包装的印刷，这也是凹版印刷的一个传统项目。•(3)装饰印刷近年来装饰行业的兴起拉动了装饰材料的需求量，木纹纸、墙壁纸等需求呈现迅速增长的趋势。这给凹版印刷创造了大量的商机。•(4)转移印花转移印花工艺是指利用凹版印刷工艺先将图案印到专用的转印纸上，然后将转印纸与含有化纤成分的织物密合，并在加热的情况下施压，就将转印纸上的图像转到织物的表面。由于转移印花是在织物的表面完成的，所以可以看到，凹版印刷的领域也在不断变化，特别是与印染行业的相互渗透日益明显。•(5)出版印刷出版印刷采用凹印工艺目前在中国尚不曾看见，但是，在欧洲及西方国家却已有一段时间了。适合用凹版印刷的出版物应该是能够充分发挥凹印优势的那些出版物，例如，大批量的(印量以数十万或百万计的)；欲在较薄纸张上达到色彩鲜艳、层次效果丰富的出版物等。在欧洲，最多的是一种免费赠送的商世广告，每册可能有几千页，几乎是各类商品的广告大全。上面各类商品的彩色照片配上文字说明、价格、购买方式等，使读者能轻而易举地买到自己喜欢的商品。三、凹印工艺的发展•在15世纪中叶，凹印版的制作首先是用手工的方式完成的。手工用刻刀在铜版或钢板上挖割。••17世纪初，化学腐蚀法被用于凹印版的制作。具体做法是：先在铜层表面涂一层耐酸性的防腐蚀蜡层，然后用锐利的钢针在蜡层面上描绘，经描绘的线条的蜡层被破坏，使得下面的铜面外露，并在下一步的腐蚀过程中与酸性溶液接触，从而形成下凹的痕迹。•18～19世纪期间多项技术的发明和应用，给凹版制版工艺的巨大变革奠定了坚实的基础。其中包括：1782年发现重铬酸钾具有感光性；1839年照相技术的发明；1839年发现重铬酸钾曝光前后物理性能的不同；1864年碳素纸转移法等；1878年照相凹版技术诞生，并于1890年在维也纳正式投入生产。照相凹版法采用照相制作胶片，利用碳素纸作为中间体，从而彻底代替了手工雕刻，极大地提高了制版的质量和速度，但由于工艺特点的限制，使得当时的凹版印刷仍然只能印刷较低档次的印件。•直到出现了电子雕刻凹版工艺，从而使凹印版上不再单纯依靠一维变化来反应浓淡深浅的层次(照相凹版法是依靠网穴的深度的变化)，电子雕刻凹版依靠网穴的表面积和深度同时变化来反应浓淡深浅的层次，这就使得用凹印工艺复制以层次为主的高档活件变为了可能。特别是计算机技术在凹印领域被广泛采用以后，凹印制版及印刷技术更是如虎添翼。从凹印制版来讲，先是率先实现了无软片技术，在胶印工艺仍在大力宣传推广CTP技术的今天，凹印领域的CTP已经成功运转了近10年；其次是成功运用了数码打样技术，如今数码打样技术已经被凹印领域所广泛接受，并在生产中发挥着不可或缺的作用。•下图为凹版印刷工艺框图。图像原稿文字原稿扫描输入文字输入图像、图形、组版处理单元图像打样粗加工电镀精加工电子雕刻系统版式打样镀铬凹版打样凹版印刷第二章凹版印刷的印前处理•第一节原稿的分析•一、原稿的分类及特点•原稿是被复制的对象。原稿质量的好坏,直接关系到复制品的品质。按主体特点，原稿可以分为3大类：文字原稿、图形原稿和图像原稿。•1.文字稿的种类及要求•作为凹版印刷工艺使用的文字稿，即便是经过文字录入的标准字体也还有其特殊的要求。就目前状况而言，凹印印版中有相当一部分是通过电子雕刻制版工艺来制作的，由于电子雕刻的基本方法是用钻石刀具在铜辊表面雕出网穴，因此，电雕版中的基本印刷单元就是网穴。也就是说，在电雕版上线条、实地也都是由菱形的网穴组成的，因此，较细的文字笔画在复制过程中极易断笔，所以，在制版之前，除了客户有特殊的要求之外，版面上应尽量少用横细竖粗的宋体，而尽量采用笔画较粗的黑体字。对特别细小的文字(如烟包上的文字等)还需使用专用的修正软件进行逐字的修正，以保证文字的清晰。•2．图形稿的种类及要求•简单而言，图形稿可以分为黑白线条稿和彩色图形稿。按照图形原稿的空间特性，可以分为几类：点，有形状和颜色特征；线，有线形、粗细和颜色特征，所谓线形，是指虚线、实线、直线、波浪线等；平面，属于二维空间，平面内可以填充对象和颜色；体，属于三维空间，具有透视、明暗阴影、表面质感等特征。