印刷工藝學(xué)（第3版） 課件 ch08包襯與圖文變形

包襯與圖文變形工業(yè)和信息化部“十四五”規(guī)劃教材印刷工藝學(xué)第八章01接觸寬度上相對(duì)位移的計(jì)算1.圓壓平在接觸寬度上，對(duì)于印版與印刷紙張產(chǎn)生位移的計(jì)算，由于襯墊材料和印版材料等方面因素，要得到精確的求解方法尚有一定困難。為使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，我們先從下面的假設(shè)出發(fā)，即在印刷過(guò)程中變形只產(chǎn)生在壓印滾簡(jiǎn)表面的襯墊上。印版和印刷機(jī)各部件都是剛性的，接觸時(shí)并不產(chǎn)生變形。設(shè)壓印滾筒以角速度ω按箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖8-1)，印版以速度V按其箭頭所示方向運(yùn)動(dòng)。在壓印滾筒與印版接觸寬度內(nèi)的印刷紙張面上，任意取一點(diǎn)B，則印刷紙張?jiān)贐點(diǎn)沿x方向的速度應(yīng)為1.圓壓平而所以式中，R為壓印滾筒的半徑;Z為包村(包括印刷紙張)超過(guò)壓印滾簡(jiǎn)半徑的部分;a01為該點(diǎn)接觸中心角的一半;λ為襯墊絕對(duì)變形的最大值。1.圓壓平顯然VB為一變量，在接觸面上點(diǎn)B取在不同的位置有不同的值。在壓印過(guò)程中，任何圓壓平型印刷機(jī)都需滿足下式在圓壓平型印刷機(jī)中，ω的值有常量也有變量，如二回轉(zhuǎn)印刷機(jī)在壓印過(guò)程中，ω為一常量，做勻速運(yùn)動(dòng):轉(zhuǎn)停式印刷機(jī)的ω為一變量，但因?yàn)镽為一常量，由此沿版臺(tái)運(yùn)動(dòng)的方向上就一定會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相對(duì)速度，其大小為1.圓壓平它的瞬時(shí)相對(duì)位移為在0~ak(ak為最大接觸角的一半)范圍內(nèi)，如果用a01表示在相對(duì)速度VC=0的一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)接觸角的一半(半角)，那么假設(shè)在此點(diǎn)之前印刷紙張的速度大于印版速度，而過(guò)此點(diǎn)后印版速度開(kāi)始大于印刷紙張速度，其相對(duì)速度在該點(diǎn)前后應(yīng)是一負(fù)一正。因?yàn)檫@兩部分相對(duì)速度在不同的瞬時(shí)產(chǎn)生，對(duì)印跡所產(chǎn)生的影響不能抵消。1.圓壓平所以該點(diǎn)前后應(yīng)分兩部分積分，即對(duì)上式從0~a01和a01~ak范圍內(nèi)分別積分，且因圖形具有對(duì)稱性，所以相對(duì)位移為和式中，SC1表示0~a01范圍內(nèi)所出現(xiàn)的相對(duì)位移;SC2表示a01~ak范圍內(nèi)所出現(xiàn)的相對(duì)位移。1.圓壓平式(8-1)和式(8-2)即為圓壓平型印刷機(jī)上，印刷紙張與印版在接觸過(guò)程中印跡所產(chǎn)生的相對(duì)位移計(jì)算公式。因?yàn)閍01為VC=0的一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的接觸角的一半，所以有a01不難求出，而aK為最大接觸角的一半(半角)，它有如下關(guān)系:2.圓壓圓我們?yōu)槭箚?wèn)題易于分析，先假設(shè)圓壓圓型印刷機(jī)的印版滾筒與壓印滾筒的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑一樣大，且印版材料的彈性系數(shù)遠(yuǎn)大于包襯材料的彈性系數(shù)，變形僅產(chǎn)生在壓印滾筒表面。因此從它的軸向剖面來(lái)看(見(jiàn)圖8-2)，印刷紙張和印版的接觸面是一條圓弧。因?yàn)閺挠∷⒓垙埍砻婷恳稽c(diǎn)到壓印滾筒中心O的距離在接角aK所對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)都不一樣。所以在此接觸區(qū)域內(nèi)的線速度也不可能取得一致。我們可進(jìn)行如下分析，如圖8-2所示，在兩滾筒接觸表面上，任取一點(diǎn)A，則有方程2.