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1、摘要摘要油墨作为为印刷生生产中的的重要材材料之一一,它的的特性如如何很大大程度上上决定着着产品的的印刷质质量。油油墨的多多种特性性中,粘粘度又是是最为重重要的。而而在实际际生产中中,影响响油墨粘粘度最为为明显的的因素就就是温度度。温度度高时,油油墨分子子相对移移动能力力增强,油油墨的粘粘度下降降;温度度低时,油油墨分子子内聚力力强,油油墨的粘粘度上升升。因此此,通常常温度增增高,油油墨变稀稀,温度度降低,油油墨变稠稠。本课题中中,通过过ANSSYS CFXX建立油油墨流动动仿真模模型,提提取数据据,分析析温度变变化;随随后通过过对油墨墨印刷适适应仪进进行多组组模拟印印刷实验验,用温温度枪和和红
2、外热热像仪测测量墨辊辊表面温温度数据据,记录录并处理理数据,分分析油泵泵压力、墨墨辊转速速对油墨墨温度上上升的影影响,得得出结论论,并与与仿真的的结论进进行对比比分析,掌握油墨温度变化机理以及油墨温度场变化的特性,从而对实际生产提供理论依据。关键词:印刷;油墨;粘度;温度IAbsttracctInk, ass onne oof tthe impporttantt maaterriall inn thhe pprodducttionn off prrinttingg, hhow itss feeatuuress too a greeat exttentt deeterrminne tthe pr
3、iint quaalitty oof tthe prooducct.AA vaarieety of feaaturres of inkk, vvisccosiity is thee moost impporttantt.Inn thhe aactuual prooducctioon, facctorrs aaffeectiing inkk viiscoositty iis tthe mosst oobviiouss iss thhe ttempperaaturre.AAt hhighh teempeeratturee, tthe inkk moolecculees rrelaativve mm
4、obiilitty eenhaanceemennt, inkk viiscoositty ddecrreassed;At loww teempeeratturee, sstroong mollecuularr coohessionn innk, inkk viiscoositty rrisee.Offtenn, ttherrefoore, hiigheer ttempperaaturre, inkk iss thhinnningg, ttempperaaturre iis rreduucedd, iink thiickeen.Thiss toopicc, pprovvideed bby AAN
5、SYYS CCFX inkk chhannnel simmulaatioon mmodeel iis sset up, exxtraact thee daata, thhe aanallysiis oof ttempperaaturre cchannge;Theen tthrooughh thhe iink priintiing to adaapt to thee innstrrumeent to mulltipple setts oof ssimuulattionn exxperrimeent, thhe ttempperaaturre ggun andd innfraaredd thher
6、mmal imaagerr waas uusedd too meeasuure thee innk rrolller surrfacce ttempperaaturre ddataa, rrecoord andd prroceess thee daata, annalyysiss thhe iinflluennce of varriouus ffacttorss onn thhe iink temmperratuure risse, comme tto tthe conncluusioon, andd coompaaredd wiith thee cooncllusiion of simmul
