淺談凹版印刷中對(duì)張力控制原理的理解和運(yùn)用
食品、藥品、服裝、衣料、香煙等包裝所使用紙、玻璃紙、塑料薄膜、鋁箔等，其自身特點(diǎn)，多使用凹版輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)印刷。近年來(lái)印刷多樣化及印刷高速化，特別是下道工序設(shè)備對(duì)尺寸精度要求，以及為節(jié)約材料，提高成品率等。張力控制方法被廣泛利用。當(dāng)前國(guó)外對(duì)張力控制利用上已趨于成熟，使用非常普遍。
現(xiàn)試分析一下張力控制原理和特性。
一、凹印特點(diǎn)
目前，印刷主要應(yīng)用版式有凸版、平版和凹版三種，凹版特點(diǎn)是圖文部分凹下，把版面全部浸入墨盤(pán)，然后用刮刀將多余油墨刮掉，將殘留凹下部分油墨轉(zhuǎn)移到被印刷物上方法，就是凹版印刷。
凹版印刷特點(diǎn)：
版面凹部油墨能夠轉(zhuǎn)移出充足油墨，到有層次印刷品，印刷品濃淡是由版深淺表示，印刷物具有立體感，細(xì)小線條也能清晰印出來(lái)，能夠自由廣泛選擇和使用各種版材。
二、凹版張力控制
敘述這一問(wèn)題之前，應(yīng)對(duì)何為張力控制有所了解。
目前，使用凹印機(jī)需要適用張力控制原理主要有兩個(gè)部分：
第一部分是從給料到給料牽引輥。套印誤差，即多色印刷各色間套印精度差。印刷機(jī)機(jī)構(gòu)位置關(guān)系正確，誤差是材料伸長(zhǎng)或縮短引起，容許范圍內(nèi)控制一定伸長(zhǎng)量，張力控制是最有效。
第二部分是從收料牽引輥到收料后各部，應(yīng)注意對(duì)收料卷松緊、齊整、可靠等因素進(jìn)行張力控制。
下面詳說(shuō)一下從給料軸到給料牽引輥之間張力控制作法。
牽引輥動(dòng)作把印刷材料以一定速度、張力從給料軸拉出并送入印刷部，這部分張力要大于印刷部張力，通常用連給紙軸上制動(dòng)器來(lái)控制張力。眾所周知，作業(yè)同時(shí)卷徑逐漸變小。近年來(lái)高速化，使用材料多樣化，卷徑變化大。過(guò)去所使用手動(dòng)式機(jī)械式制動(dòng)器不可能到高品質(zhì)印品。選用自動(dòng)控制方式，特別是使用張力測(cè)量表用數(shù)據(jù)管理成為必要做法。其檢測(cè)方法有彈簧搖動(dòng)輥式和微變位式檢測(cè)。機(jī)械式制動(dòng)器從很早就被使用，價(jià)格便宜，但把握力矩值不準(zhǔn)確。逐漸有其它形式出現(xiàn)。磁粉制動(dòng)器是利用磁粉作為摩擦介質(zhì)電流產(chǎn)生制動(dòng)力，其轉(zhuǎn)矩－－-電流特性直線性好。被廣泛使用。氣壓制動(dòng)器，有印刷機(jī)械使用較多，但力矩特性非線性及磨損大因素。也逐漸被大容量磁粉制動(dòng)器所取代。
給料張力控制問(wèn)題，給料張力由以下因素決定：
厚度不均引起拉伸變化；
材料打滑和偶被掛住變慢；
料卷未裝好，材料及軸偏心；
翻轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生周速變化；
接紙時(shí)壓輥和裁刀反作用力；
各個(gè)輥圓度不夠。
以上大部分變化部分都是短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，作為張力變化全部被傳到印刷部。從機(jī)械結(jié)構(gòu)角度，必須注意到處于給料軸與牽引輥之間導(dǎo)向輥慣性和制造誤差都是引起張力增加原因，特別是幾公斤以下低張力能忽視。
牽引輥到版輥間(牽引部)張力變化和控制
凹印機(jī)中牽引輥與第一版輥相鄰?fù)ǔＴO(shè)有周速同步機(jī)構(gòu)。這與給料情況不同，直徑是不變化，用其它原理控制張力大小。
印刷材料與一般物體一樣具有彈性和塑性，印刷加工要彈性界限內(nèi)進(jìn)行。控制張力要彈性定律。這就是要對(duì)不同材料特性有所了解。
使用中到同樣伸長(zhǎng)度可按材料寬度與厚度各種比例決定張力。
有下面兩種方法可以到適合張力：
①使壓緊輥直徑稍有變化；
②修正壓緊輥轉(zhuǎn)數(shù)。
使印刷材料工作中從無(wú)張力狀態(tài)達(dá)到設(shè)定張力所需時(shí)間是把壓輥間距離、速度降低值作為時(shí)間常數(shù)一次延遲響應(yīng)，這種形式通常叫拉伸控制。