圓壓圓式中，Va01為印刷紙張?jiān)趬河L筒表面A點(diǎn)的切向速度，R為壓印滾簡(jiǎn)和印版滾筒的傳動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑;Z為印版滾筒半徑大于它的傳動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑部分;ω為兩滾簡(jiǎn)的角速度;a01和a02分別為兩滾筒對(duì)應(yīng)于A點(diǎn)的接觸角(見(jiàn)圖8-2);Va01為印版滾筒在A點(diǎn)的線速度。如果壓印滾筒上襯墊的變形僅僅發(fā)生在半徑方向上，則下列公式成立:式中，V’a01表示印刷紙張?jiān)趬河L簡(jiǎn)表面A點(diǎn)沿著印版滾筒切線方向上的速度。2.圓壓圓因?yàn)橹挥性谝r墊的最大變形λ為0.2~03m或更小的情況下才進(jìn)行印刷和兩滾簡(jiǎn)接觸半徑相比，即與OA、O‘1A比較，λ遠(yuǎn)小于OA、O‘1A。a02角可近似地看作a01角，所以上式可近似地看作印版滾簡(jiǎn)在A點(diǎn)的切向速度應(yīng)為所以兩滾筒在A點(diǎn)的相對(duì)速度為2.圓壓圓因?yàn)閍01一般只有2°30’左右，sin2a01·cosa01與cosa01相比很小，所以舍去sin2a01·cosa01項(xiàng)后，其誤差并不大，由此得它的瞬時(shí)位移是對(duì)上式分兩部分積分，且考慮圖形的對(duì)稱性，可以得到2.圓壓圓和因?yàn)閍01為接觸弧上相對(duì)速度Vc=0的一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的接觸角的一半(半角)，所以由式(8-3)可求得根據(jù)余弦定理可知3.相對(duì)位移與印跡變形在接觸表面上，印刷紙張與印版之間出現(xiàn)相對(duì)位移，印跡就變形拖長(zhǎng)。拖多長(zhǎng)是我們接下來(lái)要討論的問(wèn)題，但這個(gè)問(wèn)題較復(fù)雜，這里我們?cè)囘M(jìn)行下面一些假設(shè)，用圖解法來(lái)說(shuō)明相對(duì)位移與印跡變形之間的關(guān)系。我們把印刷紙張與印版接觸的表面劃分為四個(gè)區(qū)間(見(jiàn)圖8-3)。1和4(ak-a01所對(duì)區(qū)3.相對(duì)位移與印跡變形3.相對(duì)位移與印跡變形因此我們可以這樣來(lái)理解，印版的印跡只是在紙面的印跡上重復(fù)地移動(dòng)，由原來(lái)對(duì)齊后4.滑移量的計(jì)算在圓壓平型或圓壓圓型印刷機(jī)上，只要印刷紙張與印版的接觸表面有相對(duì)位移，就對(duì)印版印跡部分的磨損有一定影響。相對(duì)位移越大，印版磨損得越快。相對(duì)位移與印版磨損的快慢有著一定的量值關(guān)系，我們稱這個(gè)量值為滑移量，其表示印版對(duì)印刷紙張或印刷紙張對(duì)印版相對(duì)位移(摩擦)的大小?；屏康拇笮≡跀?shù)值上等于相對(duì)位移，只是相對(duì)位移SC1和SC2在接觸寬度內(nèi)以VC=0的一點(diǎn)為界，有著正負(fù)之分。而滑移量無(wú)論在ak-a01所對(duì)的接觸區(qū)間還是所對(duì)的接觸區(qū)間內(nèi)，都把相對(duì)位移作為正值來(lái)看。它與印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)△a不一樣，因?yàn)椤鱝在四個(gè)接觸區(qū)間內(nèi)有互相重復(fù)遮蓋的可能，而只要印刷紙張與印版之間有一點(diǎn)相對(duì)位移，不管方向是正是負(fù)，滑移量都對(duì)印版印跡部分磨損有影響，所以都應(yīng)作為滑移量的量值計(jì)算，即滑移量可視為一個(gè)標(biāo)量，而不是矢量。因此滑移量的量值應(yīng)該是式中，SC為滑移量。02滾筒軟、硬襯墊的分析1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較如果滾筒的R不變，減小，則運(yùn)算所得結(jié)果必然會(huì)使滑移量相對(duì)應(yīng)地減少，這也是一個(gè)減少滑移量的途徑。有人認(rèn)為:軟性襯墊的λ值大則壓力大，硬性襯墊的λ值小則壓力小。這是不夠妥當(dāng)?shù)?，如果按此邏輯推論，那么用鐵版代替橡皮布，λ值為0，不是壓力更小了嗎?恰恰相反，當(dāng)采用硬性襯墊時(shí)，為了使印跡結(jié)實(shí)，必然需要增加壓力或選用彈性好的橡皮布，才能減小λ值，而壓力增加對(duì)減少摩擦不利，因此幾十年來(lái)，摩擦成為國(guó)內(nèi)外各種膠印機(jī)設(shè)計(jì)、制造中常?？紤]的問(wèn)題。在國(guó)際上，近些年來(lái)橡皮布的質(zhì)量有了重大突破，可以在不損失橡皮布抗張力的前提下，減小它的厚度，增加它的彈性，如采用氣墊橡皮布，使印刷面的摩擦可以通過(guò)橡皮布的性能改善而相對(duì)地減少。