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柔印机中的定量供墨系统

从事柔性版印刷的人们都知道，定量供墨系统是影响最终印刷质量和印品效果的重要因素之一。许多人都把组成定量供墨系统的主要部件陶瓷纹辊比作柔性版印刷机的“心脏”，而把组成定量供墨系统的另一重要部件刮墨刀比喻成心脏的“瓣膜”，由这“瓣膜”阀门有效控制进入“心脏”里的墨量。由引两者在供墨系统中的作用就一目了然，整个供墨系统在印机中的地位和重要性也就不言而喻了。

供墨系统发展概况

1.两辊系统

通常柔性版印刷机的定量供墨是由两个辊子来完成的，简称为两辊系统。纹辊从墨盘上墨后，由另一橡胶刮墨辊刮墨，然后纹辊将保留在孔中的油墨转移到印压板纸版上，完成传墨的全过程。由这种两辊系统可以实现一定程序上的定量供墨。这一结构目前仍较多地用于中低档柔性版印刷机、涂布机和纸箱印刷机中。这样的结构对于印刷和涂布质量要求不高的场合还是很合适的。

2.正向刮刀系统

当油墨量的控制要求更精确时，这种两印刷软件辊系统就会出现问题。特别当印机速度达到或超过100m/min时，在纹辊和刮墨辊之间油墨的高速流动所产生的液压力趋向使两辊之间间隙加大，最终造成过量油墨转移到印版和承印材料上。考虑到上述问题和精确供墨的要求，人们首先提出了与凹印系统相似的正向刮刀型定量供墨系统。该系统中，橡胶上墨辊将墨盘中油墨带传给纹辊，然后由刮刀从纹辊表面刮去未沈积在孔中的油墨，并将孔中油墨转移到印版上，实现了定量供墨的功能。

纹辊可采用金属纹辊，但寿命较短。与刮刀组合的供墨系统宜采用陶瓷纹辊作定量辊使用。刮刀常由钢材制成，背靠金属垫衬上加压板，装到金属支架之后，由支架提供适当的刮刀工作角度和压力。所谓工作角度就是刮刀与接触点切线之间的夹角。对于正向刮刀来说这一角度通常在55°～60°之间。同两辊系统一样，当印机速度高于100实现石墨烯良好性能的关键在于从正确的材料开始m/min时，这一系统中的刮刀和纹辊之间也会受到液压力的作用，倾向于使两者分离，最终导致较多油墨转移到印版和承印材料上。对于比较精细的印刷，这样的结果显然也是不容许的。

3.反向刮刀系统

利用反向刮刀结构的定量供墨系统可以解决这个问题。与正向刮刀系统结构组成上的唯一差别就是其刮刀位置和它的工作角度。通常情况下，这一角度在30°～35°之间，某些2017⑵022年间可再生能源新增装机可能到达1150吉瓦制造商也有设计成40°上下，用反向刮刀系统不存在液压力的抬刀作用，因此印机可以工作在较高的运行速度下。

4. 全密封双刮刀空腔墨斗系统

反向刮刀结构解决了柔印机高速运转情况下出现的问题。然而，无论是反向刮刀、正向刮刀结构还是两辊系统，都属于敞开式供墨结构，均由墨盘存储墨源。上墨辊带上的油墨经过一定的过程后，部分用于印刷，多余部分又返回墨盘。这样的结构型式使油墨经常性大面积直接暴露于大气之中，对于溶剂性油墨会产生溶剂挥发到周围空气中，造成油墨特性变化和环境问题的出现；对于水基性油墨也会产生气泡，最终影响印刷质量。

全密封双刮刀空腔墨斗系统由纹辊（通常用陶瓷纹辊）、两把刮刀、密封条、储墨容器、墨泵、输墨软管等部件组成。该系统的特点可以根据如下：定量供墨系统中采用反向刮刀结构，因此印刷机可以在高速状态下工作；减少了溶剂基油墨使用时，溶剂在系统内部的挥发，缓解了环境污染问题；终止了水基墨使用过程中伴随出现的泡沫问题；排除了通常结构中采矿用的橡胶上墨辊；系统可与清洗系统快速对接，实现在较短时间内对系统内部各沾墨元件的彻底洗净，减少了油墨颜色更换时间。用泵和清洗剂在供墨密封系统内部直接清洗，不需拆下辊子和其它沾墨零部件，有利于减少停机时间，充分发挥机器的生产能力。

全密封双刮刀空腔墨斗系统的设计要点

在全封闭系统中，刮刀、封条、衬垫、压板均装1大批的动力电池企业掀起了扩产的浪潮到一个空腔式支架上，用机械方式（或气动式或液压式）把它们推向陶瓷纹辊，并施加一定压力，压力可以在一定范围里调节，再把输墨管和回流管分别接到墨泵和储墨系统。下面就系统组合过程中必须考虑的有关设计问题作一说明：

1.湿角、倒空角

纹辊的湿角是指其沾上油墨的表面的圆周角。对于全封闭空腔式结构，它与空腔开口即两刮刀之间的距离和纹辊的直径密切相关。推荐试用两刮刀间距与纹辊直径之比为1∶3，由此得到的湿角近似为40°，而通常单刮刀型结构其湿角大约在90°。倒空角这一参量也很重要，特别是在使用溶剂基没墨的情况下，在设计时尤其要注意倒空角大小。纹辊将孔中没墨转移给印版后，对应孔中油墨被倒空，直到再次沾上油墨，这之间所走过的圆周角称为倒空角。在孔中油墨转移出以后，通常会保留15%左右墨量在孔中，由于溶剂的挥发，残留的油墨在再次沾墨之前会有一定程度的干燥。因此，设计时倒空角一定要小。一个好的设计应该在系统结构受限的情况下，尽可能加大湿角，减少倒空角。

