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纳米、激光在纹辊中的应用(一)

柔版印刷经过了100多年的发展完善和不断吸收应用高新技术，印刷质量日益没法较理想的完成上述3项任务提高，今天，一张好的柔印印品完全可与胶印媲美。柔印质量的显著提高，关键是高新技术的应用，在这之中，纹辊更新换代使柔版印刷能很好地完成精细产品的印刷，充分体现了高新技术应用所带来的重大影响。

纳米和激光在纹辊制造中的应用

在柔版印刷中，印刷品质量在很大程度上取决于纹辊的质量和运行结果。纹辊是负责向印版上均匀地传递一定量的油墨，既是油墨的传递辊，又是油墨的计量辊，使墨量的使用实现了精确化。因此，纹辊被柔版印刷的业界人士称为是柔印机的“心脏”。

为了将低粘度的油墨稳定地供给柔版版面，纹辊传墨系快速夹头统是最理想的印刷方式。由于早期的纹辊都是铁质辊筒，辊上的纹是由压刻上去的，制作非常粗糙，从而使印刷质量及印刷成本很难保证。后来纹辊逐步改成铜质辊，采用机械雕刻，并在辊的表面镀上一层较坚硬的金属(如在铜辊上镀铬)，以提高耐磨性和精细度，增加携墨量，从而在一定程度上提高了印刷品的质量。

从1970年开始，又研究出采用坚硬的陶瓷来制作纹辊。通常，纹辊在陶瓷表面施以雕剪纸刻，根据其穴的不同，有立方体型、锥型、斜线型等型状。根据型状、线数、深度等的不同，算出供墨量与油墨的保持量。在提高纹辊的品质上，激光和纳米等高新技术的应用起着主要的作用。激光作为20世纪的四大发明之一，在印刷领域有着普遍的应用，在纹辊制造上，它主要用来加工雕刻穴，具有加工精度高、产品质量好等特点。但由于在陶瓷上刻精细的凹道非常不容易，因此直到1984年激光技术的交换接触器吸合成熟发展并在印刷业内得到广泛应用后，激光纹辊才得以广泛应用。

目前使用激光雕刻的纹辊主要有:CO2型激光雕刻陶瓷纹辊;YAG激光雕刻陶瓷统辊;Ultracell超级孔激光雕刻陶瓷纹辊。从其加工来看，激光雕刻常用的方法有常规二氧化碳激光雕刻法与采用多次撞击的YAG激光雕刻法，多次撞击的YAG激光雕刻法是目前孔雕刻的一种最高制取方法，每个孔由激光束两次打击成型，第一击雕刻成型，第二击增加孔深度。双击成型的孔具有壁光滑，传墨量快且均匀等优点，从而确保印刷质量。从纹辊的组成来看，纹辊上墨系统有两种方法，一是使用周速很慢的对辊法，二是如凹印那样用刮墨刀刮取油墨的刮刀法。而纹辊的刮刀安装法有顺时针与逆时针法。最近又推出了墨槽刮墨刀法，正反两把刮墨刀，不但精度好，而且能保持墨量。由于采用了墨槽，因此可以抑制油墨的飞散与蒸发，可根据印刷速度稳定供墨。

高品质的陶瓷纹辊要求有极强的抗磨损性和不易破碎(即陶瓷的硬度和韧性)，但普通的陶瓷在这两方面上都不是很理想。如今，一种高科技含量的陶瓷——纳米陶瓷，也正开始应用于纹辊。纳米陶瓷的特性主要在于力学性能方面，包括纳米陶瓷材料的硬度，断裂韧度和低温延展性等。

则丈量放大器的2、3脚的电阻是不是改变？若阻值产生 由于纳米陶瓷在显微结构中，其晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。从而使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高，极大地克服了工程陶瓷的脆性(裂纹)大、均匀性差、可靠性低、韧性、强度差等许多不足，使陶瓷具有象金属似的强度、柔韧性和易加工性。例如，多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成,它能够在低温下变为延性的，能够发生100%的塑性沸石形变。

纳米二氧化钛陶瓷材料在室温下具有优良的韧性,在180℃经受弯曲而不产生裂纹，为替代常规陶瓷的应用开拓了新的领域。此外，纳米级陶瓷复合材料的力学性能，特别是在高温下使硬度、强度得以较大的提高。纳米复合陶瓷与普通陶瓷材料相比，在力学性能、表面光洁度、耐磨性以及高温性能诸方面都有很大的提高。

研究表明，在微米级基体中引入纳米分散相进行复合，可使材料的断裂强度、断裂韧性提高2～4倍，同时还可提高材料的硬度和弹性模量，提高抗蠕变性和抗疲劳破坏性能。从柔印发展来看，人们对高品质柔版印刷的需求将不断增多，但高品质的柔印需要有高线数的纹辊，而激光雕刻高线数的纹辊时，对纹辊陶瓷的硬度、韧性等都要有很好的特性，才能使激光雕刻时的穴轮廓清晰，壁光滑，保证传墨精确，使油墨释放性能良好，这样才能印出好的产品。

但一般的陶瓷材料由于质地较脆,韧性、强度较差，再加上预加工技术水平等问题，使陶瓷纹辊的加工精度达不到要求，因而使其应用受到了较大的限制。而应用纳米陶瓷，由于纳米的特性，纳米陶瓷将克服传统陶瓷一些缺陷，使陶瓷的硬度、韧性、耐磨度等特性都有很大的改善，这就为雕刻优良的纹辊打下基础。

因此，有人预测，随着纳米技术在陶瓷制造上的广泛应用，陶瓷纹辊有可能最终将全部淘汰金属纹辊。许多专家认为,如能解防腐蚀剂决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50纳米以下的纳米陶瓷,则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。英国著名材料专家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。对柔版印刷用的纹辊来说，用等离子热喷涂工艺加工纹辊时，要求在基材表面喷涂出高质量的陶瓷涂层，它要求涂层硬度范围为HV300～1300，一般孔隙率必须低于1%，对于高于1200线的纹辊，其孔隙率必须低于0.5%，而且要保证涂层结构均匀一致、无裂纹、高硬度、高致密度，这样才能保证纹辊在雕刻高线数时有很好的精度，提高纹辊的耐磨性能及耐酸、碱和耐腐蚀等，提高产品的使用寿命和柔版印刷品质量。

(待续)

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