从网纹辊到陶瓷网纹辊

从网纹辊到陶瓷网纹辊
谈及网纹辊，不了解的人，总觉得它很神秘：看似光滑的辊面上，居然有那么多玄妙！自以为了解它的人，也总为它头痛：明明都是按照要求，按照标准加工出来的辊轮，却总有那么一些状况，无论怎么调整，怎样调试，都无法达到用户要求，投入人力物力不算，还惹得一身抱怨！
﹡网纹辊的历史演变
网纹辊源起于1938年左右，到现在已经有了70多年的历史。

它的发明纯粹是为了给柔性版印刷机的诞生做配套，可以说，因为有了柔性版印刷机，才有了网纹辊。

最早的网纹辊是采用铁质辊筒，然后将网纹压刻在辊轮表面，制作比较粗糙，使用中磨损也很大，印刷质量和印刷成本都难以得到保证，制约了柔版印刷的推广，当时主要应用于纸箱外包装。

1939年柔印行业对网纹辊进行了改进，在压刻的辊轮外表面再电镀一层硬铬，以此来增强网纹辊的表面硬度（通常在洛氏HRC55-HRC60，维氏HV600-750之间），延长使用寿命，也就是我们现在所见到的电镀铬金属网纹辊的雏形。

但是这种工艺由于压刻的网孔比较粗糙，网线数太低，依然无法满足精细印刷要求，从而也制约了柔版印刷的进一步发展。

电镀金属网纹辊发展到现在，随着机械加工精度的提高，质量也在不断提高，目前依然在网纹辊的应用市场中占有很大份额，基本分为电子雕刻和机械挤压两种，网线数一般不超过300线/英寸（约120线/厘米）。

1970年，在热喷涂加工行业的发展推动下，有人提出利用坚硬的热喷涂陶瓷层来制作网纹辊，但是由于陶瓷层硬度太大（高达HRC70，HV1100），雕刻困难，所以当时只停留在理论阶段。

只有到了1984年激光技术的成熟发展和应用，陶瓷网纹辊才正式问世。

这一工艺采用高能等离子热喷涂加工的方式，在金属辊
轮表面喷涂一层Cr
2O
3
金属氧化物陶瓷材料，然后采用精密研磨和抛光工艺使辊
面陶瓷层达到镜面效果，再利用激光束的高能量使陶瓷层气化，从而完成网纹形状的雕刻。

村田激光总公司是日本排名第四的专业热喷涂加工企业，于1991年开始从事陶瓷网纹辊的制作。

激光雕刻陶瓷网纹辊的雕刻工艺也经历了数次更新，最开始是采用单束光激光雕刻，这种方式雕刻的网纹辊线数只能在50-400LPI（线/英寸），能满CO
2
足纸箱印刷要求，但是网线数难以提高，网点也不够清晰，不能满足高网线印刷
激光雕刻系统拆网穴重要求。

随着激光技术的发展，激光器有了很大改良，CO
2
覆打点方式为陶瓷网纹辊也带来了革命性的变革，使网孔更宽，网穴造型更为平均，网线数范围也扩大至50-1000LPI，从而为柔性版印刷带来了革命性的发展空间，从印刷地位中的配角逐渐成长为主角。

YAG激光技术的出现使网线数及网孔清晰度得到了进一步改善，雕刻的网线数范围也提升到1600LPI。

目前，新的Ultracell-Melt激光雕刻工艺又在进一步酝酿之中。

﹡神秘的“网纹”
网纹辊，顾名思义，直白的说，就是辊面带有“网纹”的辊子。

我们肉眼看不见那些“网纹”，并不代表它们不存在，只是因为它们太细太小，需要借助放大镜才行。

在200倍以上的放大镜下面，我们就可以一窥网纹的“庐山真面目”了。

典型的陶瓷网纹辊网格形状如下图所示：
从左至右，分别为60°蜂巢，30°蜂巢，45°菱形，1-89°斜线（角度可调），也可根据客户需要雕刻其他网纹形状。

这其中95%的陶瓷网纹辊都是采用60°蜂巢型网形，因为它排列最紧凑，贮墨量最大，释墨量也很好，可以减少边角效应，由于网穴边界不在水平方向上，还可以避免30°雕刻角的“通道效应”。

30°是蜂巢型的另外一种体现，可以减少印刷中的“针眼故障”，主要用于少部分涂布行业。

45°及斜线型陶瓷网纹辊，多用于UV上光和涂布行业。

我们把网穴再
进一步放大，就可以
看到右边的示意图：
在每一个网孔的底
部，金属网纹辊都是
“V”字形，而陶瓷
网纹辊是“U”型，带有弧度的网穴底部，可以提高网纹辊释墨率，可以减少印刷过程中油墨的残留，从而降低网纹辊的堵塞概率，延长网纹辊的使用寿命，提高生产效率。

对于陶瓷网纹辊，一般而言，随着网线数的增高，贮墨量慢慢变小。

因此造成了不少用户的一个理解误区，他们单纯的认为：线数低的网纹辊贮墨量小，线数高的网纹辊贮墨量大。

比方说同样一个印版，有实地，有图案，有文字，用户为了提高或降低上墨量，往往只采取提高或降低网纹辊线数的方法来提高和降低贮墨量。

但实际上，网纹辊的贮墨量除了与线数有关系，更大的是和自身网穴深度有关系，如下两图所示：
这是两个线数相同的陶瓷网纹辊网穴形状，他们的网口宽度和网墙的宽度是相同的，即在辊轮表面的单位面积里面，网纹辊表面的网穴个数是一样的。

