丝网印刷在曲面承印物印刷中的技术探讨

文|李树坤

丝网印刷在曲面承印物印刷中的技术探讨

文|李树坤

曲面丝网印刷，是除平面之外诸如塑料圆筒、圆柱、圆锥、变形曲面等的丝网印刷。由于印刷面为非平面的，印刷方法、特点和平面印刷相比有很大的不同，其印刷难度也较平面印刷大得多，因此，在印刷中的技术要点更显得重要。

一、印刷原理

曲面丝网印刷是承印物在某一位置，以某一中心线为轴进行旋转的印刷。承印物转动量和印版运动量是相同的，并且是同步进行的，在其中心线上通过刮板的加压运动而进行印刷。与此相反，平面印刷时，通常承印物和印版都是固定的。

一般来说，印刷机开始启动时，承印物上升，先停止在定位位置上。而后，刮板向下，形成加压状态，网版向右方移动，这时印刷开始进行。网版向左返回时，其位置是在印刷完成时，网版的运动在瞬间形成停止状态，同时刮板向上，承印物开始向下，在网版向左边移动时，刮板在网版面上一边涂布油墨一边返回到原点。

在具体印刷中，承印物的支撑方法因其形状、印刷目的的不同而不同，承印物一般在某一轴线上做旋转运动。然后用刮板加压印刷，印版相对于承印物做水平运动。承印物的转动量与网版的水平移动量保持一致，承印物在旋转运动中进行印刷。

印刷完成后，刮板、网版及承印物各自回到原来的位置。

二、印刷设备

曲面丝网印刷机主要分为3种机型，即圆柱形、圆锥形及曲平面两用型。

1．圆柱形曲面网印机

（1）摩擦传动式曲面网印机：它是将圆柱形承印物置于支撑装置的滚轮上，支撑装置与刮板可上、下运动并可调整。印刷时，刮板向下运动对承印物施以一定的印刷压力，当网版做水平运动时，靠网版压条与承印物之间的摩擦力带动承印物转动，完成油墨转移。

（2）强制传动式曲面丝网印刷机：这种机型的网版与承印物是通过齿条与齿转动机构保持同步运动，承印物由专用模具施行安装，以保证准确的起始位置，不同直径的容器要与专用的传动齿轮相匹配，以保证套印质量。

2．圆锥形曲面网印机

网版水平移动式圆锥形曲面丝印机，它的网版运动方式与强制传动式圆柱形曲面网印机相同，支承装置能在垂直方向进行调整，根据容器锥度大小调整承印物中心线与水平方向的角度，以保证承印物印刷表面与网版的水平度（一般在8 °以内）。印刷时，刮板印刷压力的方向应通过承印物的中心线。

进行套色印刷时，必须制造专用齿轮及固定承印物用的前后模具。

3．曲平面两用型网印机

此两用型网印机多用于产品不甚集中、批量不大的中小厂家，往往根据承印物具体需要，适当调整机器的部分机构和传动装置即可进行曲面网印或平面网印。

三、印刷方法

1．承印物的支撑方法

支撑曲面承印物的方法主要有滚柱、支架、滚柱支架并用的装卡等。

（1）滚柱。用于塑料制品，如圆筒、圆柱形的印刷，一般靠4个滚柱支撑承印物，目的是为了防止旋转时不出现斑点。

（2）支架。圆筒、椭圆形承印物，靠尺寸相符的滚柱支架固定，并确定其中心。

（3）滚柱支架并用的装卡。综合使用滚柱和支架的支撑特点，用气压滚轴把承印物固定在滚柱相反的一方。

2．一般印刷的自动调整装置

塑料圆筒容器的多色印刷，需使用自动调整装置。通常网印塑料圆筒容器是在底部调整。利用自动装置调整时，在滚柱圆周方向的任何位置上放上塑料承印物，都可自动地确定位置进行印刷。早期，这个位置的调整都是由手工进行的，近几年来，除了自动印刷机以外，即使是半自动印刷机也都使用这种自动调整装置。