7、aatioon aanallysiis, graasp thee innk ttempperaaturre cchannge mecchannismm annd tthe chaaraccterristticss off innk ttempperaaturre ffielld cchanngess, sso aas tto pprovvidee thheorretiicall baasiss foor ppraccticcal prooducctioon.Key worrds: prrinttingg;prrinttingg innk;vvisccosiity;temmperratuureV
8、目录目录摘要IAbsttracctIII第1章 绪论111.1课课题的意意义11.2课课题的背背景11.2.1 油油墨的性性质11.2.2 油油墨温度度对印刷刷的影响响21.2.3 热热传递规规律21.3研研究目标标31.4技技术路线线41.5课课题研究究内容441.5.1 AANSYYS CCFX仿仿真分析析41.5.2 印印刷过程程中油墨墨温度场场的变化化4第2章 ANSSYS仿仿真52.1 油墨流流动模型型52.2 网格划划分52.3 CFXX-Prre 前前处理662.3.1 库库设定662.3.2 计计算域设设定72.4 边界条条件设定定92.4.1 IInleet入口口边界条条件9
9、2.4.2 OOutllet出出口边界界条件1102.4.3 WWalll壁面边边界条件件112.5 初始条条件设定定142.6 求解器器设定1152.7 CFXX-Poost后后处理1152.8总总结17第3章 实验1183.1实实验器材材183.1.1 YYQ-MM-4AA油墨印印刷适应应仪183.1.2 FFLUKKE TTi555 便携携式红外外热像仪仪193.1.3 红红外线温温度计(温温度枪)213.2 实验方方案223.3 实验数数据233.3.1 温温度数据据233.3.2 温温度云图图263.4 数据处处理283.4.1 压压力的影影响283.4.2 油油墨的影影响303.4
10、.3 转转速的影影响333.5 总结335结论377参考文献献38致谢399第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题的的意义我国印刷刷业历史史悠久,内内部细分分行业众众多,涉涉及出版版业、包包装业、纸纸制品业业、塑料料业、电电子业等等,其产产品用于于国民经经济生活活的各大大领域。随随着社会会的发展展和社会会生活的的进步,印印刷业不不断发展展壮大,并并逐渐形形成了一一个以知知识化、信信息化为为主要内内容的并并能影响响国际竞竞争力的的产业经经济体系系。在220122年5月月举行的的第三届届绿色印印刷技术术交流会会上,新新闻出版版总署印印刷发行行管理司司司长王王岩镔指指出,我我国印刷刷业总产产值占全全国
11、新闻闻出版业业总产出出的600.7%,占我我国文化化产业总总产出的的20%左右。当当前,印印刷业已已经成为为我国文文化产业业发展的的主力军军。 油墨作作为印刷刷生产中中的重要要材料之之一,它它的特性性如何很很大程度度上决定定着产品品的印刷刷质量。而而印刷质质量与油油墨粘度度的大小小有关,在在油墨粘粘度合适适的前提提下,粘粘度大一一点对油油墨的转转印和网网点都有有好处1。油油墨粘度度的大小小主要是是由油墨墨本身的的组成所所决定的的,如对对于使用用同一种种颜料的的油墨,连连结料的的粘度越越高,油油墨的粘粘度也就就越高。再再如,油油墨的粘粘度与颜颜料和填填充料的的颗粒大大小、用用量以及及分散状状况有