再加上PS版的普及，印版的耐磨性大大提高，同時(shí)采用了接觸滾枕，所以采用硬性襯墊的機(jī)器日漸增多。我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)器從實(shí)際的材料和工藝條件出發(fā)，通過(guò)反復(fù)實(shí)踐、討論，選用橡皮滾筒切削量為3.25mm的中性襯墊，遇到機(jī)器檢修，各種舊的、規(guī)格比較混亂的機(jī)器也通過(guò)磨削使其具有3.25mm左右的切削量。事實(shí)證明，這是符合我們現(xiàn)有的技術(shù)條件的，同時(shí)可以預(yù)見(jiàn)，由于材料、印版的不斷發(fā)展及機(jī)器精度的不斷提高，通過(guò)減小λ值來(lái)減少印刷面的摩擦是可以實(shí)現(xiàn)的。從前文∑SCK、SCKmax的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中可以得到啟發(fā)1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較在膠印工藝中，除少數(shù)機(jī)器外，即使包襯總厚度已由機(jī)器制造廠所固定，也可以通過(guò)選用不同材料來(lái)改變它的軟硬性質(zhì)。1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較現(xiàn)在運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)分析各類(lèi)型膠印機(jī)滾筒設(shè)計(jì)中的1值，大致可以分為以下三種類(lèi)型。①I(mǎi)值在2mm以下的屬于硬性包。如美國(guó)制造的Harris膠印機(jī)和Hantscho卷簡(jiǎn)紙膠印機(jī)等，它們的橡皮滾簡(jiǎn)殼體直徑比齒輪節(jié)圓直徑小3.6mm，因此1值為1.8mm，只能采用厚度為1.65mm以下的橡皮布，再加入少量的墊紙。它只能是硬性包村，機(jī)器使用過(guò)程中不能改變它的軟硬性質(zhì)，可以在壓縮厚度很小的情況下獲得印跡。為了克服由此產(chǎn)生的較大壓力，它采用接觸滾枕的結(jié)構(gòu)形式，把部分壓力分配在滾枕上，并利用滾枕間的滾壓，使?jié)L簡(jiǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),特別是保證線速度的嚴(yán)格一致和齒輪的安全使用。1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較現(xiàn)在運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)分析各類(lèi)型膠印機(jī)滾筒設(shè)計(jì)中的1值，大致可以分為以下三種類(lèi)型。②l值在23.5mm之間的屬于中性包村。國(guó)產(chǎn)的各型高速對(duì)開(kāi)膠印機(jī)、Roland和Heidelberg對(duì)開(kāi)膠印機(jī)的1值都是3.25mm。它們選用包村材料的靈活性比較大，多數(shù)機(jī)器采用滾壓時(shí)不相接觸的“測(cè)量滾枕”，少數(shù)機(jī)器采用“接觸滾枕”如Heidelberg的SpeedMaster型印刷機(jī)，它可以采用硬包襯而達(dá)到相應(yīng)的印刷效果。1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較現(xiàn)在運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)分析各類(lèi)型膠印機(jī)滾筒設(shè)計(jì)中的1值，大致可以分為以下三種類(lèi)型。由于“硬性包襯”的機(jī)器對(duì)制造精度和金屬材料的耐磨性要求特別高，“軟性包襯”的機(jī)器又不能在需要時(shí)被調(diào)節(jié)為硬性，同時(shí)考慮到選用包襯材料的廣泛性，因此國(guó)產(chǎn)膠印機(jī)大多數(shù)采用“中性包襯”，l值取3.25m，許多舊的、規(guī)格比較混亂的膠印機(jī)通過(guò)檢修也可轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸行园r”，即1值取3~3.5mm，多數(shù)也是3.25mm。③I值在4mm以上的屬于軟性包。如德國(guó)的PZO-5、PZO-6型全張膠印機(jī)，J4104型四開(kāi)膠印機(jī)，它們只能被調(diào)節(jié)為中性，而不能被調(diào)節(jié)為硬性。