凹印機(jī)基本形式給紙牽引與版輥之間，版輥之間、版輥與收料牽引之間都是這個(gè)原理產(chǎn)生張力。
另外還有擺輥式控制張力方法，原理是張力隨重量變更和配重位置變更而變化，什么情況下，擺輥有吸收張力變化效果，擺輥一般采用制造誤差小慣性小重量輕且直徑大輥?zhàn)?如中空鋁管)，通常用這個(gè)方法把給料與牽引輥之間產(chǎn)生短時(shí)間同期張力變動(dòng)，使微小張力變化穩(wěn)定下來(lái)。這個(gè)方法還可減少接紙時(shí)損失。
再敘述一下收料牽引部，從版輥到收料牽引之間干燥，通常把距離加大，干燥加熱，延伸車(chē)發(fā)生變化，引起材料伸縮變化，這些都是引起套印不準(zhǔn)原因。同給料牽引部一樣需要較好較準(zhǔn)張力控制。再有極薄紙低張力材料也有被干燥器風(fēng)吹動(dòng)容易受到靜電附著，而產(chǎn)生微小變化，這些也必須予以考慮。
卷取部(從收料牽引輥到收料軸之間)這部位張力控制也是一個(gè)重要課題
這部分是把被印刷材料作為最終制品，送到復(fù)合、分切、制袋等下道工序。同時(shí)要注意使均勻卷取制品避免刮傷、起皺。值注意是塑料薄膜和鋁箔中，要注意防止厚度變化。這僅是用多大張力卷取問(wèn)題，重要是卷徑增大同時(shí)調(diào)整張力，是用定張力進(jìn)行調(diào)整，用維度張力進(jìn)行調(diào)整。
卷取部驅(qū)動(dòng)方式樣一般有兩種：
(一)表面驅(qū)動(dòng)；
(二)中心驅(qū)動(dòng)。
一般中心驅(qū)動(dòng)式雖使用較多，但表面卷取式也具有良好性質(zhì)，輥周速度一定時(shí)情況良好。有些行業(yè)使用較多。收料部和給料部相比，收料部要更注意錐度張力，慣性補(bǔ)償誤差。
中心驅(qū)動(dòng)是紙管上直接卷取材料，過(guò)去使用摩擦式控制方法而現(xiàn)采用是高度，自動(dòng)，高性能電氣控制方法，收料卷取手段如下：
①使用磁粉離合器；
②使用力矩電機(jī)；
③使用直流電機(jī)。
磁粉離合器宜價(jià)格便可獲優(yōu)異性能；力矩電機(jī)卷徑變化大時(shí)不好用；大容量和自動(dòng)接紙多使用直流電機(jī)。
三、錐度張力
一般情況下采用定張力卷取收料，料卷增大相內(nèi)側(cè)材料力矩變大，產(chǎn)生打滑即卷取收縮。再有材料收縮及空氣放出指向中心壓力加大材料被擠壞或被橫向擠出，產(chǎn)生所謂竹筍現(xiàn)象。靠近卷芯方產(chǎn)生縐紋，使表面凹凸不平。解決這些問(wèn)題，就是卷徑逐漸變大時(shí)張力應(yīng)逐漸減小，即采用錐度張力。卷取時(shí)初始張力決定了卷取終了時(shí)張力。其減少程度叫錐度。一般使用10％-50％錐度。例如用30％錐度；即以10kg張力開(kāi)始，則從7kg張力結(jié)束，這時(shí)變化比率材料和機(jī)構(gòu)性能是不同，廠家應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)做出各種類(lèi)型試驗(yàn)曲線，生產(chǎn)中對(duì)照調(diào)整。
四、慣性補(bǔ)償
所謂慣性補(bǔ)償就是吸收機(jī)器起動(dòng)時(shí)，作業(yè)當(dāng)中，速度改變時(shí)由靜止達(dá)到所定速度時(shí)，料卷慣性引起張力變化而進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)踐中慣性矩與直徑成非線性關(guān)系與材料密度和材料寬度之間成比例，印刷廠家應(yīng)用公式計(jì)算求出平均值，精確計(jì)算補(bǔ)償曲線指導(dǎo)生產(chǎn)。
目前，我國(guó)印刷機(jī)行業(yè)對(duì)先進(jìn)張力控制裝置應(yīng)用還不廣泛，改革開(kāi)放形勢(shì)發(fā)展，各種印刷機(jī)械，包裝機(jī)械將會(huì)更多采用張力控制這一方法來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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