那么，如果他们的网穴深度不一样，贮墨量也就有了很大差别。

所以，根据网穴深度的不同，我们完全有可能做出网线数800LPI比网线数700LPI贮墨量大的陶瓷网纹辊来。

虽然通过加深网穴深度可以提高贮墨量，但是也不能一味的加深，还要考虑释墨率和雕刻难度，所以如果两根陶瓷网纹辊网线数差距太大，比如600LPI 想做到比300LPI大的贮墨量，就不可能实现了。

当然，相同线数的陶瓷网纹辊，我们也可以做出相互不同的贮墨量。

﹡为什么要选择陶瓷网纹辊
专家说，陶瓷网纹辊是网纹辊的未来。

但是在实际的生产应用中，有很多的用户对陶瓷网纹辊还有着这样的或那样的的顾忌和担心。

他们反映陶瓷网纹辊太“娇嫩”了，一不小心碰上去，就会掉一块儿瓷或者砸一个坑儿，一下子都是几千甚至上万块钱，代价太大。

因此如果不是必须要使用陶瓷网纹辊的工况，他们宁肯选择价格更便宜的金属网纹辊。

其实对于金属网纹辊来讲，它们并不比陶瓷网纹辊更“耐碰”和“抗砸”，两者的表面硬度相差很多。

但是金属网纹辊磕坏后的翻新成本很低，就给用户一种心理：陶瓷网纹辊太贵了！事实上，在使用寿命方面，陶瓷网纹辊通常是金属网纹辊的
5-10倍，而价格仅仅是金属网纹辊的3-5倍，尤其是使用刮墨刀系统的网纹辊；在上墨（涂布）均匀度方面，陶瓷网纹辊的陶瓷层具有毛细孔，有亲水性，使得墨层（涂层）更均匀，更细腻，可以显著提高印刷品质量。

对于一些涂料价格很贵的行业，虽然使用陶瓷网纹辊增加了一时的成本，但是长久看来，用料方面会大大节省，生产速度也提高了，收益是显而易见的。

当然，在有些行业，由于需要涂布量太大的缘故，还是必须要利用金属网纹辊低线数的优势的。

“堵版”是网纹辊使用过程中常见的一种现象，无论是陶瓷网纹辊还是金属网纹辊。

辊子堵了，网穴就变浅了，贮墨量自然也会减少，这个时候就需要清洗。

通常情况下，采用可软化油墨的溶剂，涂覆在网纹辊表面，待干结在网穴中的油墨软化后，用钢丝刷或铜丝刷刷洗，然后用清水冲洗。

在这个过程中，最好使辊轮转动起来。

一般情况下，陶瓷网纹辊采用钢丝刷刷洗，金属网纹辊采用铜丝刷刷洗，如果用反了，钢丝刷会破坏金属辊表面的铬层，铜丝刷的铜丝会断裂嵌入陶瓷辊网孔。

如果是重度堵塞的辊轮，溶剂清洗法就难以起到显著的效果，这时候需要用超声波清洗法或者喷粉机清洗法。

假如使用超声波方法清洗，一定要遵循“多泡少震”的原则，即泡10-20个小时，然后震动10-30分钟。

不少用户不懂得超声波清洗的原理，等辊子一放入超声波清洗机，就把震动打开，连续震上几个小时甚至十几个小时，这样陶瓷网纹辊是洗干净了，网孔的网墙也被震塌了，会在印
刷品表面形成“糊点”或“墨斑”。

喷粉机清洗法是用机器将Na
2HCO
3
粉末强力喷
在网纹辊表面，这种方式只适合400LPI以下的陶瓷网纹辊，400LPI以上的网纹辊，由于网墙太薄，容易被高速的粉末颗粒砸碎。

以上清洗方法，原则上只适用水性油墨，如果是UV光油或者油性涂料，目前还没有有效的清洗方法，所以要在使用过程中特别注意，停机或换版时要及时清洗，禁止不同颜色、不同厂家的油墨混用，防止油墨干结在辊面。

对于涂布行业，建议客户采用稀释涂料时的稀释溶剂，或者与其涂料供应商沟通采用能溶解涂料的溶剂。

﹡陶瓷辊的现状与明天
目前，陶瓷网纹辊已广泛应用于各种柔性版印刷机（包括标签柔印机，中宽幅柔性版印刷机，瓦楞纸箱水墨印刷开槽机），胶印UV上光机（如海德堡CD102，
高宝利必达105，罗兰700、小森等品牌胶印机，局部上光机等），高速精密涂布机（如纸张、薄膜上水、涂色、涂胶）等。

陶瓷网纹辊因为其应用范围的局限性，不仅要和金属网纹辊竞争市场，同行之间的竞争也相当激烈。

市面上的陶瓷网纹辊，目前只有少部分是来自欧美的进口品牌，如Happer，Apex，Stork等，绝大多数的还是国产的各种品牌。

这是因为陶瓷网纹辊不是标准配件，主要的参数是来自于用户的需求，要经常根据工况调整，加之国外的加工周期比较长，交货不及时，价格也是国内产品的5倍左右，难以被国内客户接受。

陶瓷网纹辊质量的好坏，主要来自两个方面：一是陶瓷辊轮本身热喷涂涂层的质量，它是由热喷涂的工艺和配方决定的，主要影响陶瓷辊使用寿命的长短；二是辊轮厂商对印刷原理和工艺的理解，不同陶瓷网纹辊厂家雕刻出来的网穴的形状、深浅、排列方式等都有所不同，它将影响网纹辊的贮墨量和释墨量，进而影响印刷品质量。

随着经济的不断发展，客户对印刷品和外包装的要求也越来越高，加上加工工艺的成熟，陶瓷网纹辊价格的下降，也有越来越多以前采用金属网纹辊的用户在开始考虑陶瓷网纹辊，我们期待着陶瓷网纹辊被更多的网纹辊用户所接受。

也期待着陶瓷网纹辊有更美好的明天。