1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較對(duì)于“中性包襯”的膠印機(jī)，可以包襯為:①中性偏軟，在1.60~1.85mm的橡皮布下墊一張呢，再加入具有一定厚度的墊紙。般λ值為0.20mm左右。②中性偏硬，在1.6~1.85mm的皮布下墊度為0.5mm的硬性絕緣紙，或者沒(méi)有表面膠層的橡皮布基(硬墊)下加具有一定厚度的墊紙，一般λ值為0.15mm左右。1.滾筒軟、硬襯墊的性質(zhì)比較對(duì)于“軟性包襯”的膠印機(jī)，可以包襯為:對(duì)于“硬性包襯”的膠印機(jī)，它只能是硬性的，不可能改變，λ值可以達(dá)到0.1mm左右。印版滾簡(jiǎn)的包襯厚度也有所不同，最小的為0.35mm左右，最大的可達(dá)到0.75~0.8mm它主要與不同的版基厚度相適應(yīng)，在與橡皮滾筒相滾壓時(shí)，即使是0.8mm的厚度，仍被視為剛體，其λ值忽略不計(jì)。①軟性，與中性偏軟相似，但它的墊紙厚度較大，一般值為0.25~0.3mm，遇到粗糙的紙張，甚至超過(guò)0.3mm。②軟偏中性，采用兩張橡皮布或者一張橡皮布加若干張硬性的絕緣紙。其值與中性偏軟相近，印刷性能也相似。2.滾筒軟、硬包襯的印刷性能比較①網(wǎng)點(diǎn)清晰、光潔、再現(xiàn)性好，用于印制精細(xì)的藝術(shù)復(fù)制品最為適合。②圖形的幾何形狀變化少，特別是圖文寬度的增量比較小。（1）硬性及中性偏硬包襯的印刷性能③紙面受墨量較少，墨層厚度比“軟性包襯”薄。若超過(guò)允許厚度，低調(diào)部位容易糊沒(méi)。④表面摩擦多，印版不耐磨，如果不是使用多層金屬版或PS版，則印版耐印率較低。2.滾筒軟、硬包襯的印刷性能比較⑤加、減少量襯墊厚度都對(duì)印跡的結(jié)實(shí)程度有影響，墊補(bǔ)橡皮布時(shí)容易起“硬口”。⑥由于版面摩擦多，所以對(duì)機(jī)器的精度要求比較高，否則容易產(chǎn)生印版局部“花”“糊”“條頭”等問(wèn)題。（1）硬性及中性偏硬包襯的印刷性能⑦遇到輸紙“歪斜”“摺角”“多張”的情況時(shí)，容易軋壞橡皮布。2.滾筒軟、硬包襯的印刷性能比較（2）軟性及中性偏軟包襯的印刷性能①版面摩擦少，多數(shù)滑移量因橡皮布的位移而消除，故印版的使用壽命長(zhǎng)，水斗溶液中的除感脂劑用量可以減少。②印跡墨層可以印得比較厚實(shí)，故較適用于印制線條實(shí)地圖文，用于印制版畫(huà)、油畫(huà)等有較好的藝術(shù)效果。③橡皮布變形位移多，網(wǎng)點(diǎn)不夠光潔、容易變形，印制高網(wǎng)線的精細(xì)產(chǎn)品時(shí)，效果稍差。④圖文寬度的增量比較大。2.滾筒軟、硬包襯的印刷性能比較（2）軟性及中性偏軟包襯的印刷性能⑤墊補(bǔ)橡皮布時(shí)，不易起硬口;加、減襯墊對(duì)印跡結(jié)實(shí)程度的影響較小。⑥在輸紙“歪斜”等情況下，基本不會(huì)軋壞橡皮布。⑦其他性能與硬性包襯相反，可進(jìn)行相對(duì)比較。03包襯厚度與相對(duì)位移1.Z值大小與印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)、滑移量的關(guān)系由圖8-1和圖8-2可知，Z值對(duì)圓壓平型印刷機(jī)來(lái)講，就是超過(guò)壓印滾簡(jiǎn)半徑的這部分包襯(包括印刷紙張?jiān)趦?nèi))或包襯小于壓印滾筒半徑的部分。對(duì)圓壓圓型印刷機(jī)來(lái)講，是指印版滾簡(jiǎn)大于或小于其傳動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑的部分。圖8-4所示為圓壓平型印刷機(jī)壓印滾筒包襯的四種情況。1.Z值大小與印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)、滑移量的關(guān)系分析圖8-4(a)，在Z>λ的情況下，因?yàn)楣曙@然，a01不存在，即在接觸寬度內(nèi)，每一點(diǎn)在沿版面前進(jìn)的方向上，印刷紙張的速度都快于印版的速度，所以也不存在SC1。1.Z值大小與印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)、滑移量的關(guān)系分析圖8-4(b)，在Z=λ的情況下，因?yàn)楣曙@然a01=0°，即只有接觸寬度內(nèi)最中間的一點(diǎn)為VC=0同樣也不存在SC1。