印刷原理与工艺.pptx

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1、印刷原理与工艺山东轻工学院作业论文题目：平版胶印墨量预测及数学模型研究提示：y=f(x1,x2,x3)y:墨量大小x1,x2,x3:各种影响墨量大小的生产控制参数两条思路：1.从印刷面积，纸张油墨特性去分析建立模型；2.利用在线监控印刷品质量建立模型第1页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第一章印刷过程中的润湿第一章印刷过程中的润湿 第一节 润湿作用 第二节 印版表面的润湿 第三节 橡皮布、墨辊的润湿性 第2页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院引言引言把使用有形图像载体（印版）的印刷方法统称为模拟印刷。四大印刷方式都属于模拟印刷。模拟印刷的油墨转移以润湿作用为基础。润湿：表面上的一种流

2、体被另一种流体取代的过程。表面上的一种流体被另一种流体取代的过程。印刷中的润湿问题很多，细致详实的研究印刷润湿问题，可以对提高材料的印刷适性以及进行印刷新材料、新工艺的研究提供一定的理论依据。第3页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第一节第一节 润湿作用润湿作用 1.表面张力的定义及影响因素2.表面过剩自由能的定义3.水和油的化学结构与表面张力4.液体在固体表面润湿的条件分为沾湿、浸湿、铺展三类，这三类润湿的能量表达式5.接触角与润湿方程 6.接触角滞后第4页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院表面张力表面张力定义F=2l比例系数定义为表面张力，表示垂直通过液体表面任一单位长度、与液面相

3、切地收缩表面的力，常简称为表面张力。温度升高液体分子间的引力减少，表面张力下降。第5页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院表面过剩自由能表面过剩自由能 定义在恒温恒压条件下，增加单位表面积所引起的体系自由能的增量，也就是单位表面上的分子比相同数在恒温恒压条件下，增加单位表面积所引起的体系自由能的增量，也就是单位表面上的分子比相同数量的内部分子过剩的自由能。量的内部分子过剩的自由能。W=dAdA：表面扩展的微面积：表面扩展的微面积W：表面张力所作的元功：表面张力所作的元功表面张力与表面过剩自由能的关系?物质的比表面能与表面张力数值上完全一样，量纲也一样，但物理意义有所不同，所用的单位也不同。物

4、质的比表面能与表面张力数值上完全一样，量纲也一样，但物理意义有所不同，所用的单位也不同。第6页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院几种液体的表面张力几种液体的表面张力（20）液体名称液体名称表面张力（表面张力（102N/m）液体名称液体名称表面张力（表面张力（102N/m）水水7275 苯苯2888 甘油甘油6340 甲苯甲苯2845 液体石蜡液体石蜡3310 醋酸醋酸2763 油酸油酸2250 正已烷正已烷 1843 第7页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院水的化学结构与表面张力水的化学结构与表面张力水的化学结构水分子的结构不对称，是极性很强的分子。水分子的结构不对称，是极性很强的分子

5、。极性物质又叫亲水物质极性物质又叫亲水物质水分子之间的作用力有哪些？取向力、诱导力、色散力和氢键。表面张力值较大，纯水的表面张力在取向力、诱导力、色散力和氢键。表面张力值较大，纯水的表面张力在20时，约为时，约为7.210 2N/m。第8页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院油的化学结构与表面张力油的化学结构与表面张力 油的化学结构各种饱和烃、苯等有机液体的结构也是对称的，偶极矩等于零，为非极性分子，非极性物质为疏水物各种饱和烃、苯等有机液体的结构也是对称的，偶极矩等于零，为非极性分子，非极性物质为疏水物质。非极性分子中，引入羟基（质。非极性分子中，引入羟基（OH）、氨基（）、氨基（NH2）

6、、羧基（）、羧基（COOH）等有极性的原子团时，）等有极性的原子团时，疏水物质也就有了一定的亲水性，碳链愈长，分子的非极性和疏水性愈大。疏水物质也就有了一定的亲水性，碳链愈长，分子的非极性和疏水性愈大。印刷用的油墨的表面张力与油墨的组成部分之间的关系油墨中的连结料干性植物油疏水性很大。油分子和油分子之间只有色散力，故油的表面张力比水的表油墨中的连结料干性植物油疏水性很大。油分子和油分子之间只有色散力，故油的表面张力比水的表面张力小。多数油墨由于受到颜料和添加剂分子中极性基的影响，比纯油的表面张力大，一般在面张力小。多数油墨由于受到颜料和添加剂分子中极性基的影响，比纯油的表面张力大，一般在3.0

