浅析烫印中的力的问题

    【集萃网观察】力在印刷中是一个相当重要的变量，同样，力的运用也直接影响着印品的后加工质量，在把原辅材料加工成印刷成品过程中，几乎每个环节都离不开力的作用。所以，对印刷过程中力的作用进行研究，对于发展印刷工艺、提高技术水平有着重大意义。下面仅从印后加工着手，对力的运用作一些简单的分析，希望能对印刷技术研究工作人员有所帮助。

　　烫印过程实际上就是在一定温度条件下，以一定的压力将金属箔转移到印刷品或其他承印物表面的过程。不难看出，力是烫印过程中的一大要素，也是最不容易控制的一个变量。尤其在实际烫印过程中，由于烫印面的不平整性，使得力的平衡关系比较复杂。要把这些复杂的问题分析清楚，并不是一件简单的事情，需要技术人员认真思考，发挥主观能动性，在实际生产中发现问题，分析问题，最终达到解决问题的目的。下面就烫印中的力，从3个方面进行一些简单的分析。

　　平压平烫印技术

　　目前国内使用的大部分烫印设备均为平压平型烫金机。这种机型的一大特点是烫印版上所有的凸印图文与印刷品表面同时接触，也就是整个烫印表面所有的烫印图文均处在同一个平面上，是一种面接触式烫印方式。在机器合压的一瞬间，烫印版表面各个部位都处于受压状态下，此时，压力基本上是平均分配到每个烫印单元的表面，也就是说，每个烫印单元表面所受的压力基本上一致。如果某处的烫印压力与其他地方不同，可以在压力不够的区域垫上合适的垫版纸来加压;反之，也可以在压力较大的区域撤去垫版纸而减压，最终目的是达到压力平衡，完成烫金。

　　平压平型烫金机的压力平衡比较容易实现，而且设备价格便宜（相对圆压圆型烫印设备而言），所以这类机型被广泛使用。但是，平压平型烫印设备永远也无法摆脱其在设计上的缺陷，即：它永远也不能达到超高速烫印生产的要求。

　　圆压圆烫印技术

　　为了适应大批量高速生产的需要，圆压圆烫金机应运而生。

　　一、圆压圆烫印的优势

　　目前，圆压圆烫金机正在逐步完善，已向我们展示了它的许多独到之处：

　　其一，它在烫印速度上占有绝对优势。比如，圆压圆烫金机基本速度为7000张/小时，最高速度可达11000张/小时;而目前平压平烫金机的最高速度只有8000张/小时，而且即使是较先进的平压平烫金机，大多也只能在6500张/小时的速度稳定运转，由此可见一斑。

　　其二，圆压圆烫印的电化铝分离过程为线分离，这种分离方式不易使电化铝出现毛边或掉金现象;而平压平烫印中电化铝的分离方式为面分离，即电化铝与烫印物之间的分离基本上是在一瞬间完成，使得电化铝的分离效果比较差，容易出现毛边、掉金等情况，严重的还可能导致电化铝箔带断裂，或者叼牙掉纸，影响烫印的正常进行。

　　其三，圆压圆烫印的压力相对于平压平烫印来说要轻一些，不容易压坏纸张，烫印亮度好，而且烫印精度高。

　　二、圆压圆烫印的可行性分析

　　虽然圆压圆烫印有许多优势是平压平型烫印所不及的，但是圆压圆烫金机在烫印适性方面却不及平压平型烫金机。比如在烫印不规则图形时，平压平烫金机的适性远高于圆压圆烫金机。这究竟是为什么?下面对两种烫印方式进行一些简单的分析，其原因就不难知道了。

　　前文提到过，圆压圆烫印与平压平烫印最主要的不同点在于接触形式，一个是线接触，一个是面接触。

　　例如：在烫印一个三角形图案时，对于平压平烫印设备来说，烫印过程是一个面接触的过程，整个烫印版面的烫印压力是在一瞬间获得的，如果烫印版表面的压力不均匀，可以通过垫版的方法来获得较为均匀的压力，使得不规则图形的烫印得以实现。

　　但是，对于圆压圆烫金机则并非如此简单。我们假设烫印时是从三角形图案的顶部开始合压的，则烫印面的受压情况是：烫印开始时压力最大，以后随着烫印面积的增大，压力逐渐减小。

　　我们使用的任何一种烫印材料所能承受的压力都是有一定限度的，压力太大或过小都不能很好地进行烫印。我们暂且做如下定义，以便进行定性分析：

　　?烫印材料允许的压力差为ΔF

　　?实际烫印产生的压力差为ΔF’