在Z≥λ時(shí)，印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)為滑移量為2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度對(duì)圓壓平型印刷機(jī)來(lái)講，應(yīng)以滾簡(jiǎn)半徑為標(biāo)準(zhǔn)，然后再考慮比滾枕大多少，這個(gè)問(wèn)題就是上面討論的Z的取值問(wèn)題。印刷廠中有著各種不同規(guī)格的圓壓平型、圓壓圓型印刷機(jī)，當(dāng)決定某一臺(tái)圓壓平型印刷機(jī)上的包襯厚度時(shí)，嚴(yán)格來(lái)講，應(yīng)根據(jù)該印刷機(jī)的滾簡(jiǎn)半徑，并把2作為一個(gè)定值來(lái)看，取不同的Z值，逐個(gè)計(jì)算出印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)與滑移量，取其中絕對(duì)伸長(zhǎng)和滑移量較小時(shí)的Z值作為該印刷機(jī)包襯比滾筒半徑大多少的數(shù)據(jù)。表8-1、表8-2所示為假設(shè)印滾簡(jiǎn)半徑分別為180mm和267mm，最大絕對(duì)變形λ取0.3mm，Z取-0.3~+03mm情況下的計(jì)算結(jié)果。由于各種印刷機(jī)設(shè)計(jì)上的不同，所以單純地考慮包襯厚度并不能說(shuō)明問(wèn)題2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度表8-3、表8-4所示分別為根據(jù)表8-1和表8-2中的數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果。2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度分析這4個(gè)表中的數(shù)據(jù)可知，滑移量SC、1mm印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)△a與Z/λ的關(guān)系如圖8-5所示。圖8-5(a)縱標(biāo)表示滑移量SC，圖8-5(b)的表示1mm印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)△a，2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度不同的R對(duì)應(yīng)不同的頂點(diǎn)，圖中虛線表示R為180mm時(shí)的曲線，實(shí)線表示R為267mm時(shí)的曲線。因?yàn)橛≯E的絕對(duì)伸長(zhǎng)△a與R成反比關(guān)系，所以R越大，頂點(diǎn)越向下移。從圖8-5來(lái)看，顯然Z=0.5λ時(shí)，印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)和滑移量最小，所以Z取0.5λ最好。如果印刷質(zhì)量允許印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)在0.0015mm范圍內(nèi)，那么對(duì)壓印滾簡(jiǎn)的半徑R為180mm2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度假設(shè)壓印滾簡(jiǎn)與印版滾簡(jiǎn)傳動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑為150mm,λ為0.3mm,分別等于0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm和0.2mm，計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如表8-5所示表8-6中的數(shù)據(jù)是根據(jù)表8-5中的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的。2.圓壓平型印刷機(jī)上的滾筒包襯厚度但從這6列數(shù)據(jù)中，已可以看出它與表8-3.表8-4具有類(lèi)似的性質(zhì)，即Z趨近0.125mm時(shí)，印跡的絕對(duì)伸長(zhǎng)和滑移量都會(huì)出現(xiàn)極小值。我們?cè)谕茖?dǎo)接觸寬度上的相對(duì)位移時(shí)，圓壓圓型印刷機(jī)的Z值表示印版大(或小)于滾筒傳動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑的部分，而壓印滾筒的半徑(包括印刷紙張?jiān)趦?nèi))為R-Z+λ，即比節(jié)圓包大λ-Z。