2.刮墨刀

钢和合成材料是两种常用的刮刀材料。具体细分的话，常用钢材是弹簧钢和不锈钢，不锈钢材质偏软，寿命较短，可用在水基墨的使用条件下。根据工艺处理条件 不同，钢刮刀又可分为蓝钢刮刀和白钢刮刀。钢刮刀是目前印机配用的主要候选者，因为钢材容易加工，加工精度高，耐磨性能优良。刮刀的刀口部分可以磨成斜角形和薄片形。刀片的总厚在0.15～0.2mm，薄片形刀口厚度0.05～0.1mm，刀口宽度0.6～2.5mm。

随着对精细印刷品要求的不断提高，对钢刮刀的性能和寿命的要求也愈来愈高。因此国外仍在不断地对此研究改进，期望提高这一产品的各方面性能，如对钢材成分组成，炭粒子尺寸大小，形状及其位置分布等。同时在工艺处理方面采取措施，提高某些性能指标，例如带特殊涂层的攀爬钻钢刀，其耐磨性和均匀性均有明显提高。

塑料刮刀常用的材料有聚酯、高密度聚乙烯和层压板材料等。这类刮刀厚大约在0.5mm。在全密封空腔墨斗系统中它被用作密封刀，塑料刮刀也常被用在通常的涂布装置和纸箱印刷机上。

3.空腔墨斗和支架

空腔墨斗常用铸铝材料，重量轻、强度高。当腔体装上刮刀再与纹辊组合时，其两端部的密封处理是一个重要问是。两端部的密封面可以选在纹辊的两端面上，也可选在外圆面上靠近两端处。前者只要纹辊尺寸准确，密封表面处理恰当，其安装后的密封性能较好，但这样的结构不容许墨斗左右振动。而具有振动功能的刮墨系统有利于避免混杂在油墨中的微小硬颗粒可能对陶瓷纹辊和刀子的损伤。后一种结构可以实现振动功能，在纹辊振动接触面上不刻孔，仅进行表面抛光处理。

密封条件材料通常采用橡胶和泡沫塑料，它的表面能量比油墨小，不易沾墨，可以减少油墨干燥后对密封面和密封件的磨损的可能性。

纹辊

在采用刮刀的定量供墨系统中，纹辊一般采用激光雕刻的陶瓷纹辊，而不大使用金属纹辊，因为在与刮刀配套使用时，金属纹辊的使用寿命大大降低。激光雕刻陶瓷纹辊的使用，是多年来定量供墨系统的重要进步。

激光雕刻技术的进步是获得高质量激光雕刻陶瓷纹辊的重要基础。新一代激光雕刻技术，使雕刻生产的陶瓷纹辊的线数可高达2500线/英寸上下，孔的特征参量包括开口、壁厚、孔深、陡度都有明显提高。孔的深度更深，底部平整、壁厚较薄，因此很浅的孔深就能达到较高的储墨容积，油墨的释放能力增强，油墨密度分布均匀性提高，孔的清洁更容易。用新激光雕刻技术生产的陶瓷纹辊，由于其生产的雕刻堆积物较少，因此陶瓷层相对比较致密，硬度较硬，对于纹辊孔边壁的完整性和使用寿命提高都是有利的。超精细的激光雕刻陶瓷纹辊的出现以及陶瓷纹辊性能的全面提高，是目前高档柔性版印刷机中定量供墨系统性能提高并实现精细的柔性版印刷技术的可靠保证。

定量供墨系统的应用

国内柔性版印刷近年来取得了可喜的发展。从国外引进的柔印设备的情况来看，中高档窄幅机组式柔印机和高精度宽幅卫星式柔印机中的定量供墨系统均采用刮刀和陶瓷纹辊的组合，其中有的采用反向单刮刀系统，有的则采用密封双刮刀空腔墨斗系统。大体上前者多见于窄幅机组，而卫星式宽幅机用后者较多。

近两三年，日前国内印刷生产厂商采用国际先进技术，相继开发成功多种规格中档以上的窄幅机组式柔印机、宽幅卫星式柔印机和较高精度的纸箱印刷开槽机，其中绝大多数供墨系统采用刮墨刀和陶瓷纹辊结构，也有少量的采用橡胶辊和陶瓷纹辊组成的双辊系统。

<证券质押p>由于对产品质量和环保要求的不断提高，旧式的柔印机、涂布机、上光机都面临升级换代或技术改造任务。而对供墨系统或涂布上光系统的改造，厂家大多倾向于采用刮刀和陶瓷纹辊的组合，其中有不少希望直接用密封双刮刀墨斗系统。

目前国内已具备条件为定量供墨系统用户提供全面服务。上海激光集团总公司除了为国产和进口柔印机配套生产陶瓷纹辊和提供高品质多规格刮墨刀外，还对密封双刮刀空腔式供墨系统进行了前期开发工作，从而为我国旧机供墨或涂布或上光系统的改造奠定了基础。（作者：上海激光集团公司 陆载通）

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