网目调丝印墨层厚度控制的原理和技巧

在网目调丝网印刷中，墨层厚度的控制相当重要。平版和凸版印刷品上的墨层厚度只有几微米，凹版印刷也不过12～15μm，而丝网印刷的墨层厚度一般为20μm，特殊的厚膜印刷可以达到100μm，最薄墨层为6μm。由此可见，丝网印刷的墨层不仅厚，且可调范围广，因此，如何控制印刷品的墨层厚度，已成为丝网印刷界着重研究的重要课题。本文从透墨量的理论分析入手，寻求控制印品墨层厚度的具体方案，并通过印刷测试，为获取与墨层厚度相匹配的丝网目数提供依据。



　　透墨量的理论分析 

　　1.透墨量



　　透墨量是指丝网单位面积内油墨透过网孔的总量，通常用cm3/m2度量。透墨量是丝网印刷中严格控制的主要参数之一，是决定印品墨层厚度的关键因素，也是选择丝网目数的依据。按照透墨量内涵的不同，可将透墨量分为两种，即理论透墨量和实际透墨量。



　　(1) 理论透墨量



　　理论透墨量是指由丝网技术参数所决定的单位面积内透过丝网网孔油墨的总量。丝网的技术参数一般包括丝网的目数、丝网丝径、丝网开口、丝网开口率及丝网的厚度等。一旦丝网的技术参数确定后，丝网的理论透墨量即是一个定值。



　　(2) 实际透墨量



　　影响透墨量的因素比较多，除了丝网技术参数外，其他因素也会对透墨量产生较大影响，所以，通常把印刷中在一定印刷条件下所获得的透墨量称为实际透墨量。而一定印刷条件主要包括以下几个方面。



　　①刮板角度与刮板硬度。刮板角度越小，透墨量越大，反之，则透墨量越小；刮板硬度越大，透墨量越小，反之，则透墨量越大。



　　②油墨黏度。油墨黏度越大，透墨量越小，反之，则透墨量越大。



　　③承印材料。承印材料的表面粗糙度越大，油墨吸收性越好，透墨量越大，反之，则透墨量越小。



　　④印刷速度。印刷速度越高，透墨量越小，反之，则透墨量越大。



　　⑤印刷环境。印刷环境温度越高，透墨量越大，反之，则透墨量越小。



　　由此可见，印刷条件的变化对透墨量有较大影响，保持印刷条件的稳定性对透墨量的控制十分重要。



　　2.理论透墨量的计算



　　由于理论透墨量是由丝网的技术参数决定的，所以理论透墨量是丝网技术参数的函数，即：



　　Thv=f(L，M0，d，δ) 　　(1)



　　其中：Thv-理论透墨量（cm3/m2）、L-丝网目数（目/厘米）、M0-丝网开口（cm）、

δ-丝网厚度（cm）、d-丝径（cm）



　　可以得到理论透墨量的计算公式，即：Thv=M02×L2×δ×10000 (2) 



　　在实际工作中，当确定了丝网技术参数后，便可方便地计算出其理论透墨量。

　3.理论透墨量与丝网目数的关系



　　从上面的分析可以看出，丝网目数是决定理论透墨量的主要因素，如果能找出丝网目数与理论透墨量的对应关系，就可以基本确定理论透墨量的大致范围。为此，我们特对瑞士Thal丝网公司提供的聚酯丝网的技术资料进行了分析，找出不同丝网目数（5～495目/英寸）所对应的理论透墨量，发现两者之间存在良好的相关性，并绘制出其关系曲线。分析这一曲线，可发现以下规律。



　　(1) 随着丝网目数的增加，其理论透墨量相应减小。



　　(2) 当丝网目数为低目数（5～30目/英寸）时，即在曲线的AB段，随着丝网目数的增加，理论透墨量急剧下降，其理论透墨量从1216cm3/m2下降到224m3/m2，说明丝网目数对理论透墨量的影响非常大。在这种情况下，选择丝网目数时应特别慎重。



　　(3) 当丝网目数为中低目数（30～130目/英寸）时，即在曲线的BC段，随丝网目数的增加，理论透墨量相应下降，理论透墨量从224m3/m2下降到45m3/m2，说明丝网目数对理论透墨量的影响有所缓解。



　　(4) 当丝网为中高目数（130～495目/英寸）时，即在曲线的CD段，随着丝网目数的增加，理论透墨量稍有下降，其理论透墨量从45m3/m2下降至7.5m3/m2，说明丝网目数对理论透墨量的影响更趋于平缓。因此，在这个范围内选择丝网时，可尽量选择较低目数的丝网。



　　(5) 在实际工作中，根据用户对墨层厚度的要求，可利用理论透墨量与丝网目数的关系曲线，初步确定丝网目数的范围，这将大大简化丝网目数的选择步骤，具有良好的可操作性。 