12、关关。对于于采用同同一种连连结料的的油墨来来说,如如果颜料料和填充充料用量量相同,则则颜料和和填充料料的颗粒粒越大,制制成油墨墨的粘度度越低,反反之,粘粘度越高高。颜料料和填充充料在同同一种油油墨连结结料中分分散得越越好,油油墨的粘粘度越低低,反之之越高。颜颜料和填填充料的的用量比比例越大大,粘度度越高,反反之则越越低22。这这些因素素的总和和形成了了油墨粘粘度的差差异。在在这些条条件确定定的情况况下,影影响油墨墨粘度的的主要因因素为温温度33。 温度对对油墨的的影响主主要表现现之一是是在油墨墨的粘度度上。温温度高时时,油墨墨分子相相对移动动能力增增强,油油墨的粘粘度下降降;温度度低时,油油墨
13、分子子内聚力力强,油油墨的粘粘度上升升4。因此此,通常常温度增增高,油油墨变稀稀,温度度降低,油油墨变稠稠。根据据油墨的的种类不不同,很很小的温温度差就就会使油油墨的粘粘度发生生很大的的变化5。印印刷油墨墨的粘度度,从印印刷适性性的角度度看是造造成事故故的最大大因素。 因此,考考虑到油油墨性质质对印刷刷质量的的影响,本本课题的的研究在在印刷实实际生产产中具有有指导意意义。1.2 课题的的背景1.2.1 油油墨的性性质在印刷品品的复制制过程中中,需要要通过油油墨来表表现图像像和文字字,因此此,印刷刷品的复复制对油油墨也提提出了多多方面的的要求。如如在印刷刷过程中中,油墨墨的各个个传递过过程都必必
14、须能被被控制;油墨必必须能短短时间内内干燥或或者固化化,以适适应高速速印刷;油墨必必须适应大范围围的承印印物,如如纸张、纸纸板、塑塑料、金金属等。而而这些性性能,往往往都与与油墨本身的流流变学特特性相关关6。油墨在印印刷过程程中要经经历从墨墨槽到墨墨斗,从从墨斗到到墨辊,从从墨辊到到印版,从从印版到到承印物物以及在在承印物物表面固固着等一一系列过过程,期期间,油油墨主要要有两种种行为:一是油油墨在剪剪切应力力作用下下,做粘粘性流动动,产生生变形,这这时油墨墨呈液体体行为,即即表现为为粘滞性性流动特特征;二二是在非非常短暂暂的近于于冲击力力的作用用下,油油墨产生生变形及及断裂,这这时油墨墨的弹性
15、性效应不不可忽视视,呈现现固-液液双重行行为,即即粘弹性性断裂特特征77。常常见的有有关油墨墨流变学学特性包包括以下下几个方方面:粘粘度、触触变性、流流动性等等,各种种流变学学特性综综合决定定了油墨墨本身的的印刷适适性,而而这其中中最重要要的,莫莫过于油油墨的粘粘度88。1.2.2 油油墨温度度对印刷刷的影响响温度高时时,油墨墨分子相相对移动动能力增增强,油油墨的粘粘度下降降;温度度低时,油油墨分子子内聚力力强,油油墨的粘粘度上升升9。因此此,油墨墨的温度度直接影影响着油油墨的粘粘度,而而油墨的的粘度对对印刷质质量影响响很大。粘粘度过高高,印刷刷过程中中油墨易易转移不不均,油油墨和纸纸张分离离
16、时所产产生的拉拉力有可可能把纸纸张上的的纤维拉拉下来而而留在印印版或橡橡皮布上上,造成成纸张拉拉毛现象象,使得得版面发发花;粘粘度过低低,油墨墨容易乳乳化、起起脏,影影响印刷刷品的质质量,并并且容易易造成印印刷品网网点扩大大现象,网网点不清清晰,层层次不饱饱满等10-11。在印印刷过程程中对油油墨粘度度的要求求,取决决于印刷刷速度、纸纸张结构构、周围围环境中中温湿度度的变化化等因素素。可以以说,油油墨的粘粘度既与与其自身身的配方方相关,也也与其所所处的外外界条件件有关。1.2.3 热热传递规规律 传热是是一种复复杂现象象。从本本质上来来说,只只要一个个介质内内或者两两个介质质之间存存在温度度差
17、,就就一定会会发生传传热。我我们把不不同类型型的传热热过程称称为传热热模式。物物体的传传热过程程分为三三种基本本传热模模式,即即: 热热传导、热热对流和和热辐射射122。 热传导导,指在在物质在在无相对对位移的的情况下下,物体体内部具具有不同同温度、或或者不同同温度的的物体直直接接触触时所发发生的热热能传递递现象13。固体体中的热热传导是是源于晶晶格振动动形式的的原子活活动。非非导体中中,能量量传输只只依靠晶晶格波(声声子)进进行;在在导体中中,除了了晶格波波还有自自由电子子的平移移运动。我我们知道道,所有有物质都都是由基基本的分分子或者者原子构构成的。只只要物体体有温度度,分子子(原子子)就