7、10 2N/m3.610 2N/m。第9页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院三、液体在固体表面润湿的条件三、液体在固体表面润湿的条件沾湿 浸湿 铺展 第10页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院沾湿沾湿沾湿液体与固体接触，将液体与固体接触，将“气液气液”界面与界面与“气固气固”界面转变为界面转变为“液固液固”界面的过程。界面的过程。能量表达式Wa=-G=SG+LG-SL0 Wa：粘附功Wa=Wc=LG+LG-0=2LG Wc：内聚功 第11页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院在平版印刷中，润湿液能不能附着在印版的亲油表面，阻碍油墨的传递；油墨会不会附着在印版的亲水层表面，造成印刷品空

8、白部分的粘脏，则和粘附功Wa及内聚功Wc有关。第12页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院浸湿浸湿 浸湿固体浸没在液体中，固体浸没在液体中，“气固气固”界面转变为界面转变为“液固液固”界面的过程界面的过程 能量表达式Wi=A=-G=SG-SL0;Wi:浸湿功,A:粘附张力 第13页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院在凹版印刷和柔性版印刷中，印版和网纹辊的一部分浸渍在墨槽中，油墨是否能浸满凹版和网纹辊的着墨孔，则和浸湿功Wi或沾附张力A有关。第14页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院铺展铺展 铺展液体在固体表面上扩展时，液体在固体表面上扩展时，“液固液固”界面取代界面取代“气固气固”界

9、面的同时，液体界面的同时，液体表面也扩展的过程表面也扩展的过程能量表达式W=S=-G=SG-SL-LG；S：铺展系数 第15页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院在平版印刷中，润湿液要在非图文部分铺展形成一层水膜，防止油墨沾污印版的空白部分，在此润湿过程中，润湿液的铺展系数S愈大，润湿效果愈好。第16页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院润湿条件小结润湿条件小结综上所述，在恒温恒压下，沾湿、浸湿、铺展三类润湿过程发生的热力学条件分别是：沾湿Wa=SG-SL+LG0 浸湿Wi=SG-SL0 铺展S=SG-SL-LG0同一个体系来说，WaWiS，如果液体能在固体表面铺展，就一定能沾湿和浸湿固体

10、，所以，常用铺展系数S作为体系润湿的指标。第17页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院复习复习润湿温度越高液体的表面张力如何变化，为什么？对同一个体系来说，沾湿、浸湿、铺展哪一种更容易自发进行？第18页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院接触角与润湿方程接触角与润湿方程接触角把液体滴在平滑的固体表面，表面上便形成一液滴，当液滴处于平衡状态时，在固、液、气三相的交界处，自“液固”界面，经液体内部，到达“气液”界面的夹角叫接触角，用表示。润湿方程SG-SL=LGcos当90，不润湿 当0180 浸湿A=LG-SL0 90 铺展S=SG-SL-LG0 0第20页/共488页印刷原理与工艺山东轻工

11、学院接触角滞后接触角滞后接触角滞后在在“液固液固”界面扩展后测量，或者在界面扩展后测量，或者在“液固液固”界面缩小后测量，所得的测界面缩小后测量，所得的测量结果不同。前者叫前进接触角，用量结果不同。前者叫前进接触角，用A表示；后者叫后退接触角，用表示；后者叫后退接触角，用R表示；表示；两者的差值（两者的差值（AR）叫做接触角滞后。）叫做接触角滞后。造成接触角滞后的主要因素固体表面的不均匀（包括表面污染）和表面不平。固体表面的不均匀（包括表面污染）和表面不平。第21页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第二节第二节 印版表面的润湿印版表面的润湿 一、印版的表面结构和润湿性 二、平版润湿性的提高

12、和保护 第22页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院回顾回顾印版表面由几部分组成油墨的主要成分 第23页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、一、印版的表面结构和润湿性印版的表面结构和润湿性 凸版的表面结构和润湿性 凹版的表面结构和润湿性 孔版的表面结构和润湿性 平版的表面结构和润湿性 第24页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院凸版的表面结构和润湿性凸版的表面结构和润湿性印版表面结构的特点凸版所用的版材有铜、铅、铁、锌等金属，还有高分子聚合材料金属印版为高能表面，油墨为低能表面，上墨时体系自由能降低，油墨在着墨辊的辊压作用下，图文部分很容易被润湿。上墨过程是哪一类润湿？沾湿 Wa=-

13、G=SG+LG-SL0第25页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院凹版的表面结构和润湿性凹版的表面结构和润湿性凹版表面的结构特点上墨过程是哪一类润湿？浸湿浸湿必须满足Wi=SGSL0的条件，故应采用表面自由能高的金属版材制作凹版，以增大浸湿功。第26页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院孔版的表面结构和润湿性孔版的表面结构和润湿性 孔版印版的版面特点不锈钢丝网比表面能高，尼龙次之，聚酯比表面能低。对感光胶和油墨的润湿性依次降低。复合材料丝网：镀镍聚酯丝网 沾湿 第27页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院平版的表面结构和润湿性平版的表面结构和润湿性 印版表面结构的特点多层金属版表面润湿特