 

　　印品墨层厚度的控制

　　某些印品对墨层厚度的要求较高，有些厂家还将墨层厚度作为印品质量检测的重要指标之一。为合理控制墨层厚度，应重点抓好以下两个环节。



　　(1) 分析墨层厚度与理论透墨量的内在联系，将墨层厚度（已知）转化为丝网的理论透墨量。



　　(2) 针对印刷条件变化对透墨量的影响，将印刷条件限定在一定范围内。

　　为了将上述两点统一起来，特采用印刷试印与计算相结合的方法加以解决。由于所印刷的网点直径相差较大，其墨层厚度会有较大差异，所以分两种情况加以讨论。



　　1.大网点印刷透墨量的计算（网点直径D>2.5mm）



　　因网点面积较大，网版上感光乳胶的厚度可忽略不计，所以，所需的墨层厚度应由丝网目数加以保证，这时可按照以下步骤来确定所需要的丝网目数，以满足墨层厚度的基本要求。



　　(1) 试印。任选一种丝网目数，从丝网制造厂家所提供的技术手册中查出其所对应的理论透墨量，用X (单位cm3/m2)表示，进行试印。



　　试印中，为了减少印刷条件对透墨量的影响，应采用与实际印刷相一致的印刷条件，即将印刷条件限定在合理的范围内。

(2) 检测。试印后测量试印印品的墨层厚度，用y（单位μm）表示。



　　(3) 假设要求的墨层厚度为x(单位cm3/m2)，求取所需的理论透墨量Thv。各参数之间存在如下关系：



　　Thv/X=x/y　　(3)



　　 即：



　　Thv=X(x/y)　　(4)



　　(4) 确定所需的丝网目数。由所需的理论透墨量Thv，从丝网技术资料中查取所需丝网目数。



　　2.小网点印刷透墨量的计算（网点直径D≤2.5mm）



　　因为印刷网点较小，印品的墨层厚度较薄，感光乳剂的厚度对墨层厚度的影响则不能忽略不计，所以印品的墨层厚度应由丝网目数和感光乳剂的厚度共同控制。因此，在计算所需理论透墨量时，需对公式(4)进行必要的修正，即：



　　Thv=X〔(x-g)/(y-g)〕　　(5)



　　也就是说，在计算理论透墨量时，应从试印件墨层厚度y与所要求的印刷墨层厚度x中减去感光乳剂的厚度g。一般而言，感光乳剂的厚度通常为5～7μm。



　　3.实验



　　为了验证试印计算法的合理性，特以实地印刷为例，进行试印。



　　(1) 印品墨层厚度要求：x=70μm



　　(2) 实验条件



　　①实验设备：手动丝网印刷机、气动式绷网机



　　②实验材料： * 纸板、* 单丝聚酯丝网、* 刮板：硬度为HV60，刮板角度为45°、* 油墨：黏度为80Pa·s



　　③印刷速度：3米/分钟



　　④环境温度：室温15℃



　　(3) 实验步骤



　　①选择目数为110目/英寸（任选）的丝网，从丝网厂商提供的材料中查得其理论透墨量X为56cm3/m2。



　　②用上面所选择的丝网进行试印，待印品质量稳定后，取10张印张，分别测量其墨层厚度，然后计算平均值，得到平均墨层厚度y=43μm。



　　③根据公式(4)计算出所需丝网的理论透墨量Thv=56×(70/43)=91（cm3/m2）。



　　④查得理论透墨量Thv(为91cm3/m2)所对应的丝网目数L=71目/英寸。

　⑤用丝网目数为71目/英寸的丝网进行印刷，待印品质量稳定后，取10张印张，分别测量其墨层厚度，然后计算平均值，得到平均墨层厚度x’=66μm。



　　⑥试验结果分析与结论



　　将要求印刷的墨层厚度x=70μm与通过试印计算法得到的实际印刷墨层厚度x’=66μm进行比较，得到相对误差为[（70－66）/70]×100%=5.7%。在印刷中，由于使用手动丝网印刷机，刮板角度、印刷速度很难保持一致，产生这一误差是难免的。如果能够更加严格地控制印刷条件，则墨层厚度的误差会更小。



　　由此，可以得出结论，所提出的方法是合理的。 

　　结束语

　　本文从丝网透墨量入手，对影响透墨量的各因素进行了简要分析，导出理论透墨量与丝网技术参数、油墨厚度之间的内在联系，并用印刷试印与计算相结合的方法，将理论透墨量、墨层厚度、丝网目数和印刷条件等有机地联系在一起，从而形成控制印品墨层厚度的工作体系，为严格控制印品的墨层厚度，合理选择丝网目数提供了可靠的依据。模切刀 压痕条 刀版弹垫 补底纸 胶条 海绵条 补底纸 压痕模 压痕线