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2009-10-01, 21:28
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此文乃本人所作，特奉献给大家，谢谢支持！ 目前中国唯一的一台UV六色印铁机供职于上海宝钢集团，名字叫做“Metalstar” (中文译名：“印铁之星”)，这台机器终结了国内印铁制罐行业没有大型印铁机的历史，直接促进了我国印铁技术的发展，同时也为中国金属包装产业的进步做出了贡献。 一、设备规格 “印铁之星”宽4.51米，高2.95米，总长度约40米，可谓是一个庞然大物。如此大的体积当然对应着大幅面的印刷尺寸，它可以印刷尺寸为600*710mm到1000*1200mm，厚度为0.12到0.4mm的铁片。最大印刷速度达到10000张/小时。飞达和收垛的提升装置可以承重3.5吨。 二、主要配置 “印铁之星”的配置条件过硬，显示出印铁机领袖的风范。从以下这些基本的配置可以看出一台先进的印铁机需要具备的条件。 1．进料段 “印铁之星”采用坡面连续式输送方式把铁片开进机器，单独电机驱动无轴飞达。由于铁片远比纸张沉重，所以分离铁片的吹风很大，还安装了侧吹风口，真空吸嘴的吸力强劲，铁片垛的后边缘处还安装了电磁铁来预分铁片。飞达头能根据铁垛的高低情况进行自动升降，保证进铁的稳定顺畅。铁片进入机器前由前规和带有真空吸附板的侧拉规进行预定位，超声波双张检测器能有效防止两张或更多的铁片同时进入机器。 2．机组段 印刷机由无级调速直流传动装置驱动，有六个印刷机组和一个上光机组，滚筒离合压采用单偏心方式，由两端的汽缸驱动。每个印刷机组有十七根墨辊和四根水辊，采用双墨路方式下墨，用四根靠版墨辊为印版供墨，润版采用酒精溶液。墨斗槽上方安装了速度可调的自动往返搅墨器，墨斗槽内侧下沿配置了四十余个3mm宽的墨键，通过控制台调节它与墨斗辊之间的缝隙来控制下墨量。铁片靠咬牙咬合以及传铁滚筒在机组中间转移，每个印刷机组中都配置了用于干燥UV油墨的紫外光灯管以及用于清洗三大滚筒的自动清洗装置。 3．收料段 该机器的收料段较长，它不像印纸机那样通过链条咬牙来收铁片，而是把铁片用真空吸附在传送皮带上的方式输入到垛中，铁片进剁前被制动皮带减速，以缓冲它对收垛装置的冲击力。收料段靠前的位置并排安装了四盏UV干燥灯，靠后除了配置有两个主垛和一个废片垛以外，还有专门的抽检装置，便于操作人员随时取样检查印品质量。 4．控制台 控制台配置了命令按钮板和一台电脑显示屏，供操作人员控制机器的印刷状态，这些命令包含有存储与调用印件，设置印刷压力和尺寸、控制水墨量、调节套准等多项内容。操作人员可以按照自己的喜好，调节看样台的高度和倾斜度。看样台底部横向排列着四十余个墨量增减按钮，对应控制墨斗槽里的墨键，调节下墨量的大小。另外，“印铁之星”还配置了网络远程维护接口，设备供应商不需要亲临现场就能帮助用户诊断和解决设备故障。 三、功能设计 “印铁之星”采用了大幅面单张纸胶印机的许多功能设计，不但保证了机器的高速平稳运转和印刷质量，而且使得它看起来像一台傻瓜机——操作简单方便，大大减轻了操作者的劳动量，节省了体力。那么它有哪些值得一提的功能设计呢？ 1．阶段式加速和安全保障 下摆式咬牙和变速滚筒是为铁片加速而设计。