3．圆锥形承印物的印刷

承印物是圆锥形时，可将前面讲到的曲面印刷机的直线运动变为圆周运动后进行印刷，这时的印版图像，需要制成展开的扇形图像。

四、印刷要点

1．塑料承印物保持圆柱度。

由于曲面印刷是通过塑料承印物的转动进行印刷的，因此要求承印物自身应保持较高的圆柱度。若保证不了圆柱度，将导致印刷还原性的恶化，无法达到印刷的目的。承印物的圆周长越小，圆柱度要求越高。

2．刮板中心的设定。

刮板安装时，其中线通过顶点必须与承印物的直径相重合。若这个条件不具备，即使其他条件都已满足也无法得到好的印刷效果，从而产生不合格的印刷产品。刮板中心的设定，是曲面印刷条件中最重要的因素。

3．印压。

丝网印刷的印压虽然与印刷曲面或印刷平面没有关系，但印压必须控制在最小限度。特别是在曲面丝网印刷中（如网印塑料桶），若印压过大，就会使刮板条件恶化。

4．刮板橡胶的选择。

一般曲面印刷使用剑形的刮板橡胶，平面印刷使用的是平行刮板橡胶。是否使用剑形的刮板橡胶，通常是由印刷的内容、目的决定的。

五、印刷技巧

1．全周印刷。

曲面印刷实践中，有印刷360°带状品的，有印刷电子产品部件的，印刷塑筒的。曲面印刷时，承印物是旋转的，一般丝网版的图像制作没有什么问题，只是承印物在开始印刷到旋转360°回到初始位置时，有一个衔接问题。这时常会产生波状衔接，不能完全重合，墨层厚度在波状衔接部分发生变化。因为是进行全周印刷，波状衔接是不会影响印刷物的印刷目的和印品性能的。为最大限度满足印刷条件，波状衔接是一个不可忽略的问题，这在产品设计阶段，就要考虑到。

2．全自动多色印刷。

在曲面印刷时，承印物的位置可由滚柱支架得到校正，但没有规矩线，多色印刷时就会成问题。虽然天头地脚的位置可以规定，但转旋方向、圆周上的位置确定却较困难。这时，只有以第一色的印刷图像为基准，进行第二色、第三色的印刷，这是一个很难的工作。

3．小直径物品印刷。

现在，作为曲面印刷最小直径的承印物的直径只有1.2mm左右。应根据承印物的印刷内容、强度等决定印刷可否。在小直径物品的印刷中，存在着承印物的支撑方法和刮板橡胶的厚度等问题，在实际中不可能进行1mm以下的小直径承印物的印刷。

4．自动控制。

曲面印刷的承印物是圆周面的，网印之后将承印物退出，存在一定困难。因此如何自动供料、退料也是当前存在的问题。现在多利用自动化的印刷装置，但也存在承印物出现刮痕的现象，全部采用自动化还有许多问题。在曲面印刷的刮用方面，有多种类型和形状的塑料材料。另外，还有塑料承印物的强度、硬度、大小、印刷目的等多种因素。为解决这些问题，不仅要具备基本的印刷条件，还要应用适应变化的新技术。

六、总结

曲面丝网印刷产品质量的好坏，与网印工艺和材料设备、技术等都有密切的关系。对于丝网印刷常见的故障，如着墨不良、图像变形、边缘缺陷、尺寸过大以及位移、叠印、网痕、龟裂、粘页、糊版、滑墨等，在曲面网印中也同样存在。

要解决这些问题，除改进设备与材料外，印刷工艺的技术问题也必须解决，如刮板的形状、角度、硬度，操作中的刮墨、填墨、匀墨、压印等。印刷机的传动、对版、支撑、操作等装置之间的关系，尤其是半色调四色印刷时，印刷机、刮板、油墨三者之间的匹配及变量关系，如果没有一套数据和操作规程，就很难印出好的产品。

项目号：山东省教育厅项目，编号：J08LI14