以λ為0.3mm，印刷紙張厚度為0.07mm為例，應(yīng)比節(jié)圓包(0.30、0.125、0.07)大0.115mm。從表8-6中的數(shù)據(jù)來(lái)看，若Z的誤差在±0.05mm范圍內(nèi)，則對(duì)質(zhì)量的影響將不會(huì)太大。雖然我們沒(méi)有對(duì)特別多的Z值進(jìn)行計(jì)算04滾簡(jiǎn)滾壓中的摩擦力及其分配和轉(zhuǎn)化1.滾壓中的摩擦力和它的方向如圖8-6所示，根據(jù)靜力學(xué)的規(guī)則可以將靜壓力P和P’分別分解為Q、N和Q’、N’兩種分力，一種力N、N’指向橡皮滾筒的圓心，即對(duì)橡皮滾筒的正壓力，而另一種力Q、Q’則沿橡皮滾筒的切線方向，即橡皮布受到的切向摩擦力。滾簡(jiǎn)在靜壓力作用下,摩擦力F與正壓力N成正比，用公式表示為式中，?為摩擦系數(shù)。1.滾壓中的摩擦力和它的方向由上式可知，N越大，摩擦力也越大。上述公式也同樣適用于動(dòng)摩擦，但在相同條件下，靜摩擦系數(shù)略大于動(dòng)摩擦系數(shù)。在滾筒滾壓時(shí)會(huì)有速差存在，故Q和Q’不可能相等，即由于滾簡(jiǎn)的接觸過(guò)程有不同步的因素存在，就有可能出現(xiàn)Q>Q’或者Q<Q’的情況。圖8-6所示為RA<RB時(shí)，力的分解及摩擦力方向。如圖8-6所示，當(dāng)RA<RB時(shí)，VA<VB，滾簡(jiǎn)B就對(duì)滾A的表面產(chǎn)生推擠的滑動(dòng)摩擦力，若R印<R橡自，則Q>Q’，橡皮布在滑動(dòng)摩擦力Q的作用下發(fā)生變形，并使接觸弧后方區(qū)域的變形增加，而前方區(qū)域的變形減少，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力也稍向后方偏移，為了說(shuō)明這種變形的偏移，圖上加以夸大，并稱之為“后凸包”。1.滾壓中的摩擦力和它的方向如果Q’趨近于Q不存在圖8-6所示的關(guān)系，滾筒在受壓狀態(tài)下不同步，在Q的作用下，根據(jù)牛頓第三定律可知，當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上滑動(dòng)時(shí)，總要受到一個(gè)阻礙滑動(dòng)的力的作用，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟滑動(dòng)趨向相反。當(dāng)VB>VA時(shí)，滑動(dòng)趨向是順運(yùn)轉(zhuǎn)方向，那么滾筒B的表面必然受到相反方向的摩擦力，在摩擦力Q’沿圓周的切線方向推擠下，橡皮布會(huì)在接觸弧的后緣發(fā)生“凸包”，這種凸包稱為后凸包或者橡皮布的擠伸形變。而且根據(jù)速差和壓力大小的不同情況,相應(yīng)的差值也不同1.滾壓中的摩擦力和它的方向反之，如果RA>RB，而且RA與RB的差值超過(guò)了壓縮變形厚度，那么VA>VB，如圖8-7所示，滑動(dòng)摩擦力的方向相反，這時(shí)，1.滾壓中的摩擦力和它的方向在摩擦力Q’的作用力下，橡皮布會(huì)受到圖8-7所示的與前進(jìn)方向相反的推擠。這樣橡皮布在接觸弧的前緣發(fā)生凸包，為了與后凸包區(qū)分，這種凸包稱為前凸包或潛進(jìn)形變。必須明確的是，上面敘述的Q或Q’的方向是橡皮滾簡(jiǎn)表面所受到的摩擦力方向。為了便于分析印版滾簡(jiǎn)表面所受到的摩擦力的方向，因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚩偸桥c運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，所以當(dāng)RA

>RB時(shí)，A滾簡(jiǎn)表面所受到的摩擦力為逆運(yùn)轉(zhuǎn)方向，如圖8-8所示。因?yàn)闈L筒之間滾壓時(shí)，兩個(gè)滾筒表面都要受到摩擦力，它們的摩擦力大小相等，方向相反，同時(shí)存在又同時(shí)消失，所以印版滾筒或壓印滾筒所受到的摩擦力與橡皮滾筒正好相反。1.滾壓中的摩擦力和它的方向可以通過(guò)各種有關(guān)的現(xiàn)象推測(cè)滾筒之間的大小、快慢，或者通過(guò)滾筒包襯后的半徑大小預(yù)測(cè)由速差引發(fā)的各種現(xiàn)象。通過(guò)橡皮滾筒受到的摩擦力的方向可推知印版滾筒受到的摩擦力的方向;反之，通過(guò)印版滾筒受到的摩擦力的方向也可推知橡皮滾筒受到的摩擦力的方向。了解滾筒表面所受摩擦力的方向很重要1.滾壓中的摩擦力和它的方向如果機(jī)器的滾筒規(guī)格是精確的、調(diào)節(jié)使用也是合理的，則橡皮滾筒與壓印滾筒之間的摩擦力方向與上述的一樣，但有下列區(qū)別。