18、处处在不停停的运动动当中。温温度越高高,分子子的能量量也就越越大,也也就是说说振动的的能量越越大。当当临近的的分子发发生碰撞撞时,能能量就会会从能量量高的分分子向能能量低的的分子传传输。从从而,当当存在温温度梯度度时,通通过导热热的能量量传输总总是向温温度降低低的方向向进行。热热传导遵遵从的宏宏观规律律是傅里里叶定律律。根据据这个定定律,由由系统内内温度分分布不均均匀引起起的在ddt时间间内流过过面积元元dS的的微热量量为:dQ=(rr)(22T/22n)ddSdtt (11-1)式中:rr是确定定面积元元dS位位置的径径矢;(2T/2n)表示rr处沿ddS法线线方向的的温度梯梯度;负负号说明
19、明热量总总是沿着着温度减减小的方方向进行行;(r)表表示r处处系统的的热导率率,它的的数值反反映该种种物质传传递热量量的本领领。热导导率是温温度的函函数,在在一个温温度分布布不均匀匀的系统统中,它它随径矢矢而改变变144。 热对流流,又称称对流传传热,是是指由于于流体的的宏观运运动而引引起的流流体各部部分之间间发生相相对位移移,冷热热流体相相互掺混混所引起起的热量量传递过过程115。对对流传热热可分为为强迫对对流和自自然对流流。强迫迫对流,是是由于外外界作用用推动下下产生的的流体循循环流动动。自然然对流是是由于温温度不同同密度梯梯度变化化,重力力作用引引起低温温高密度度流体自自上而下下流动,高
20、高温密度度流体自自下而上上流动。 温度为为t0的流体体流过一一个温度度为tww(大于于t0)的物物体时,流流体的温温度从物物体表面面温度ttw变化到到t0的过程程发生的的物体表表面附近近的薄层层内,薄薄层的厚厚度取决决于流体体的性质质及其运运动特征征。流体体运动越越湍急,此此温度边边界层越越薄,正正是在此此边界层层内发生生的热传传导和对对流,使使热量从从物体表表面传递递向流体体。实验验表明,对对流传热热过程中中物体从从流体获获得(或或放出)的的热量QQ与物体体的表面面积A、时时间和和它与流流体之间间的平均均温度差差为tt=twwt成成正比,故故有牛顿顿冷却定定律:Q=tA (11-2)式中:比
21、比例系数数叫作作放热系系数,ttw和t分分别是物物体表面面和流体体的平均均温度。热辐射,是是一种物物体用电电磁辐射射的形式式把热能能向外散散发的传传热方式式166。它它不依赖赖任何外外界条件件而进行行,是在在真空中中最为有有效的传传热方式式。不管管物质处处在何种种状态(固固态、气气态、液液态或者者玻璃态态),只只要物质质有温度度(所有有物质都都有温度度),就就会以电电磁波(也也就是,光光子)的的形式向向外辐射射能量。这这种能量量的发射射是由于于组成物物质的原原子或分分子中电电子排列列位置的的改变所所造成的的177。1.3 研究目目标通过对胶胶版印刷刷过程中中的油墨墨温度场场分析,掌掌握油墨墨温
22、度变变化机理理,影响响油墨温温度变化化的各种种因素,以以及油墨墨温度场场变化的的特性,从从而对实实际生产产提供理理论依据据。1.4 技术路路线1.5 课题研研究内容容1.5.1 ANNSYSS CFFX仿真真分析本课题中中利用AANSYYS CCFX强强大的功功能,建建立油墨墨流动仿真真模型,能能够较准准确的建建立油墨墨传递仿仿真系统统,求解解分析提提取数据据,得到到温度云云图,通通过观察察结果云云图,可可更直观观的了解解墨辊表表面不同同位置的的温度变变化。1.5.2 印印刷过程程中油墨墨温度场场的变化化在印刷过过程中输输墨系统统油墨因因在各墨墨辊间分分裂、传传递,墨辊间间运动摩摩擦所产产生的
23、热热量,以以及油墨墨的内摩摩擦产热热而使其其温度上上升,温温度对油油墨的影影响,主主要表现现在它可可以改变变油墨的的稀稠程程度、流流动性和和着色力力188。本课题题中利用用油墨印印刷适应应仪在不不同条件件下多次次模拟印印刷过程程,分析析油墨在在印刷过过程中油油泵压力力、墨辊辊转速对对油墨温温度变化化的影响响。7第2章 ANSYS 仿真第2章 ANSSYS仿仿真ANSYYS CCFX软软件是一一个高性性能、通通用流体体动力学学程序。它它的核心心是其先先进的解解算器技技术,实实现可靠靠和准确确的关键键解决方方案。解解算器是是一个丰丰富的基基础物理理模型来来捕获的的选择几几乎任何何类型的的流体流流动