14、点铜的亲油性最好，但亲水性最差；铬的亲水性最好，但亲油性最差，锌和铝的亲水性和亲油性都铜的亲油性最好，但亲水性最差；铬的亲水性最好，但亲油性最差，锌和铝的亲水性和亲油性都居中。所以空白部分为铬层，图文部分为铜层。居中。所以空白部分为铬层，图文部分为铜层。平凹版和蛋白版空白部分为无机盐磷酸锌；图文部分为非极性很强的腊克和硬化蛋白感光膜空白部分为无机盐磷酸锌；图文部分为非极性很强的腊克和硬化蛋白感光膜印刷上墨时的润湿状态？铺展铺展WS-G=SG-SL-LG第28页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院PS版润湿性版润湿性PS版面组成空白部分是金属氧化物及无机盐，亲水性；图文部分是脂肪酸、脂肪酸盐、

15、重氮感光树脂，亲油性。空白部分是金属氧化物及无机盐，亲水性；图文部分是脂肪酸、脂肪酸盐、重氮感光树脂，亲油性。第29页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院空白部分比表面能高达比表面能高达7.010-1J/m2，是润湿液表面张力的，是润湿液表面张力的10倍左倍左右。油墨的表面张力很低，仅仅约为空白部分表面过剩自由右。油墨的表面张力很低，仅仅约为空白部分表面过剩自由能的能的1/20。空白部分对于水和油墨是否都能很好的吸附呢？水和油墨都可以达到铺展水和油墨都可以达到铺展如何在印刷过程中不让油墨吸附在空白部分呢？先上水后上墨先上水后上墨第30页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院图文部分非极性有机

16、化合物，属于低能表面。比表面能一般与油墨的非极性有机化合物，属于低能表面。比表面能一般与油墨的表面张力值相近或略高，但小于润湿液表面张力。所以只能表面张力值相近或略高，但小于润湿液表面张力。所以只能让油墨润湿。让油墨润湿。第31页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、二、平版润湿性的提高和保护平版润湿性的提高和保护 印版表面的不平和表面吸附，直接影响印版的润湿性，按照实际的印刷条件，提高和保护印版的润湿性，也是提高印刷质量的重要环节，这一点对于平版印刷尤为重要。粗化表面的润湿性 新金属表面润湿性的保护 第32页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院粗化表面的润湿性粗化表面的润湿性粗化表面的

17、真实面积与平滑面积之比为R，显然R愈大，表面愈不平，R叫做粗糙系数。为粗化表面上的接触角，为平滑表面上的接触角。根据润湿方程得：R（SG-SL）=LGcos R=cos/cos 第33页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院R=cos/cos根据粗化表面根据粗化表面cos的绝对值比平滑表面的的绝对值比平滑表面的cos绝对值大。绝对值大。当当90时，固体表面愈粗糙，润湿性愈好时，固体表面愈粗糙，润湿性愈好当当90时，固体表面愈粗糙，表面润湿性愈差。时，固体表面愈粗糙，表面润湿性愈差。第34页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院新金属表面润湿性的保护新金属表面润湿性的保护 旧金属表面和新金属表面

18、凸版、凹版表面形成的吸附膜，对油墨的润湿影响不大。平版的空白部分在印刷过程中粘附油墨而起脏，故需要保护印版空白部分的润湿性。如何保护空白部分的润湿性呢？阿拉伯胶：亲水保护层 第35页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第三节第三节 橡皮布、墨辊的润湿性橡皮布、墨辊的润湿性 橡皮布和墨辊固有的润湿性，在印刷过程中润湿性的变化，对印刷的正常进行尤其是胶印生产的正常进行非常重要。一、橡皮布的润湿性及其变化 二、墨辊的润湿性及其变化 第36页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、一、橡皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性橡皮布特性及性能要求橡皮布主要由非极性材料橡胶构成，以保

19、证橡皮布最大限度地吸附油墨并转移油墨，最小限度地吸附橡皮布主要由非极性材料橡胶构成，以保证橡皮布最大限度地吸附油墨并转移油墨，最小限度地吸附水分；水分；要求橡皮布具有最佳的耐油、耐酸、耐氧化和抗老化等性能。要求橡皮布具有最佳的耐油、耐酸、耐氧化和抗老化等性能。第37页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、一、橡皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性橡皮布由胶层和底布组成。胶层包括粘结底布的内胶层和用于转移油墨的表面胶层。胶层包括粘结底布的内胶层和用于转移油墨的表面胶层。内胶层是由硫化的天然橡胶构成。表面层是由合成橡胶构成如：氯丁橡胶、丁腈橡胶等内胶层是由硫化的天然橡胶构成