下摆式咬牙是一个做往返运动的摆动式机构，在正式生产时，铁片到达前规定位后，随即被下摆式咬牙咬住前边缘，从零速度加速到机器速度的66%，然后再由变速滚筒的咬牙咬住加速到机器速度的100%，之后就被第一机组的压印滚筒带走印刷。这个阶段式的加速过程有效地减轻了铁片的运动负载，防止了它上面的涂层被设备擦伤。 “印铁之星”的设计师们通过各种手段为设备建立了完善的安全保障，其目的就是阻止坏铁进入机器而导致内部结构的损坏。首先是双张检测器防止了多张铁片同时被咬牙带入机器的可能。其次是在前规处安装有两对光电传感器，如果任何一个探测到铁片的前边缘有缺口、翘曲或者铁片有歪斜等问题，下摆式咬牙会立即放弃咬合动作，使铁片仍停留在前规处，这就避免了这些铁片被高速带入机器而造成事故的可能。再次就是在压印滚筒的每排咬牙里都对称安装着两个间隔625mm的光电传感器，如果其中任何一个探测到咬牙没有咬住铁片，机器就会急停下来，防止事故的发生。 2．双倍径滚筒、7点钟排列和120度角 压印滚筒和传铁滚筒的直径接近一米，是印版滚筒和橡皮滚筒尺寸的两倍；压印、印版和橡皮这三大滚筒呈经典的7点钟排列方式。这种设计使得铁片能被完全压印后才递给下一排咬牙，所以能保证铁片的高速运行和印刷质量的稳定。另外，相临两个压印滚筒与其间的传铁滚筒的中心角为120度，这使得印版滚筒每隔三个就相位相同，如第一组和第四组的印版滚筒的相位相同，在换版时就可以同时进行，提高了工作效率。不过这与采用同相位技术或无轴技术的印刷机相比还是麻烦了一些。 3．自动换版与自动清洗，联机上光 操作人员把印版预先放入机组的护罩内，通过控制台启动程序，自动换版装置就能在5分钟内把六块印版更换完毕；该装置中安装了印版定位销钉及其监控报警传感器，如果印版底端的打孔位置不到位，系统将会响铃并停止换版，提示操作者解决问题。自动清洗装置主要由铁杆架、无纺布以及被无纺布包裹住的充气皮袋组成，它安装在三大滚筒间的空档位置，两端固定在导轨上。控制台发出清洗命令后，电机驱动它在导轨上移动，以便停靠在其中一个滚筒前面。清洗开始时，无纺布自动被溶剂润湿，同时充气皮带鼓起，使无纺布与滚筒接触，在该滚筒转动的情况下，利用相对运动产生的摩擦力对其进行清洗。自动清洗装置体积小，设计简单，使用方便。 联机上光使用的是UV光油，同样省去了传统印铁的庞大的烘房干燥过程。“印铁之星”的联机上光机组采用先进的封闭式腔体上光技术，用镀陶瓷的网纹辊控制上光均匀度。该装置易于操作，还可以自动清洗里面光油的回路。上光后印品色墨看上去更鲜艳明亮，并且不易被刮伤。 4．墨辊串动与套准精度 机组的墨路中有三根串墨辊，串动时互相呈120度的相位差，操作者可以调节它们的串墨行程和串墨起始点，控制彩虹印刷的效果；在控制台上还可以开关四根靠版墨辊的串动功能，这项功能能够有效地防止印刷墨杠和鬼影的出现。 “印铁之星”的轴向和周向套准精度很高，达到0.01mm，可调范围±1mm，再加上铁片在印刷过程中由咬牙全程咬住，使得它比传统双色印铁机的二次平推定位精度更高，就算是六个颜色也能精准地套印，足以满足苛刻的印刷套准要求。“印铁之星”的对角套准不是发生在印版滚筒上，而是发生在传铁滚筒上，依靠这个滚筒靠身侧的离心偏移来实现。这种设计的好处在于不会影响到印刷质量，不过它的调节量不大，只有±0.09mm。可以推断出的是，如果单独调节了某个机组的对角套准，那么它下一个机组的传铁滚筒就会自动做程度相同但方向相反的偏移，这样才能让前一个机组的对角套准有意义，不然后面印刷出来的图案都会偏离。 5．