網(wǎng)紋輥是柔性印刷機(jī)的核心部分，主要的應(yīng)用場合有寬幅柔版印刷機(jī)、窄幅柔版印刷機(jī)、凹板機(jī)、上光機(jī)、涂布機(jī)、瓦楞紙箱印刷機(jī)及其它印刷機(jī)等。如何生產(chǎn)出高質(zhì)量的網(wǎng)紋輥，如何使網(wǎng)紋輥的幾何尺寸精度，耐磨性，耐蝕性，載墨量，釋墨量，使用壽命等達(dá)到很高的要求，而使其能滿足向印刷版定時(shí)，場勻地供應(yīng)油墨的要求，將直接關(guān)系到印刷品的質(zhì)量。而選擇網(wǎng)紋輥的加工生產(chǎn)方式對網(wǎng)紋輥的質(zhì)量起決定性的作用。
目前生產(chǎn)網(wǎng)紋輥的方法有兩種，一種是機(jī)械加工的方法，一種是傳統(tǒng)的激光加工的方法，現(xiàn)分別介紹如下：
一、機(jī)械加工的方法：機(jī)械加工的方法主要是對金屬輥體進(jìn)行加工，對高硬度的陶瓷輥則因?yàn)檩伒母哂捕葐栴}致使加工速度非常慢，對加工的器具的要求非常高而無法進(jìn)行加工，而且加工出來的輥精度很差，線數(shù)受限（指每英寸長度上網(wǎng)孔的數(shù)量），無法適應(yīng)對印刷上多品種及對印刷質(zhì)量的越來越高的要求，主要應(yīng)用于稍大的紙箱或塑料的印刷加工和涂布。機(jī)械加工主要有3種方法：
1、直接用機(jī)床加工，在金屬輥上車出紋路或用鉆床鉆出網(wǎng)孔。這種方法加工的精度低，加工速度慢，是一種比較落后的處于被淘汰的加工方式，但被國內(nèi)廠家大量采用。
2、滾壓法制金屬網(wǎng)紋輥：是在已加工好的金屬輥體上，用專用的滾壓工具在輥面上滾壓出所需的網(wǎng)穴，然后再對輥面鍍鉻，以提高耐磨性和耐蝕性，此法存在的問題是：
1）鍍鉻層的硬度不夠高，耐磨性不夠好，一根金屬網(wǎng)紋輥一般只能使用一個(gè)多月至三個(gè)月，換輥很頻繁，影響正常生產(chǎn)，生產(chǎn)成本很高。
2）用滾壓方法，滾壓工具上必須制作出許許多多凸出的硬壓頭，每個(gè)壓頭應(yīng)有較大的錐度，才能使之順利壓入和退出金屬輥面，因此輥面上所形成的網(wǎng)孔的錐度相應(yīng)也比較大，處于錐尖端的油墨不容易傳出，一旦此處的油墨干枯，并漸擴(kuò)大，就會堵塞網(wǎng)孔，使網(wǎng)紋輥失去傳墨的能力。
3）每種不同的輥需要換不同的壓頭，影響加工速度，滾壓工具上的硬壓頭，而且用機(jī)械的制作方法不可能做得很細(xì)小，排列得非常密，因此金屬網(wǎng)紋輥的線數(shù)不可能做得比較高。一般僅為200L/in，難以滿足印刷上多品種及高印刷質(zhì)量的要求。
3、電子雕刻金屬網(wǎng)紋輥，主要問題也是速度慢，成本高，線數(shù)受限（500L/in），難以滿足高印刷質(zhì)量的要求。
二、傳統(tǒng)激光制輥技術(shù)
激光雕刻網(wǎng)紋輥技術(shù)是以高功率密度激光束作用在網(wǎng)紋輥的表面上直接雕刻出網(wǎng)紋的一種先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)。整個(gè)生產(chǎn)工序涉及到激光微加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、高精度檢測及機(jī)械精密加工技術(shù)等領(lǐng)域的高新技術(shù)，是多學(xué)科的高科技產(chǎn)品。
對比機(jī)械加工網(wǎng)紋輥，它的優(yōu)點(diǎn)是非接觸性加工，既能加工金屬輥，又能加工像陶瓷等高硬度的輥，而且通過數(shù)控系統(tǒng)改變控制參數(shù)，能非常方便的加工各種不同型號、不同大小、不同孔型的產(chǎn)品，即能進(jìn)行柔性加工；具有孔形清晰、傳墨量可選、耐磨等特點(diǎn)。傳統(tǒng)激光加工的方法有如下兩種。