20、。表面层是由合成橡胶构成如：氯丁橡胶、丁腈橡胶等第38页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、一、橡皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性及其变化橡皮布表面润湿性的变化物理特性的变化：由于物理吸附掩盖层，亲油性下降，亲水性上升由于物理吸附掩盖层，亲油性下降，亲水性上升亲油传墨性能减弱，印品高光部分容易印迹发虚，网点丢失；亲油传墨性能减弱，印品高光部分容易印迹发虚，网点丢失；亲水性上升，纸张变形大，套印不准；亲水性上升，纸张变形大，套印不准；纸张吸水多，表面强度下降，纸粉、纸毛堆积程度加剧。纸张吸水多，表面强度下降，纸粉、纸毛堆积程度加剧。第39页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、一、橡

21、皮布的润湿性及其变化橡皮布的润湿性及其变化橡皮布表面润湿性的变化化学性质的变化：氧化：不饱和的双键；氧化：不饱和的双键；光老化：表面生成玻璃状的光老化膜，不仅掩盖原有的表面性质，而且使表面毛细管作用失去；光老化：表面生成玻璃状的光老化膜，不仅掩盖原有的表面性质，而且使表面毛细管作用失去；热老化：内耗导致，表面发硬、发粘，出现裂纹。热老化：内耗导致，表面发硬、发粘，出现裂纹。严格控制橡皮布工作温度。第40页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、二、墨辊的润湿性及其变化墨辊的润湿性及其变化 墨辊在印刷机上主要是传输油墨的。为了使油墨在墨辊间迅速地展布均匀，印刷机一般采用软质和硬质墨辊交替的方式

22、配置，使相邻的墨辊产生良好的接触。第41页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、二、墨辊的润湿性及其变化墨辊的润湿性及其变化油墨润湿墨辊的条件当油墨的内聚功Wc小于墨辊对油墨的粘附力Wa，即Wc Wa时，油墨润湿墨辊表面并附着在墨辊上；当油墨的内聚功大于墨辊对油墨的粘附功，即Wc Wa时，油墨不能润湿墨辊表面而从墨辊上脱落下来。SGLG+SL（油墨附着）SGSG+SG（油墨脱落）第42页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、二、墨辊的润湿性及其变化墨辊的润湿性及其变化油墨润湿墨辊的条件软质墨辊:是低能表面，但墨辊材料均具有良好的亲油性，油墨能很好的润湿辊面并附着在上面。是低能表面，但墨

23、辊材料均具有良好的亲油性，油墨能很好的润湿辊面并附着在上面。硬质墨辊：辊面为高能表面，辊面为高能表面，SGLGSL，显然油墨能很好地润湿辊面并附着在上面。，显然油墨能很好地润湿辊面并附着在上面。第43页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、二、墨辊的润湿性及其变化墨辊的润湿性及其变化墨辊润湿性的变化软质胶辊升温老化 硬质墨辊金属胶辊：氧化、硫化，润湿性下降，经常清洗，冷却金属胶辊：氧化、硫化，润湿性下降，经常清洗，冷却合成树脂和塑料质复合硬质胶辊：避免敲击碰撞、墨刀铲刮合成树脂和塑料质复合硬质胶辊：避免敲击碰撞、墨刀铲刮第44页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院本章重点难点本章重点难点

24、1.表面张力和表面过剩自由能2.液体在固体表面的润湿及润湿条件3.印版表面对油墨和水的选择性润湿原理4.印版、橡皮布及墨辊等润湿性的变化第45页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院习题习题1写出液体在固体表面沾湿、浸湿、铺展的热力学条件。试各举一印刷中的实例说明。2固体表面愈粗糙，是否润湿性愈好？3试以平版为例，说明印版表面的润湿性是如何改变的？4以表面自由能与热力学的基本理论为基础，分析平版印刷中，为什么要先给印版供水，然后再给印版供墨，印刷才能正常进行？5试分析油墨在墨辊上附着的条件？6举例说明如何保护橡皮布和墨辊的润湿性？你认为橡皮布和墨辊的清洗剂应该具备哪些条件？第46页/共488页

25、印刷原理与工艺山东轻工学院复习复习润湿液在ps版空白部分的润湿过程是什么？油墨在图文部分的润湿过程是什么？印刷中，为什么先上水后上墨？是不是物体表面越粗糙，其润湿性能就会更好呢？实际情况是如何？印刷停止之后，如何保护印版不给污染？橡皮布的组成是什么？第47页/共488页第二章印刷压力第二章印刷压力讲授入：王庆第48页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第二章印刷压力第二章印刷压力 印刷压力在印刷过程中的作用是什么？印刷压力越大油墨转移就越好吗？印刷压力越大印刷质量就越高吗？只有印刷压力就能转移油墨吗？还需要什么因素呢？印刷压力在印刷过程中如此重要，那如何控制印刷压力，如何计算印刷压力呢？第4