24、现象象。解算算器和它它的许多多物理模模型被包包装在一一个现代代的、直直观的、和和灵活的的GUII和用户户环境,与与广泛的的功能定定制和自自动化使使用会话话文件、脚脚本和一一个强大大的表达达式语言言199。本课题中中,利用用ANSSYS CFXX建立油油墨流动动模型,然然后进行行仿真分分析,得得出结论论,从而而跟实验验的结果果进行对对比。ANSYYS CCFX功功能的实实现主要要由5部部分组成成:几何何建模、网网格划分分、前处处理、求求解和后后处理。2.1 油墨流流动模型型根据软硬硬辊尺寸寸,确定定两墨辊辊之间的的压力(经经验值:1300-3330N),根根据“固固体分析析”,确确定出施施加压力
25、力后由于于软辊形形变而导导致减小小的两墨墨辊之间间的中心心距。确确定中心心距后,加加入一定定厚度的的油墨,根根据“流流体分析析”,确确定加入入油墨后后软辊的的形变量量,从而而确定出出两墨辊辊间油墨墨通道的厚厚度,再再而确定定出油墨墨流动模型型,即为为以下仿仿真分析析的模型型。其中中串墨辊辊半径RR=300mm,匀匀墨辊半半径R=20mmm,因因此串墨墨辊墨层层内层半半径为330mmm,匀墨墨辊墨层层内层半半径为220mmm,墨层层拉伸长长度Z=30mmm,其其串墨辊辊墨层厚厚度为00.7mmm,匀匀墨辊墨墨层厚度度为0.6mmm,两辊辊之间的的中心距距为499.744mm,中中间墨层层流动厚度
26、度为0.1888mm20。2.2 网格划划分 ANSSYS ICEEM CCFD是是一款功功能强大大的前处处理软件件,不仅仅可以为为主流的的CFDD软件提提供高质质量的网网格,还还可以完完成多种种CAEE软件的的前处理理工作21。由于于油墨流流动厚度度比较薄薄,为了了提高仿仿真的精精确度,本本课题中中就是采采用ANNSYSS ICCEM CFDD为模型型划分网网格,如如图2-1所示示。图2-11 油墨墨流动模型型网格划划分2.3 CFXX-Prre 前前处理2.3.1库设设定根据需要要,自定定义生成成油墨材材料:yyoummo;如如图2-2所示示。摩尔质量量(Moolarr Maass):21
27、.5233kgg kmmol-1;密度(DDenssityy):110122.9335kkg mm-33;比热容(Specific Heat Capacity):2467J kg-1 K-1;比热类型型(Sppeciificc Heeat Typpe):恒压(CConsstannt PPresssurre);动态粘滞滞度(DDynaamicc Viiscoositty):1.44Paa s;导热系数数(Thhermmal Connducctivvityy):00.2113WW m-1 K-1。图2-22 材料料“yooumoo”的设设定2.3.2计算算域设定定在Dommainn(域设设定)面面
28、板中,对对计算域域的主要要参数进进行设定定。对于于单向流流问题的的计算域域,主要要需要设设定以下下两方面面内容。基本设定定(Baasicc Seettiingss):位置及类类型:设设定计算算域所在在的体、类类型及所所在的坐坐标系;流体及粒粒子定义义:选择择不同的的流体、粒粒子类型型及种类类;材料(MMateeriaal):选择之之前设置置的“yyoummo”;模型域:设定参参考压力力、浮力力、域运运动、网网格变形形;如图2-3所示示。流体模型型(Flluidd Moodells):传热模型型(Heeat Traansffer):热焓模模型(TTherrmall Ennerggy),即只计计算