(1)印張的“叼口”由咬牙控制著，所以當(dāng)R壓>R橡引起速差時(shí)，部分速差可能在紙張擠寬上被消除，這時(shí)紙張的變形狀況隨著它的性質(zhì)不同而不同。敏彈性變大的紙張被擠寬后，作用力消除即恢復(fù)原狀;塑性變形大的紙張被擠寬后，不能再恢復(fù)原狀，從而增寬了。如果滾筒咬牙的咬力不足，那么紙張?jiān)跐L壓過(guò)程中就可能因受擠壓而位移，發(fā)生微量的從咬牙處被擠出的現(xiàn)象，所以壓印滾筒咬牙的咬力通常要求比較大就是由于這個(gè)原因。(2)當(dāng)R壓<R橡時(shí)，因橡皮滾筒表面的摩擦系數(shù)不同，橡皮布的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)比鋼鐵大，滑動(dòng)量可在紙張背面與壓印滾筒表面的摩擦中消除，這時(shí)對(duì)圖文形狀及印張上的網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)形變化無(wú)明顯影響，所以工藝過(guò)程中若把印版滾筒的襯墊厚度等量移入橡皮滾筒，圖文寬度會(huì)有變化，而單在橡皮滾筒中加入同樣的厚度并不能見(jiàn)到同樣多的圖文寬度的變化。RB稍大時(shí)網(wǎng)點(diǎn)印跡變形并不明顯就是這個(gè)道理。1.滾壓中的摩擦力和它的方向在一般情況下，由壓縮變形和半徑不等引起的滑移量并不會(huì)全部在表面摩擦方面消除。橡皮布的擠伸形變或者潛進(jìn)形變實(shí)質(zhì)上就是它位移的結(jié)果，位移一復(fù)位一位移一復(fù)位-······，其循環(huán)位移和復(fù)位過(guò)程就形成了橡皮布的背面摩擦。這與墨輥不同，墨輥表面膠層與輥芯為一個(gè)整體，而橡皮布卻是包繞在滾筒上面的。這時(shí)存在著相當(dāng)復(fù)雜的力的關(guān)系，另一滾筒對(duì)它施加作用力，而橡皮布又有抗張力，在其背面繃緊的情況下，抗張力又轉(zhuǎn)化為正壓力(總稱為橡皮布抗張阻力),阻撓位移的發(fā)生,不同的摩擦力和抗張阻力造成了橡皮布的不同位移，也就是出現(xiàn)不同的表、背面摩擦量的分配。其分配狀況可以通過(guò)滾簡(jiǎn)滾壓中的摩擦力Q和橡皮布的抗張阻力(W)之間的平衡關(guān)系來(lái)說(shuō)明:若W>Q，則S表>S背;若W＜Q，則S表＜S背。其中，S表為橡皮布的表面摩擦量;S背為橡皮布的背面摩擦量。（1）表、背面摩擦量的分配1.滾壓中的摩擦力和它的方向除硬性包襯的背面摩擦量較少，可忽略不計(jì)外，其余包襯的表面摩擦量和背面摩擦量是同時(shí)存在著的，而且滾簡(jiǎn)之間的累積滑移量(△S)為橡皮布在摩擦力推擠下的位移(背面摩擦)與下列因素有關(guān)系。（1）表、背面摩擦量的分配(1)橡皮布的抗張力:抗張力越大，位移越少。(2)橡皮布的繃緊程度:繃得越緊，位移越少。(3)包襯的總厚度及材料性質(zhì):軟性包襯位移多，硬性包襯則相反。1.滾壓中的摩擦力和它的方向由此，軟、硬性包襯不同印刷性能的形成原因就比較清楚了。由于彈性很強(qiáng)的橡皮布在承受推擠力時(shí)，會(huì)因受擠伸而增大它的抗張阻力W，所以應(yīng)把w值視為變量。在滾壓時(shí)，抗張阻力可能在推擠力的作用下由小變大，故在W和Q相近時(shí)，可以由W<Q逐漸轉(zhuǎn)化為W>Q，如果這種轉(zhuǎn)化在每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)中反復(fù)地出現(xiàn)，這樣表、背面摩擦就會(huì)間歇性地在印刷表面發(fā)生，進(jìn)行周期性的轉(zhuǎn)化:這種表、背面摩擦稱之為“蠕動(dòng)形變”。（1）表、背面摩擦量的分配1.滾壓中的摩擦力和它的方向這種蠕動(dòng)形變現(xiàn)象并不罕見(jiàn)，當(dāng)滾筒包襯的大小明顯不等，即半徑的差值超過(guò)了壓縮變形的厚度或者壓力過(guò)大時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)蠕動(dòng)形變現(xiàn)象。如果滾筒在壓印一周的范圍內(nèi)，始終保持抗張阻力大于推擠力或推擠力大于抗張阻力,則為單純的表面摩擦或背面摩擦。膠印工藝的技術(shù)要求:橡皮布在推擠力作用下，如果發(fā)生明顯的背面摩擦，那么必須使?jié)L筒的非印刷面(或稱“空檔”在壓力消失的瞬間立即復(fù)位。高速機(jī)滾筒的利用系數(shù)越高，復(fù)位的允許時(shí)間隨之越短，包角越大，而背面阻力也越大，因此對(duì)橡皮布的質(zhì)量、滾筒包襯的精確性等要求更趨嚴(yán)格。