随意抽样与废垛自动切换，支持CIP3 印铁不同于印纸的重要之处体现在它的收料系统。由于铁片有易伤人的特点，所以“印铁之星”设计了一个十分安全的抽样装置。在机器印刷过程中，操作者随时都可以通过切换按钮，把印刷好的单张铁片切换到抽样隔板内，然后就可以安全地取出，没有丝毫的危险性。有时铁片没有被侧拉规的真空板吸附到位，就进入了机器，这样的铁片肯定成为废品，因为油墨将会印刷到它的焊缝里面，不能用于后续制罐。好在“印铁之星”有废垛自动切换功能，它能够准确地把这些拉规不到位的铁片自动切换到废垛里面，为操作人员和质检人员避免了事后挑检的麻烦。 “印铁之星”的另外一个自动化设计就是支持CIP3，它通过一个软件与印前文件建立连接，将印版图文的分布情况转化成墨控数据，自动设置好各个墨键与膜斗辊的缝隙大小即供墨量，帮助操作人员省去了通过逐一观察每张印版来手动设置墨量的环节，从而降低了换单准备时间，提高了效率，并且准确度大大提高。 四、印刷质量 “印铁之星”的先进性不但体现在它的操作方便、效率优秀等方面，更重要的还在于它的印刷质量。“印铁之星”整合了成熟的单张纸胶印机技术、传统印铁技术以及潜力巨大的UV油墨印刷技术，把铁片印刷质量几乎提升到与纸张印刷相同的水平，令印铁行业人士为之叹服。 1．网点清晰饱满，图像层次感强 “印铁之星”的滚筒、上水上墨等关键机构与印纸机相似，保证了印刷质量。在印刷同一个图像时，与传统印铁的视觉效果显得平服、灰蒙、黯淡相比，它的印刷产品富有层次感，色彩表现力强，调幅调频网点均显得清晰饱满，能印刷稳定的平网和再现图案流畅的渐变效果。 2．印刷色域宽，再现原稿能力强 简单说来，高保真印刷即宽色域印刷，通过加入绿色、橙色或紫色等专色通道，拓宽传统的黄品青黑四色分色的印刷色域范围，以此来表现出更丰富的色彩，达到尽量接近原稿的目的。“印铁之星”拥有六个印刷机组，使得它具备了一次性实现高保真印刷的条件，能印刷出更真实更具有吸引力的图像色彩。当然前提条件是印前部门要做好正确的分色和制版准备。 3．精细度高，表现细微能力强 传统印铁产品由于采用普通的溶剂型油墨，所以网点自身控制力弱，容易产生糊版和起脏等质量问题，对于精细印刷力不从心。“印铁之星”使用了无溶剂的UV油墨，它具有良好的触变性，适合高精细度印刷，不但能够印刷出物体的细微之处，如毛发、衣服丝缕等，还能印刷缩微文字、版纹防伪线条等细小的图案，为产品增加了附加值，提高了市场竞争力。 五、常见问题与处理办法 “印铁之星”与传统的双色印铁机在机械结构上有很大的差异，所以发生在它身上的印刷问题自然就显得不同。虽然它的功能强大，传统印铁机与之相比，好像是“小巫见大巫”，但是大家更多的是关心它的实际使用情况究竟如何，会产生哪些常见的问题，该如何处理。下面本文就逐一举例说明。 1．铁片质量问题 与平推式进铁的传统印铁机的相比，“印铁之星”的进铁机构对铁片的要求高得多。飞达头各吸嘴和吹嘴的高频率工作，以及前述的安全保障机构的作用，如果存在铁片不平整、边缘有缺口或翘曲现象，铁垛整体扭曲，铁片之间相互粘连而不易分开等质量问题，在供给铁片时就会产生双张、歪斜、早到迟到等问题，造成频繁停机，使印刷中断，这不但会增加废品数量，还影响生产效率，加重操作人员的负担。 所以飞达人员要事先检查每一垛待印铁的质量情况，更换那些不牢固的木托板，保证铁垛整体平整；边缘翘曲多数是在上一道涂布工序造成的，可以用启子戳平；如果铁片相互粘连，不如先退回涂料线的烘房里再烘一遍，否则会导致进铁不畅。 