1、CO2激光雕刻網(wǎng)紋輥：
為了提高制輥速度，并可以進(jìn)行柔性制輥，可以利用激光的高能量，高單色性，高方向性配以高精度，高性能的數(shù)控機(jī)床，來對金屬輥進(jìn)行加工。
為了提高金屬網(wǎng)紋輥的的耐磨性，在金屬輥體上噴涂一層陶瓷層，制成陶瓷輥，因?yàn)樘沾傻挠捕群芨撸心湍バ源蟠筇岣摺＿@時(shí)用機(jī)械方法已無法雕刻這么硬的輥?zhàn)樱仨氂眉す夥椒ú拍艿窨獭Ｓ么朔ㄉa(chǎn)的陶瓷網(wǎng)紋輥的耐磨性能比金屬網(wǎng)紋輥提高很多，是網(wǎng)紋輥的主要發(fā)展方向。
用激光加工金屬網(wǎng)紋輥與陶瓷網(wǎng)紋輥，目前使用最多的是CO2氣體激光雕刻，能滿足中低檔紙箱印刷的基本需要，可印刷全色調(diào)及較粗的文字，但這種方法仍存在很大的問題，表現(xiàn)在：
1）CO2激光的波長較長，其波長為10.6微米，聚焦后光斑比較大，因此適用于雕刻網(wǎng)孔比較大，網(wǎng)孔排列不太密的網(wǎng)紋輥，即線數(shù)不太高的網(wǎng)紋輥，此類型的有效網(wǎng)線約為80－300lpi。
2）CO2激光在雕刻陶瓷時(shí)， CO2激光的峰值功率密度與能量密度還不是很高，在雕刻時(shí)，部分陶瓷材料氣化，還有部分陶瓷材料仍處于熔覆狀態(tài)，在網(wǎng)孔內(nèi)壁不可避免地留下了巖漿狀的表面，容易引起油墨或水墨的堵塞；而且因?yàn)榻饘賹﹂L波長的CO2激光的反射率很高，因此對金屬輥的加工也不是很合適，對激光要求的功率較高，增加相應(yīng)的運(yùn)行成本。
3）較大功率的CO2激光器，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大，運(yùn)行時(shí)需消耗氦氣、氮?dú)狻O2、所以運(yùn)行費(fèi)用較大，相應(yīng)的生產(chǎn)成本較高。
2 、Nd:YAG激光雕刻網(wǎng)紋輥：
用Nd:YAG激光雕刻網(wǎng)紋輥，因?yàn)閅AG激光器的波長為1.06微米，通過聚焦后光斑的大小可以減小到CO2激光器的十分之一，提高了功率密度，但因光束模式不好，聚焦后光斑還是較大，也使加工的線數(shù)只能提高到600---800線左右。在加工金屬輥時(shí)克服因CO2激光對金屬材料的高反射率問題，在加工陶瓷輥時(shí)克服了網(wǎng)孔和網(wǎng)墻殘存陶瓷熔融物造成網(wǎng)孔輪廓不夠清晰和輥面不夠平整的問題，使激光雕刻之后無需再精整加工。YAG激光技術(shù)的出現(xiàn)使網(wǎng)線數(shù)及網(wǎng)孔清晰度得到了一定的改善，可以配合清晰度稍高的柔版印刷。
但是用Nd:YAG激光雕刻網(wǎng)紋輥也存在相應(yīng)的問題，主要表現(xiàn)在：
輸出功率不穩(wěn)定，不能長期連續(xù)運(yùn)行，使其較難控制整個(gè)網(wǎng)紋輥的網(wǎng)孔形狀的一致性，易引起不同部位的供墨量不平均，因而制約其在精細(xì)雕刻中的使用。
1） 因?yàn)閹资吧习偻吡考壍腘d:YAG激光器都是多模激光器，激光光束質(zhì)量較差，光斑形狀不好，因而雕刻出來的網(wǎng)孔質(zhì)量不是很理想；而且其激光輸出的是多模光束限制了聚焦的光斑不能更小。這兩方面的因素同樣限制了其在精細(xì)雕刻中的應(yīng)用。