29、流换换热和热热传导,不不考虑流流体动能能带来的的变化;湍流模型型(Tuurbuulennce):k-EEpsiilonn(k-模型),最简简单的完完整湍流流模型;如图2-4所示示。图2-33 模型型域基本本设定图2-44 模型型域流体体模型设设定2.4边边界条件件设定入口1:I1入口2:I2出口1:01出口2:02壁面1(硬硬辊外表表面):W1壁面2(软软辊外表表面):W2壁面3(油油墨空气气接触面面):WW3图2-55 模型型边界条条件2.4.1 IInleet入口口边界条条件入口边界界条件设设定中需需要设定定的边界界信息包包括以下下几个部部分。流体性质质(Fllow Reggimee):亚
30、亚音速(Subsonic);标准速度度(Noormaal SSpeeed):0.55m s-1;湍流(TTurbbuleencee):一一般情况况下,湍湍流动能能系数建建议使用用默认值值中等湍湍流密度度Meddiumm(Inttenssityy=5%); 热量传传输(HHeatt Trranssferr):静静态温度度(Sttatiic TTempperaaturre):2933K。如图2-6为入入口I11的边界界条件,入入口I22同入口口I1。图2-66 入口口I1参参数设定定2.4.2 OOutllet出出口边界界条件出口边界界条件设设定中需需要设定定的边界界条件信信息包括括以下几几个部分
31、分。流体性质质(Fllow Reggimee):亚亚音速(Subsonic);质量和动动量(MMasss Annd MMomeentuum):平均静静压 (Average Static Pressure); 相对压压力(RRelaativve PPresssurre):0PPa; 如图22-7为为出口OO1的边边界条件件,出口口O2同同出口OO1。图2-77 出口口O1参参数设定定2.4.3 WWalll壁面边边界条件件壁面边界界条件需需选取便便捷的所所在位置置。壁面面边界条条件设定定中需要要设定的的边界信信息包括括以下几几个部分分。如图2-8为壁壁面W11(硬辊辊外表面面)的边边界条件件设定
32、:质量和动动量(MMasss Annd MMomeentuum):无滑移移边界条条件;壁面粗糙糙度(WWalll Rooughhnesss):粗糙壁壁面(RRouggh WWalll);粗糙度(Sand Grain Roughness):0.2;热量传递递(Heeat Traansffer):传热系系数(HHeatt Trranssferr Cooeffficiientt):3301W mm-22 K-1; 出口温温度(OOutssidee Teempeeratturee):2293K。图2-88 壁面面W1参参数设定定如图2-9为壁壁面W22(软辊辊外表面面)的边边界条件件设定:质量和动动量
33、(MMasss Annd MMomeentuum):无滑移移边界条条件;壁面粗糙糙度(WWalll Rooughhnesss):粗糙壁壁面(RRouggh WWalll);粗糙度(Sand Grain Roughness):0.4;热量传递递(Heeat Traansffer):传热系系数(HHeatt Trranssferr Cooeffficiientt):1163W mm-22 K-1; 出口温温度(OOutssidee Teempeeratturee):2293K。图2-99 壁面面W2参参数设定定如图2-10为为壁面WW3(油油墨与空空气接触触面)的的边界条条件设定定:质量和动动量(
34、MMasss Annd MMomeentuum):无滑移移边界条条件;壁面粗糙糙度(WWalll Rooughhnesss):光滑壁壁面(SSmoooth Walll);热量传递递(Heeat Traansffer):传热系系数(HHeatt Trranssferr Cooeffficiientt):4412W mm-22 K-1;出口温度度(Ouutsiide Temmperratuure):2933K。图2-110 壁壁面W33参数设设定2.5 初始条条件设定定对于稳态态流动问问题,初初始条件件就是进进行数值值迭代计计算的各各变量初初始值。图2-111 初初始条件件设定2.6 求解器器设定