26、9页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第二章印刷压力第二章印刷压力 印刷压力是印刷机设计和油墨向承印物表面转移的基础。印刷压力不仅是实现印刷过程的根本保证，而且在很大程度上决定着印刷的质量。第50页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第二章印刷压力第二章印刷压力第一节 基本概念 第二节印刷压力的计算 第三节 包衬的压缩变形 第四节滚筒滚压中的滑动 第五节印刷压力的确定第51页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第一节第一节 基本概念基本概念一、印刷压力 二、压缩变形 三、印刷压力的测定 第52页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、印刷压力一、印刷压力按压印形式可分为圆压平和圆压圆

27、两种类型目前印刷设备多设计成圆压圆压印形式。第53页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、印刷压力一、印刷压力压印滚筒(包括筒体、包衬和承印材料)印版滚筒(包括筒体、包衬和印版)橡皮滚筒(包括筒体、包衬和橡皮布)压印体压印体第54页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、印刷压力一、印刷压力油墨转移过程中压印体在压印面上所承受的压力，即沿压印面的法向，指向压印面的力。一点的压力（点压）pd=lim(pS/S)总压力ps=pddS平均压力pcp=ps/S 线压力 pL=ps/L印刷压力印刷压力第55页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、印刷压力一、印刷压力印刷压力的作用印刷压力的功能

28、，就是强制地使压印体充分接触，以利于油墨的转移。印刷压力过大，会加剧印版的磨损、增加印刷机的负荷，若用网线版印刷，还会因油墨的过分铺展而印刷压力过大，会加剧印版的磨损、增加印刷机的负荷，若用网线版印刷，还会因油墨的过分铺展而影响印刷品的阶调和颜色的再现。影响印刷品的阶调和颜色的再现。印刷压力过小，会引起承印材料与油墨接触不良，转移墨量不足，印刷品墨迹浅淡不清，若用网线版印刷压力过小，会引起承印材料与油墨接触不良，转移墨量不足，印刷品墨迹浅淡不清，若用网线版印刷，甚至会造成印刷品高光部位的网点因着墨不良而丢失。印刷，甚至会造成印刷品高光部位的网点因着墨不良而丢失。第56页/共488页印刷原理与工

29、艺山东轻工学院二、压缩变形二、压缩变形 印刷压力保证压印表面充分接触的前提是，压印体(特别是压印体的表层)能够发生压缩变形。第57页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、压缩变形二、压缩变形最大压缩变形量max=R1+R2-dR1=r1+1；R2=r2+2；r1、r2分别为压印滚筒和印版滚筒的筒体半径，1为压印滚筒的包衬和承印材料的厚度，2为印版滚筒的包衬和印版的厚度。第58页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、压缩变形二、压缩变形材料的压缩变形和压力之间的关系对于印刷质量的影响？如要保证滚筒间充分而适当的接触，变形大的材料，压力可小；变形小的材料要求压力大。如要保证滚筒间充分而适当

30、的接触，变形大的材料，压力可小；变形小的材料要求压力大。两种情况对于印刷质量产生的影响和机器制造的精度要求不同。有什么不同？第一种情况：对于机械制造精度要求不高，印刷质量一般，但印刷适性好。第二种情况：对于机械制第一种情况：对于机械制造精度要求不高，印刷质量一般，但印刷适性好。第二种情况：对于机械制造精度要求高，可得到高质量的印刷品，但印刷适性差。造精度要求高，可得到高质量的印刷品，但印刷适性差。材料的压缩变形和压力之间的关系对于墨量转移的影响？第59页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、压缩变形二、压缩变形压印体的压缩变形可视为由承印材料、印版、包衬和橡皮布的压缩变形组成的。但由于承印

31、物材料，印版的绝对变形量很小。所以印刷中变形量主要是指橡皮布和包衬的压缩变形组成。在印刷工艺中，用和间接地表示印刷压力第60页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第二节印刷压力的计算第二节印刷压力的计算 一、弹性体接触压力的赫芝理论 二、印刷压力计算的经验方法 第61页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、弹性体接触压力的赫芝理论一、弹性体接触压力的赫芝理论作为一种近似的处理方法，将压印体看成是理想的弹性体，则压印面的印刷压力即是弹性体接触面上的接触压力。第62页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、弹性体接触压力的赫芝理论一、弹性体接触压力的赫芝理论赫芝理论如果有两个轴线平行的弹性