　　?液压压强为P

　　?烫印开始与结束的瞬间，三角形烫印图案的微积分面积差为∫ΔS=S2-S1

　　?纸张变形产生的反作用力差值ΔF0=K?X2-K?X1

　　则ΔF’=K?X2+P?S2-（K?X1+P?S1）

　　如果设定开始烫印的瞬间辊间距H=发生形变后的纸厚h1+烫印版厚度h2，那么上式中的P?S1值应为零。

　　则ΔF’=ΔF0+P?∫ΔS

　　如果ΔF’≤ΔF，则此图形可以使用该材料通过校压的方法完成烫印工作。反之，无论操作师傅怎么垫版，都无法使得这种材料的烫印得以实现。

　　从上述分析不难看出影响圆压圆烫印的各种因素之关系。也就是说，如果ΔF’>ΔF，而烫印图像不能改变，那么我们可以通过改变烫印材料的方法来满足烫印条件，最终实现正常烫印。当然，从上式可以看出，我们还可以通过改变其他变量来实现正常烫印，在此就不逐一进行分析了。

　　三、圆压圆烫印问题的解决方法

　　本人经过对圆压圆烫印机理进行认真分析和研究，发现在解决烫印问题时还可以运用以下一些方法。

　　1.补压法

　　先对烫印图像进行面积计算，并依此制作出图像的补压版。为了避免对印刷品造成不良影响，应该将补压版分别安装在印品出血边以外的轴向同等位置。对于不规则的烫印图像，可以采用制作阴图补压烫印版的办法，最终完成烫印。在烫印过程中，由于补压烫印版的存在，受压面积通过补压版的作用得以改变，最后使得烫印版表面的压力得以平衡。所以，经过这样的处理之后，圆压圆烫印就可以正常进行了。

　　这种办法操作困难，制版费用高，不能作为一个真正的解决问题的办法，只适合在研究时使用。

　　2.均衡压力法

　　所谓均衡压力，就是通过观察烫印效果找到烫印版上局部压力过高或过低的地方，而后在相应的地方加（减）垫版纸。这种均衡压力的方法相对于补压法就容易得多了，它与平压平烫印中采用的垫压方式基本一致，只是对加垫的材料大小、位置要求较高罢了。

　　以上这两种解决方法各有其优缺点，方法一对操作技巧的要求低于方法二，但是方法一中补压烫印版的制作难度太大，不适合正常生产使用。总之，两种方法的取舍要针对具体烫印图像的结构，仔细分析研究，权衡利弊。

　　特殊烫印工艺

　　随着印刷工艺和技术的发展，越来越多的新工艺在烫印生产中得到运用。下面仅对烫压一次工艺进行简单的分析。

　　所谓烫压一次工艺，就是将烫印和压凸两个过程合二为一。目前烫压一次工艺在运用过程中仍存在一些问题，比如：烫印图案的边缘易出现烫印不上的问题，要想更好地完成烫印任务，操作起来非常困难。

　　分析其原因，主要是所用烫印版的表面状态与普通烫印版已不再相同（如图4所示）。烫压一次工艺所用的烫印版表面是凹面，所以其受力情况比平面的烫印版要复杂得多。在烫印过程中对于力的正确分析是解决其烫印问题的关键所在。

　　从烫压一次工艺所用的烫金版和树脂版之间的匹配关系可以看出，如果在烫印压凸过程中发现文字边缘部分烫印不上，而且是有规律地出现在文字笔画的某个固定方向（如上、下、左、右等），那么基本上可以肯定是树脂版的位置挪动了，造成部分区域压力不均匀，从而出现烫印故障。

　　由于烫印材料对各项烫印工艺参数的要求比较苛刻（特别是力大小），所以烫压一次工艺中最棘手的问题就是解决力的均匀性问题。正因为这一点，烫压一次工艺对于烫压一次版的制作要求相当严格。如果铜版与树脂版表面的弧度差别超过一定限度，那么烫印将是无法完成的。这就是为什么有些版无须做太多调整就可以正常使用，而有些版无论怎么调都无法完成烫压加工，必须换版才行的原因。

　　综上所述，虽然印刷技术在不断发展中，但只要我们能细心观察，从浅入深地对问题进行剖析，就一定能找到问题的本质所在，最终获得解决问题的办法。

　　以上是本人在从事烫印技术研究过程中感悟的一些道理和积累的一些经验，希望能对从事印刷工作的员工和印刷技术研究人员有所启迪。

　　来源：彩色印象