35、求解器设设定用来来调整求求解过程程中的控控制参数数。基本本设定(BBasiic SSetttinggs)是是求解设设定的主主要内容容。主要要包括以以下几个个部分。差分格式式设定(Advection Scheme):高阶求解模式(High Resolution);湍流数值值运算(Turbulence Numerics):一阶(First Order);最大迭代代步数(Max. Iterations):100;时间控制制尺度(Timescale Control):2s;收敛残差差值(RResiiduaal TTargget):10-4。图2-112 求求解器参参数设定定2.7 CFXX-Poost
36、后后处理 在Woorkbbencch后处处理中提提取计算算结果。图图2-113为墨墨辊速度度为0.5m/s时,稳稳定时刻刻油墨的的温度云云图,从从云图中中可以看看出,由由于油墨墨动能以以及油墨墨之间挤挤压的影影响,使使油墨墨墨层整体体温度由由初始的的常温升升高至图图示温度度,其温温度最高高处发生生在两辊辊挤压的的中心部部分,其其中最高高温度为为3011.333K(228.118)。由由于最高高温度发发生在中中间位置置,其热热量沿壁壁面圆周周方向向向两侧传传递。入入口处油油墨温度度为常温温,且WWalll3与空空气热对对流,所所以从入入口开始始,沿着着壁面旋旋转方向向温度逐逐渐上升升,直到到进入
37、挤挤压部分分;油墨墨离开中中间挤压压流动后,同同样根据据热力学学定律,与与空气发发生热交交换,温温度逐渐渐降低,直直至出口口。 图2-14为为中间挤挤压部分分(X=0,ZZ=155)油墨墨温度曲曲线,横横坐标为为油墨墨墨层方向向,由WWalll2到WWalll1,即即从软辊辊外壁到到硬辊外外壁。可可以从图图中看出出,油墨墨在挤压压的中间间部分温温度最高高(3001.333K),从从中心部部分向墨墨层两侧侧方向,温温度逐渐渐降低,很很明显,两两侧温度度降低后后的值不不同,并并且Waall11处的值值(3000.554K)明明显低于于Walll2处处的值(3300.84KK),这这是由于于与壁面面
38、进行热热交换,WWalll1的壁壁面交换换热量高高于Waall22,热交交换值受受墨辊材材料的热热交换系系数影响响。图2-113墨辊辊上油墨墨温度云云图图2-114挤压压处油墨墨温度曲曲线59第3章 实验2.8 总结由上述仿仿真的结结果云图图及提取取的数据据可以得得知以下下结论:一般情况况下,在在印刷过过程中: (1)越接近碾压区,墨辊表面温度越高; (2)墨辊两端的温度比中间温度高; (3)软辊温度比硬辊温度高。第3章实实验3.1 实验器器材3.1.1 YYQ-MM-4AA油墨印印刷适应应仪YQ-MM-4AA型油墨墨印刷适适性仪是是测试油油墨印刷刷适应性性的仪器器,它可可有选定定的印刷刷度,
39、用用被测油油墨压印印试样。然然后进行行各种检检测(如如光泽、密密度、转转移性、干干性等)以以确定油油墨的印印刷适应应性,所所以该仪仪器广泛泛应用于于油墨生生产业、印印刷业、以以及油墨墨的科研研教学等等单位。YQ-MM-4AA型油墨墨印刷适适性仪相相关参数数如下所所示:A、压印印速度:电机有有级变速速五档=0.2=0.4=0.8=1.2=1.6B、印样样尺寸:、4一一一2000X447.55平方毫毫米、2一一一2000X1115平平方毫米米、1一一一2000X2250平平方毫米米C、匀墨墨辊速度度:5000转分D、匀墨墨辊移动动速度:1000次分分E、电源源:电压压2200伏总总功率115000
40、瓦F、外型型尺寸:主机:50OOX477OX6660毫毫米机机架:550OXX48OOX6000毫米米图3-11 YQQ-M-4A型型油墨印印刷适性性仪3.1.2 FFLUKKE TTi555 便携携式红外外热像仪仪红外热像像仪的工工作原理理是使用用光电设设备来检检测和测测量辐射射,并在在辐射与与表面温温度之间间建立相相互联系系。所有有高于绝绝对零度度(-2273)的物物体都会会发出红红外辐射射。红外外热像仪仪利用红红外探测测器和光光学成像像物镜接接受被测测目标的的红外辐辐射能量量分布图图形反映映到红外外探测器器的光敏敏元件上上,从而而获得红红外热像像图,这这种热像像图与物物体表面面的热分分布