2．机组内丢铁 机器本身认为的“机组内丢铁”，是指压印滚筒上的传感器探测到铁片没有被咬牙咬住。压印滚筒咬牙的设计咬距为3mm，所以它上面的传感器的探测精度很高，约0.3mm，如果铁片的前边缘在咬牙内偏离了这个距离以上，机器就会认为铁片已经丢失，从而马上急停。这里存在两种情况，一是铁片仍旧被咬牙咬住，二是铁片已经脱落。 由此看来，并不是只有当铁片的前边缘有缺陷时才会导致“机组内丢铁”，有时操作人员打开护罩观察里面停留的铁片，并没有发现咬口边有问题。这个时候就要考虑是否油墨有问题，因为橡皮布上油墨过多会产生较强的拉扯粘连作用，使得铁片在咬口中逐渐偏移，在经过三到四个机组后偏移量累积变大，就发生了“机组内丢铁”现象。解决办法是先把橡皮布清洗干净后重新印刷即可，一般情况下不要去怀疑是传感器出了故障。熟悉印纸机的人都知道，它的压印滚筒上是没有安装这种传感器的，但是印铁机的危险程度不同。在高速印刷时，机组内丢铁会带来很多麻烦，一是机器急停导致里面的十余张铁片报废，二是可能撞坏内部机构，三是可能引起电气故障，所以要尽量避免此类事情的发生。 3．胖丁与内涂擦伤 胖丁就是铁片背面被压印滚筒上残留的杂质挤压出来的小凹坑。处理六色印铁机的胖丁问题，显然要比双色机麻烦很多，因为操作者必须清洗六个压印滚筒。幸好“印铁之星”为每个机组都安装了一个清洗杆，可以实现同步自动清洗。在清洗时，压印滚筒缓慢转动，清洗杆上被洗车水润湿的清洗布与滚筒表面接触，完成清洗。操作者需要知道的是压印滚筒是双倍径滚筒，有两个弧面，在清洗的前半段时间，清洗杆其实只是在清洗某一个弧面，后半段时间才开始清洗另一个弧面。所以如果为了节约时间而中途停止清洗程序，不要认为滚筒洗得差不多了，可能还有一半仍然是脏的。 内涂擦伤就是铁片背面的涂层被擦伤，是很常见的问题。铁片在六个机组中间经过，行程长，易发生内涂擦伤，导致不能用于后续制罐。从铁片在机组中经过的机构来分析，传铁滚筒处是容易发生该问题的地方。铁片被传铁滚筒的咬牙带走的同时，它的背面是和机器内设计好的不锈钢光滑弧面板相接触的，如果这个弧面板里有杂质，那么铁片在高速运动下与之摩擦，肯定会擦伤背面的涂层。所以操作人员除了要经常清理机组内的油墨杂质外，还要防止其他东西掉进去，如钥匙、扳手、螺丝等，从根本上保障铁片印刷的安全性。 4．拖稍擦伤与左右边缘蹭脏 这种现象表现在印刷面拖稍处左右位置对称出现两个间距为47cm的擦伤条，以及铁片左右两边缘的油墨蹭脏。这个问题也是由“印铁之星”的相关机构造成的，传统印铁机不会出现这种现象。 其实六色印铁机要解决的一个重要问题，就是铁片在机组间转移时，它的印刷面如何才能不被里面的机械结构擦伤。为此，“印铁之星”的传铁滚筒设计成了小筒体带动大“骨架”的造型。从慢动作来看，铁片的前边缘被传铁滚筒的咬牙咬住的时候，它的两侧是被滚筒的“骨架”支撑着的，不然铁片就容易在里面晃动。两侧的骨架其实是两块弯曲成圆面的钢板条，呈内斜式，位置对称，根据铁片宽度可在控制台上调节其距离。转移时铁片的左右边缘就和它们线状接触，保证了印刷面不受影响。由于铁片的抗弯力较强，所以在拖稍处设计了两个气动塑料弹片，当铁片交接给下一个滚筒时，塑料弹片瞬间压住铁片的拖稍以维持其弯曲状态，实现顺利交接，而这两个塑料弹片的间距正好是47cm。 由此看来，产生左右边缘蹭脏的原因，在于没有设置好两块钢板条合适的间距，使得油墨触到了它们的斜面，造成了蹭脏。