由于YAG激光器的轉(zhuǎn)換效率非常低，不超過3%，可靠性低，維護(hù)周期短（幾百小時(shí)需維護(hù)一次），造成用戶使用時(shí)的運(yùn)行成本如電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用非常高，不能24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，對精密制輥是一個(gè)致命的缺陷。
三．脈沖光纖激光器的特點(diǎn)及其在網(wǎng)紋輥中的應(yīng)用
高檔柔版印刷技術(shù)日益向精細(xì)、高清晰方向發(fā)展，因而對陶瓷網(wǎng)紋輥的技術(shù)要求越來越高，需要高強(qiáng)度、高線數(shù)、網(wǎng)孔質(zhì)地均一、墨量足夠且穩(wěn)定、壽命長久的新型激光網(wǎng)紋輥。世界上最先進(jìn)的激光器高功率脈沖光纖激光器20瓦脈沖的出現(xiàn)，為高性能網(wǎng)紋輥的制作提供最理想的激光光源，主要體現(xiàn)在：#p#分頁標(biāo)題#e#
極其優(yōu)異的接近衍射極限的光束質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)的TEM00單模輸出，輸出波長為1.06微米，單脈沖能量1MJ，準(zhǔn)直后光束直徑10mm，M2<1.8，光束發(fā)散角0.24mrad；經(jīng)焦距為50mm的透鏡聚焦后，光斑直徑可以小于6微米（只有多模的Nd:YAG激光器的1/10左右），工作點(diǎn)的峰值功率密度非常高，達(dá)109W/cm2,使20瓦平均功率的脈沖光纖激光器用于激光制輥時(shí)的效果超過平均功率100瓦的YAG激光器，非常適合于進(jìn)行精細(xì)網(wǎng)紋輥的精細(xì)打孔等應(yīng)用。
1） 打出的網(wǎng)孔更加細(xì)膩，輪廓規(guī)則清晰，網(wǎng)孔的壁陡，光滑，孔底平整，載墨量大，而且墨容易傳出；
2） 網(wǎng)線極大提高，有效網(wǎng)線為400－3000lpi，最高可達(dá)4000lpi，配以精密數(shù)控機(jī)床可以輕易做到目前實(shí)際應(yīng)用中的極限1500lpi的網(wǎng)輥，在相同網(wǎng)孔高度時(shí)，載墨量比其它網(wǎng)紋輥提高30%以上，特別在高線數(shù)時(shí)，其載墨量高出75％以上。而且導(dǎo)墨性能卓著，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)散極低，可完全勝任使用CTP精細(xì)版材的印刷要求。其印刷質(zhì)量完全可以達(dá)到膠印效果，使柔版印刷完全能夠勝任印精細(xì)包裝的要求，在化妝品盒、藥品盒、煙酒盒、豪華包裝盒、防偽印刷等領(lǐng)域，柔印第一次能與膠印分庭抗禮，使全球印刷界的“柔印大趨勢”成為可能。這一成果在柔印要求極高的歐洲、美國率先得到廣泛的應(yīng)用，繼而在香港及東南亞一些檔次較高的柔印廠得到普及。在我國，由于受過時(shí)的柔印技術(shù)及理論的束縛，很大部分業(yè)界人士認(rèn)為當(dāng)網(wǎng)線高至800lpi左右時(shí)，墨量必然降低（如有些印刷廠訂制的YAG型網(wǎng)紋輥，在800lpi時(shí)實(shí)際墨量僅為2．0BCM左右），所以只好將高線數(shù)時(shí)的實(shí)地與層次網(wǎng)分開印刷，即便如此，層次網(wǎng)的色彩濃度也偏淡，有時(shí)印刷廠為了取得足夠的墨量，不得不降低網(wǎng)紋輥線數(shù)，卻往往又造成“堵版”等負(fù)面效應(yīng)，影響印刷品的精致程度，而應(yīng)用脈沖光纖激光器制網(wǎng)紋輥則徹底解決了這個(gè)難題，高精度、獨(dú)特的雕刻技術(shù)使得在高線數(shù)時(shí)仍能保持高墨量（如在1000lpi時(shí)，仍能達(dá)到3．6－4．2BCM）。