41、场相相对应。通通俗地讲讲红外热热像仪就就是将物物体发出出的不可可见红外外能量转转变为可可见的热热图像。热热图像的的上面的的不同颜颜色代表表被测物物体的不不同温度度。通过过查看热热图像,可可以观察察到被测测目标的的整体温温度分布布状况,研研究目标标的发热热情况,从从而进行行下一步步工作的的判断。为了获得得最佳的的图像效效果,我我们选择择 Fllukee Tii55便便携式红红外热像像仪,它它采用3320xx2400探测器器,它的的热灵敏敏度(0.005 NEETD)在同类类产品中中处于领领先地位位,可获获得非常常高的分分辨率。除除此之外外,其探探测器采采集率可可达600 Hzz,通过过5英寸寸大
42、屏幕幕彩色显显示屏,它它可以实实时显示示测量温温度。 FT系系列产品品采用最最新的IIR-FFusiion技技术,IIR-FFusiion可可捕获可可见光图图像和红红外图像像。它可可以帮助助更好的的识别和和报告可可疑组件件,可在在第一时时间完成成完成维维修工作作。图3-22 Fllukee Tii55便便携式红红外热像像仪图3-33 Fllukee Tii55便便携式红红外热像像仪使用用演示图3-44 Fllukee Tii55便便携式红红外热像像仪屏幕幕工作示示图3.1.3 红红外线温温度计(温温度枪)红外线温温度计(温温度枪)是是一种在在线监测测(不停停电)式式高科技技检测技技术,它它集光
43、电电成像技技术、计计算机技技术、图图像处理理技术于于一身,通通过接收收物体发发出的红红外线(红外辐射),将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点。红外测温技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。 红外线线温度计计是利用用红外探探测器、光光学成像像物镜和光光机扫描描系统(先先进的焦焦平面技技术则省省去了光光机扫描描系统)接接受被测测目标的的红外辐辐射能量量分布图图形反映映到红外外探测器器的光敏敏元上,在在光学系系统和红红外探测测器之间间,有一一个光机机扫描机机构(焦焦平面热热像仪无无此机构
44、构)对被被测物体体的红外外热像进进行扫描描,并聚聚焦在单单元或分分光探测测器上,由由探测器器将红外外辐射能能转换成成电信号号,经放放大处理理、转换换或标准准视频信信号通过过电视屏屏或监测测器显示示红外热热像图。这这种热像像图与物物体表面面的热分分布场相相对应;实质上上是被测测目标物物体各部部分红外外辐射的的热像分分布图由由于信号号非常弱弱,与可可见光图图像相比比,缺少少层次和和立体感感,因此此,在实实际动作作过程中中为更有有效地判判断被测测目标的的红外热热分布场场,常采采用一些些辅助措措施来增增加仪器器的实用用功能,如如图像亮亮度、对对比度的的控制,实实标校正正,伪色色彩描绘绘等技术术。 红外
45、线线温度计计的主要要参数如如下所示示:测温范围围:-332-4000 显示示分辨率率:0.1(1999.1时)精度:223时时1% 工工作环境境温度范范围:00-550 重复性:23时11% 相对湿湿度300时 1095%响应时间间5000ms电电源9VV响应光谱谱7-118miicroon尺寸13374411196mmm重量2770g发射率:0.995% 图3-5 红红外线温温度计(温温度枪) 图3-6 红红外线温温度计使使用演示示3.2实实验方案案利用实验验室中的的YQ-M-AA4型油油墨印刷刷适应仪仪进行模模拟印刷刷实验,通通过红外外热像仪仪和红外外线温度度计测出出不同条条件下印印刷过程程中油墨墨温度场场的变化化。考虑到油油墨的影影响,我我先进行行无油墨墨状态下下着墨辊辊和匀墨墨辊的碾碾压实验验,以转转速和压压力为变变量。转转速分为为:低速速档,高高速档;压力分分为:00.3MMPa、0