而产生拖稍擦伤的原因在于没有调节好弹片的弹击倾斜度，使它没能与拖稍边缘形成线状接触，导致了油墨擦伤。这个倾斜度的调节是在机器上手动完成的。 5．靠版墨辊受损 “印铁之星”的墨辊具有离合的功能，如果操作者想空置某个机组，可以把它的墨路离掉，保持静止不动。这里特别介绍一个安全问题，就是与这个功能有关。操作者在手动安装印版后，由于安装方法不正确，导致印版的拖稍某处没有贴紧滚筒，而是拱了起来。如果正巧操作者暂时不使用该机组而把它的墨路离掉后，那么机器空转时高速转动的印版拱起处就会反复与静止的靠版墨辊摩擦，导致墨辊的损坏，严重的话还可能导致墨辊震脱。所以操作人员在每次安装印版后，都必须点动机器仔细检查印版是否贴紧滚筒表面，防止此类事故的发生。 6．油墨固化不良 “印铁之星”采用UV油墨实现高速印刷，油墨中的光引发剂吸收紫外光能后，发生分解产生自由基或阳离子，继而引发预聚物与活性单体发生光聚合反应，使油墨固化成膜，这个干燥的过程不到0.1秒。机器除了在每个印刷机组内都配置了一个UV干燥灯外，收料区还并排安装了四盏，一般情况下只需开启这四盏就可以达到固化要求。由于各种原因，油墨可能发生固化不良的问题，这时用大拇指在墨膜上用力旋转摁压，感觉到油墨粘手，并且墨膜被压出手指印的痕迹来。固化不良的原因除了油墨本身的质量问题外，操作者还需要注意的环节包括：UV灯能量不足、印刷墨层过厚以及铁片污染等。 UV灯的能量不足可能是因为灯罩的内表面聚集了太多的灰尘等杂质，影响了它的辐射能量，或者UV灯已经接近使用寿命。操作者需要根据车间的卫生状况，定期清洁灯管的反射罩，增强其反光性能；UV灯的发光寿命约为2500个小时，接近这个期限时，操作人员要考虑更换新灯，在安装UV灯时轻拿轻放，否则易损坏脆弱的灯管；在使用UV灯时，不能频繁开关，这样会降低它的使用寿命。 印刷墨层过厚也是油墨固化不良的原因之一。为了追求厚实醒目的颜色效果，有些产品需要印刷大面积的实地色，并且同一块实地可能印两遍，这时墨层会变得较厚，UV光线的能量不能作用到油墨的内层，导致油墨不干。遇到这种情况时，可以开启机组中间的UV灯，让前一色先初步固化，使后一色油墨在“湿压干”的情况下完成叠印，这样会显著改善油墨的固化问题。如果仍然固化不良，工艺师就要考虑调整印刷工艺，降低油墨厚度，保证油墨的正常固化。 铁片污染也会影响油墨的固化效果。铁片表面的油渍过多，或者锡层磨损都可能引起墨膜的污染，影响它内部的光聚合反应，导致固化不良。所以铁片的质量也是影响油墨固化的一个关键因素，在最初生产铁片时就要把它的质量控制好。 UV油墨不像普通印铁油墨那样容易被溶剂清洗掉，当它固化不良时只能使铁片作废，非常可惜。为了节约成本，提高印刷质量，印刷人员要像关注水墨平衡一样，关注UV灯的运行情况，关注油墨的干燥情况。 总结：UV六色印铁机在中国还是一个新生事物，但它在国外已经发展得如火如荼了。从中我们可以看出中国的印铁技术与先进国家的巨大差距，这个差距在十年以上，所以我国为印铁事业而奋斗的人还有很长的路要走，任重道远。虽然本文只是简单介绍了国内第一台UV六色印铁机的基本情况，但是相信大家对它已经不再陌生。随着社会经济的不断发展，中国的印铁企业不但可以购买更多这样的先进设备，而且相信在不远的将来我们也能自主制造出来，技术含量甚至超过国外的产品。 |
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国内唯一的一台UV六色印铁机介绍