32、圆柱体相互挤压而无摩擦，接触面的形状为一个矩形平面，矩形的长等于弹性圆柱体的长度L，接触面宽度b：b=2(1/）（m12-1)/m12E1+（m22-1)/m22E2)（ps/L）（R1R2/（R1+R2）1/2 第63页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院最大压力最大压力pm a x的确定的确定 pcp=ps/S=ps/bL pmax=4psbL=（4/）pcp 第64页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、印刷压力计算的经验方法二、印刷压力计算的经验方法 包衬压缩量在压印面上的分布规律大致是：沿宽度方向，中点最大，两端为零；沿长度方向，两端最大，中点最小。相应地，印刷压力pd在压印面

33、上的分布，也有类似的规律，即在整个压印面上，pd的分布有如一个马鞍形。印刷压力分布情况印刷压力分布情况第65页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、印刷压力计算的经验方法二、印刷压力计算的经验方法印刷压力计算公式pd=(E(xy/)1/n；E、xy分别是包衬的弹性模量、厚度和点分别是包衬的弹性模量、厚度和点(x，y)的压缩变形的压缩变形量量 ps=pc(s)bL=(1/2)(1+q)(1-(1/3n)bL pmin pL=ps/L=(1/2)(1+q)(1-(1/3n)bpmin n和和q为经验常数，为经验常数，pmin为压印线上的最小压力，工艺所需印刷压为压印线上的最小压力，工艺所需印刷

34、压力力。工艺所需印刷压力pmin约在18106Pa之间；n一般取0.40.6，q一般取1.52.5。第66页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第三节第三节 包衬的压缩变形包衬的压缩变形 在印刷压力作用下，压印体的变形主要是包衬或橡皮布产生的压缩变形。包衬和橡皮布都是较为典型的粘弹性材料，外力作用下发生的变形和流动有其自身的特点。第67页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第三节第三节 包衬的压缩变形包衬的压缩变形一、粘弹性材料的压缩特性 二、包衬的压缩变形 三、一种建立pd-关系的实用方法第68页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、粘弹性材料的压缩特性一、粘弹性材料的压缩特性敏弹性

35、变形敏弹性变形是由材料的理想弹性引起的，是在加载的瞬间随应力敏弹性变形是由材料的理想弹性引起的，是在加载的瞬间随应力同时达到的变形；在此后载荷同时达到的变形；在此后载荷(及应力及应力)保持恒定的过程中，保持恒定的过程中，敏敏亦保持恒定并无发展；而在卸载的瞬间，变形瞬即消失，材料恢亦保持恒定并无发展；而在卸载的瞬间，变形瞬即消失，材料恢复原状。复原状。塑性变形塑性变形是由材料塑性引起的变形，只有当载荷足够大时，才会塑性变形是由材料塑性引起的变形，只有当载荷足够大时，才会发生，不过，发生，不过，塑不仅在卸载的瞬间不会瞬即消失，而且随着时塑不仅在卸载的瞬间不会瞬即消失，而且随着时间的推移永远不会消失

36、，成为材料的永久变形。间的推移永远不会消失，成为材料的永久变形。滞弹性变形滞弹性变形是由材料的粘弹性引起的变形，是在载荷保持恒定的滞弹性变形是由材料的粘弹性引起的变形，是在载荷保持恒定的过程中逐渐发展的变形；但在卸载的瞬间，过程中逐渐发展的变形；但在卸载的瞬间，滞不会瞬即消失，滞不会瞬即消失，而是随时间的推移而逐渐地消失，最终材料也能恢复原状。而是随时间的推移而逐渐地消失，最终材料也能恢复原状。第69页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、粘弹性材料的压缩特性一、粘弹性材料的压缩特性敏弹性变形（理想弹性变形）塑性变形滞弹性变形粘弹性材料变形=敏滞塑粘弹性变形粘弹性变形第70页/共488页印

37、刷原理与工艺山东轻工学院一、粘弹性材料的压缩特性一、粘弹性材料的压缩特性材料粘弹性存在，图加载过程曲线ACB卸载过程曲线BDA 封闭圈ACBDA，叫粘弹性材料的滞后圈。材料塑性存在，图滞后圈的物理意义 粘弹性材料的粘弹性材料的-关系关系第71页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、包衬的压缩变形二、包衬的压缩变形包衬的材料类型包衬常用的材料有：纸张、橡皮布、棉毛织物、塑料薄膜印刷中常按材料软硬性质分为：软性包衬和硬性包衬。软性包衬：橡皮布、棉毛织物硬性包衬：纸张、塑料薄膜第72页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、包衬的压缩变形二、包衬的压缩变形包衬压缩变形的二个明显特点印刷用包衬也