因?yàn)槊看螇河〉馁|(zhì)點(diǎn)不重合會(huì)造成嚴(yán)重后果，使產(chǎn)品質(zhì)量變差。（1）表、背面摩擦量的分配1.滾壓中的摩擦力和它的方向上述蠕動(dòng)形變實(shí)際上是表、背面摩擦嚴(yán)重時(shí)的自然轉(zhuǎn)化，在摩擦力不太大的情況下，當(dāng)W值有所改變時(shí)，也可能自然轉(zhuǎn)化。由此可以得到啟發(fā):當(dāng)某些產(chǎn)品有需要或其他條件限制使表面摩擦對(duì)生產(chǎn)有影響時(shí)，可以通過(guò)放松橡皮布的繃緊程度或者換用軟性包襯，使之部分轉(zhuǎn)化為背面摩擦。反之，當(dāng)背面摩擦的矛盾突出時(shí)，則可采取相反的措施，使之轉(zhuǎn)化為表面摩擦。（2）橡皮布表、背面摩擦的轉(zhuǎn)化05關(guān)于摩擦的歸納通過(guò)前文中的種種分析可知，滾壓過(guò)程中要絕對(duì)消除摩擦是不可能的，但是可以、也應(yīng)該最大限度地減少摩擦。減少摩擦的基本途徑有如下幾種。1.減少摩擦的基本途徑01020304（1）必須強(qiáng)調(diào)使用“理想壓力”。在印跡足夠結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)上，盡可能減少印刷壓力是技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志之一，也是保證優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要條件。(3)包襯滾筒時(shí)，必須嚴(yán)格地根據(jù)線速度的理論指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，合理地包襯滾筒。(2)在盡量避免增加壓力的條件下，減少橡皮布的壓縮變形。迄今為止，采用硬性包襯而又把壓力的一部分分配在接觸滾枕上是有效果的，但是這對(duì)機(jī)器的制造精度和金屬材料的耐磨性要求很高。(4)選用彈性好的橡皮布，如氣墊橡皮布。2.印刷面過(guò)量摩擦的害處由前述的規(guī)律可以知道，摩擦力是有方向的矢量，由諸多因素引起的摩擦都會(huì)因累積滑移量及其方向不同而出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。摩擦著的雙方(相滾壓的滾筒)同時(shí)承受摩擦力，而且方向相反，橡皮布在有方向的摩擦力作用下，可能存在著表、背面不同的摩擦，還會(huì)形成表、背面摩擦相互交替的現(xiàn)象;有的表、背面摩擦是由累積滑移量造成的，而有的表、背面摩擦則是印刷面的質(zhì)點(diǎn)在接觸弧上對(duì)滾時(shí)產(chǎn)生的，再加上其他客觀因素的影響等，造成了印版和橡皮布不同程度的摩擦。所以同樣是由過(guò)量摩擦造成的后果，往往會(huì)有許多不同的現(xiàn)象，有的從表面看起來(lái)好像是“毫不相干”的，其實(shí)卻有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，它們又可能由于客觀條件改變而相互轉(zhuǎn)化。所以了解摩擦規(guī)律是十分重要的，只要我們充分認(rèn)識(shí)前述的規(guī)律，就有可能從各種現(xiàn)象中掌握它們的來(lái)龍去脈，識(shí)別其產(chǎn)生原因，從而做到有效而及時(shí)地解決故障，特別是可以通過(guò)印版或橡皮布表面的摩擦情況，獲得滾筒之間大小、快慢的關(guān)系。只要能做到這件事，我們?cè)诠に嚰夹g(shù)上就十分主動(dòng)了，就能預(yù)防或及時(shí)解決各種形式的“心臟”(滾筒)病。在滾簡(jiǎn)滾壓時(shí)，如果印刷面之間存在過(guò)量的摩擦，則會(huì)造成多種不良后果2.印刷面過(guò)量摩擦的害處過(guò)量摩擦的害處主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)由壓力過(guò)大造成的過(guò)量摩擦導(dǎo)致滾簡(jiǎn)軸承和軸頸承受過(guò)大的壓力和摩擦，加速它們的磨損，使機(jī)器的使用壽命降低，對(duì)于材料耐磨性差的機(jī)件，損害尤為嚴(yán)重。(2)由于壓力過(guò)大造成的過(guò)量摩擦，還會(huì)使橡皮布早期“蠕變”，很快地失去彈性，導(dǎo)致橡皮布的耐用率降低。(3)使印版的圖文基礎(chǔ)及非圖文部分的砂眼加速磨損，印版耐印率降低，特別是硬性襯墊，摩擦集中在表面，故印版尤其容易被磨損。網(wǎng)點(diǎn)圖文被磨損后，細(xì)點(diǎn)子丟失，形成“花版”:低調(diào)部位糊臟，形成“糊版”