2．脈沖重復(fù)頻率高（20KHz到120KHz）；而且輸出功率非常穩(wěn)定，單個(gè)脈沖的能量的波動不會超過1%；配以精密數(shù)控機(jī)床和適當(dāng)?shù)目刂品绞剑梢詫?shí)現(xiàn)多脈沖高速打孔，可精確控制打孔的大小、深度和形狀。
3．高可靠性，采用免維護(hù)的主振蕩功率放大技術(shù)和種子光源脈沖產(chǎn)生技術(shù)，平均無故障工作時(shí)間在10萬小時(shí)以上（燈泵YAG在幾百小時(shí)左右，DPSLL在3000小時(shí)左右）；可在惡劣的環(huán)境下24小時(shí)連續(xù)工作（由于其光纖光柵的諧振腔置于光纖內(nèi)部，即使在高沖擊，高震動，高濕度，有灰塵的條件下皆可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而環(huán)境溫度范圍允許在-20C至+50C之間）。這些特點(diǎn)對進(jìn)行高精細(xì)，高線數(shù)制輥至關(guān)重要，因?yàn)樵谶M(jìn)行大面積高精細(xì)，高線數(shù)制輥時(shí)，往往要求用于制輥的激光器必需連續(xù)10多小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，中間不能有任何停頓，單脈沖能量變化很小，否則加工出來的網(wǎng)孔會不均勻，影響質(zhì)量，需要返工。而使用脈沖光纖激光器可以完全避免因YAG激光器的輸出能量不穩(wěn)定所造成的網(wǎng)孔不均勻而造成的返工，極大的提高了網(wǎng)紋輥的質(zhì)量，避免了人力物力的極大浪費(fèi)，極大的減低了廠家的生產(chǎn)成本，極大的縮短了加工時(shí)間，成倍的提高了工作效率。
4．非常高的整體電光轉(zhuǎn)換效率，無體積龐大的電源系統(tǒng)，20瓦脈沖光輸出的整機(jī)耗電只有200瓦左右，大幅度減低了使用的電費(fèi)（只有燈泵YAG的1/10）；免維護(hù)，無需龐大的水冷系統(tǒng)，只需簡便的風(fēng)冷即可，免除水冷系統(tǒng)的維護(hù)；其外型緊湊體積小（只有文件夾大小）, 光纖輸出，可以靈活的應(yīng)用，易于系統(tǒng)集成，節(jié)約工作場地，節(jié)約運(yùn)行成本節(jié)約維護(hù)和運(yùn)行成本（粗略估算，光電費(fèi)、直接維護(hù)費(fèi)用即可比Nd:YAG激光器節(jié)省9萬元左右，還不包括維修、停產(chǎn)、返工所造成的材料浪費(fèi)及人力浪費(fèi)等），大幅度提高用戶的投入產(chǎn)出比。
5．用脈沖光纖激光器配合高精度機(jī)床，設(shè)計(jì)合適的控制方式與軟件，采用多脈沖打同一個(gè)孔的技術(shù)可以雕刻出網(wǎng)孔形狀為六角形、四方形、三角形、圓形、橢圓等不同的精確形狀的陶瓷網(wǎng)紋輥，滿足印刷上對多種網(wǎng)孔形狀的要求。
應(yīng)用脈沖光纖激光器來生產(chǎn)網(wǎng)紋輥，可以極其優(yōu)異的性能，極低的運(yùn)行維護(hù)成本，極大的提高了我國的制輥水平，可使我國印刷技術(shù)直接升級到國際最先進(jìn)的水平，完全可以實(shí)現(xiàn)綠色印刷，可極大的提高我國印刷產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，徹底扭轉(zhuǎn)以前我國印刷產(chǎn)品檔次低下的印象。
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