•在图形稿的复制过程中，通常要对其进行矢量化的处理，因此，作为图形原稿，尽量要求图形的边缘清晰，便于相应处理软件对其进行高速矢量轮廓处理。•3．图像稿的种类及要求•用于复制的图像原稿，是制版分色工艺设计的前提。尽管DTP系统可以对客户原稿的缺陷进行修正，但不是所有的缺陷都可以修正，所以，原稿质量的好坏，将直接影响到制版的质量。因此，对彩色图像复制工作者而言，首先要对原稿的质量把好关，测试相应的数据，根据实际测试结果，结合对该产品的复制要求，设计合理的复制工艺，使再现目标即符合原稿风格，又符合艺术审美的规律，而且，通过对原稿质量的评估，可以预知我们最后复制出的产品质量。当然，操作员的技术水平也会影响到最终复制品的质量。三、对原稿质量的要求•1．对原稿客观物理情况的要求•原稿的客观物理情况应满足要求。比如，照片原稿、印刷品原稿等应尽量避免折痕、皱纹和模糊点。透射型原稿的表面应该洁净，没有灰尘或细小纤维，没有指印与划痕。•2．原稿阶调特性的要求•阶调特性可以分为3类：高调、低调和平衡调。•3．曝光量的要求•曝光量是直接影响到原稿阶调的一个重要指标。曝光量是针对感光介质曝光强弱的一种度量，它也是感光介质能否体现图像细节的一种表现形式。当曝光不足时，图像给人的感觉会偏暗，而阴影部分又缺乏层次，细节的表现力不足。当曝光过度时，画面给人的印象是整体偏亮，色薄，光亮区域出现大面积白色，亮部缺乏层次细节。•4．清晰度要求•所谓清晰度是传输或复制系统对对象的可再现程度。图像清晰度包括多方面的•含义，主要包括以下3个方面：•(1)层次轮廓边界的虚实程度，又可以称为锐度；•(2)相邻明暗层次之间的明暗对比，即细微反差是否明晰；•(3)图像层次对景物质点的分辨率，即图像层次质感的精细程度。•5．颗粒度要求•颗粒度越高，颗粒越细，则图像越平滑光洁，细节的表现力越强，层次越细腻。相反，颗粒度越低，颗粒越大，图像越粗糙，这类原稿不宜放大复制。•6．原稿的色偏情况•色偏是指颜色的偏差。轻微的色偏，前端扫描输入时就可以纠正，在DTP系统中也十分易于修正，但严重色偏的原稿，在复制中就很难处理了。滚筒的制备•第一节滚筒制备的工艺流程•一、凹印滚筒的结构•在凹版印刷中，凹版滚筒通常分为，有轴凹版滚筒和无轴的凹版滚筒两大类。有轴凹版滚筒无轴凹版滚筒•凹版印刷用滚筒的结构由基础钢辊、镍层、铜层和铬层组成，制作工艺是在钢辊的基础上采用电镀的方式将其他镀层镀到钢辊的表面。二、滚筒制备的工艺流程•在凹印制版过程中，滚筒制备是一个较为重要的环节，在这个环节中．工序工艺较为复杂，特别是目前国内使用的设备自动化程度较低，可变因素较多，工艺稳定性较差。同时．滚筒制备的质量又对制版质量及印刷耐印力有较大影响，因此必须对整个滚筒制备工艺过程给予足够的重视。•滚筒制备工艺的流程如下：•钢辊毛坯-粗加工-去油-清洗(用400＃水砂摩擦钢辊)-活化(用5％的硫酸）-镀镍-清洗(用800＃水砂摩擦钢辊)-活化(用5％的硫酸)-镀铜-车磨联合机或研磨机-抛光机-电雕-清洁滚筒(用丙酮将滚简擦干净)-电解除油-清洗一活化(用5％的硫酸)-镀铬-清洗(用400＃水砂摩擦)。•由上可见，滚筒制备流程中主要包括粗加工、电镀及精加工等过程。第二节钢辊的粗加工•一、钢辊的前期准备•目前凹版版辊用的基材一般有两种：一种是无缝钢管，一种是用钢板卷成钢和管。•1.无缝钢管的选材•一般选择壁厚为1.5—2cm钢管，钢管直径的大小根据各企业所承接业务的情定，钢管的长短在加工前，根据客户的要求现时截取。•2、卷板的加工•用卷板加工制成钢辊，主要有两个原因：从经济角度来讲，卷版加工更便宜，相对而言质量保证也相对低些；另外，有的辊筒的尺寸比较特殊，不能买到合适的无缝钢管，因此只能通过卷板机加工，这样既方便又经济。•二、钢辊的粗加工•主要包括车、磨两个步骤。•（1）车通