38、是粘弹性材料，具有敏弹、塑性和滞弹性。但是印刷用包衬却有明显的两个特点：1.滞弹性变形忽略不计滞弹性变形忽略不计 2.塑性变形的增加量愈来愈小，最后趋于稳定塑性变形的增加量愈来愈小，最后趋于稳定第73页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、包衬的压缩变形二、包衬的压缩变形包衬变形的恢复曲线第74页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、包衬的压缩变形二、包衬的压缩变形得到如下结论1.从印刷工艺的角度，关注的是以适当的压力pd需要的压缩量。2.压缩量大小的选择：应在保证油墨与承印材料表面充分接触的前提下，愈小愈好。3.软包衬：网点周围不清晰，网点再现性差。4.硬性包：网点再现性好，图文质量

39、高。5.包衬的变形量在某一个范围内是稳定的，主要是由弹性变形引起的，但达不到这个范围或者超越这个范围包衬变形量都不稳定，压力变化较大，质量不易控制。第75页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、包衬的压缩变形二、包衬的压缩变形阶调图文和实地图文对于包衬的选择？阶调图文适合用硬包衬，实地图文适合用软包衬。阶调图文适合用硬包衬，实地图文适合用软包衬。第76页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第五节印刷压力的确定第五节印刷压力的确定 一、油墨转移率与印刷压力的关系 二、影响印刷压力的因素 第77页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、油墨转移率与印刷压力的关系一、油墨转移率与印刷压力的关

40、系油墨转移率转移到承印物表面的墨量Y与涂敷在印版上的墨量x之比f（y/x）100%第78页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、油墨转移率与印刷压力的关系一、油墨转移率与印刷压力的关系油墨转移率和印刷压力pd、印刷速度v、平滑度s、油墨粘度相互之间的关系 第79页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、油墨转移率与印刷压力的关系一、油墨转移率与印刷压力的关系AB段上升缓慢，由于印刷压力过低 BC段f与pd几乎成线性关系 C点，pc是印刷工艺必需的压力 D点，超过D点会出现网点严重扩大现象 油墨转移率与印刷压力的关系油墨转移率与印刷压力的关系第80页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二

41、、影响印刷压力的因素二、影响印刷压力的因素 第81页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、影响印刷压力的因素二、影响印刷压力的因素包衬纸张平滑度 适当印刷压力的确定第82页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院包衬包衬包衬特性、印刷速度与印刷压力之间的关系包衬特性、印刷速度与印刷压力之间的关系第83页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院纸张平滑度纸张平滑度纸张种类纸张种类 贝克平滑度贝克平滑度(s)工作压力工作压力(N/)超高光铜版纸超高光铜版纸 2472 4.31103 铜版纸铜版纸 518 7.64103 非涂料纸非涂料纸 17 11.96103 水彩画用纸水彩画用纸 3 11.76

42、103 第84页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、影响印刷压力的因素二、影响印刷压力的因素适当印刷压力的确定纸张平滑度高的纸张可以利用较小的压力印刷，而平滑度较大的纸张可以利用较大的压力印刷。当提高印刷速度时，应适当提高印刷压力。凹印的压力比平印的压力大，平印的压力又比凸印的压力大。实地印品压力较大，精细的网点印刷品压力较小印刷压力要随印品数量的增加而适当提高 第85页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院本章重点：1.1.压力的基本概念压力的基本概念2.2.材料的压缩变形和压力之间的关系对于印刷质量的影响。材料的压缩变形和压力之间的关系对于印刷质量的影响。3.3.印刷压力的作用印刷压

43、力的作用4.4.印刷压力分布情况印刷压力分布情况5.5.包衬压缩变形的二个明显特点包衬压缩变形的二个明显特点6.6.包衬的压缩变形所得结论包衬的压缩变形所得结论7.7.油墨转移率与印刷压力的关系油墨转移率与印刷压力的关系8.8.适当印刷压力的确定适当印刷压力的确定第86页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院复习思考题复习思考题 1.印刷压力有哪几种表示方法？2.印刷包衬一般分为几种？各有什么特点？3.“印刷压力愈大，印刷质量愈好”，此话对吗？如何理解适当的印刷压力？4.同一种纸张，分别在A、B轮转印刷机上印刷，若A印刷机的滚筒半径比B印刷机的滚筒半径小，试问哪一种印刷机需要的印刷压力大？为什

44、么？5.在同一台印刷机上，用120g/m2的铜版纸和胶版纸印刷，试问哪一种纸张需要的印刷压力大？为什么？6.用网线印版、线条印版、实地印版印刷，哪种印版需要的印刷压力大？细网线印版和粗网线印版，哪种印版需要的印刷压力大？为什么？7.试述在印刷压力作用下，压印滚筒整个接触区的压力分布特点？第87页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院复习复习粘弹性材料的变形包括哪几种？包衬压缩变形的二个明显特点是什么？为什么说在印刷过程中包衬的滞弹性变形忽略不计？印刷压力与纸张平滑度、印刷速度、图文特性之间的关系是什么？第88页/共488页第三章油墨的传输和转移第三章油墨的传输和转移讲授入：王庆第89页/共48

45、8页印刷原理与工艺山东轻工学院胶印机为什么需要这么多墨辊？胶印油墨的粘度为何如此之高？油墨如何在墨辊之间传递的？油墨是否能在所有的承印物上都能干燥和固着？为什么？墨辊数量的增加是否可以提高油墨在承印物上的油墨转移量？第90页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第三章油墨的传输和转移第三章油墨的传输和转移 在印刷过程中，油墨要经传递、输送而转移到承印材料表面。始终保持油墨传输和转移的稳定、均匀和适量，是获得高质量印刷品的保证。第91页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第三章油墨的传输和转移第三章油墨的传输和转移第一节油墨的传输 第二节油墨在墨辊间的流动和分配 第三节油墨的附着 第四节油墨转

46、移过程的动力分析第92页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第一节油墨的传输第一节油墨的传输印刷过程中，油墨从墨斗经匀墨辊、着墨辊到达印版，再从印版转移到承印材料表面，经历给墨、分配和转移三个行程。图中的各组机构由虚线圈起，A、B、C分别对应给墨、分配、转移三个单元行程，A、B一起组成了油墨的传输系统。第93页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院第一节油墨的传输第一节油墨的传输一、给墨行程的油墨传输 二、分配行程的油墨传输 三、油墨传输中胶辊的粘弹性效应 第94页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输给墨行程给墨行程指的是油墨从墨斗传输到匀墨辊的

47、过程。为了保证印刷品的质量，必须严格控制印刷品的墨层厚度。非涂料纸的印刷品，墨层厚度约在2之间，涂料纸的印刷品，墨层厚度约在1左右。为了控制印刷品墨层的厚度，就要控制给墨行程的给墨量。第95页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输凸版印刷和平版印刷中都采用高粘度的油墨。给墨量由墨斗辊与油墨接触弧度和给墨调节板与墨斗辊的间隙来控制。胶印机的给墨装置胶印机的给墨装置第96页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输墨斗辊与墨斗刀片之间有个间隙 c：墨斗辊与墨斗刀片的间隙c：常数，与给墨装置的结构形式、尺寸等有关。控

48、制给墨量的方法控制给墨量的方法第97页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输同一印刷单元不同印刷位置是如何控制给墨量的？调节调节墨斗辊与墨斗刀片的间隙墨斗辊与墨斗刀片的间隙。注：在实际印刷过程中，当整版油墨需要调整时，多用改变接触弧度来调节墨量；当某一个区域墨量不准时，可利用接触间隙来进行调节。第98页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输墨层厚度的变化，不仅出现在墨斗辊改变角度时，而且墨斗容墨量高度改变也会影响墨层厚度的变化。随印刷数量的增加，要不断地补充油墨，使墨斗中的油墨水平面保持一定高度，才不会影响

49、印刷品的墨色，这一点对高速印刷机尤为重要。墨斗填墨量对给墨量的影响墨斗填墨量对给墨量的影响第99页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院一、给墨行程的油墨传输一、给墨行程的油墨传输剪切应力 粘度 屈服值 触变性 油墨性质对于给墨量的影响油墨性质对于给墨量的影响第100页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院二、分配行程的油墨传输二、分配行程的油墨传输 输墨系统 匀墨装置和匀墨系数Kc 着墨装置和着墨系数Kd 贮墨系数Kg 第101页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院输墨系统输墨系统长墨路系统 分配行程指的是，油墨从传墨辊经过若干组三辊一组的匀墨装置和多辊组成的着墨装置，到达印版的行程。第1

50、02页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院匀墨装置匀墨装置匀墨装置每一组都由三根墨辊组成，它们是串墨辊、匀墨辊和重辊。串墨辊是由刚性极好的金属或硬质塑料制成的，是刚性辊。串墨辊是由刚性极好的金属或硬质塑料制成的，是刚性辊。匀墨辊是在金属芯轴上包覆一弹性很好的橡胶或其它高聚合物材料制成的，是弹性辊。匀墨辊是在金属芯轴上包覆一弹性很好的橡胶或其它高聚合物材料制成的，是弹性辊。重辊由金属制成，重量较大，靠重力保证各辊间有足够摩擦。重辊由金属制成，重量较大，靠重力保证各辊间有足够摩擦。第103页/共488页印刷原理与工艺山东轻工学院匀墨系数匀墨系数KcKc等于匀墨装置中所有墨辊的匀墨面积总和A匀与印