第三章 印刷压力

按照包衬弹性模量的不同，包衬分为： 软性包衬、硬性包衬、中性包衬。


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• 1、软包衬。 • 橡皮布+毛毡+衬纸，λ>0.25mm，压印面宽， 接触时间长，所需的最大压力可以小些，橡皮 布位移变形大，网点再现精度差，但对印版磨 损小，机器精度要求低。 • 2、硬包衬 • 橡皮布+纸。λ≤0.10mm，压印面较窄，接触 时间短，所需压力要大些，橡皮布位移变形 小，网点再现精度高，但易出墨杠。 • 3、中性包衬 • 橡皮布+橡皮垫+衬纸。0.1<λ≤0.25mm
§3.2.2、以上特点在胶印生产中的应用

§3.3、胶印包衬的分类 §3.3.1、分类

1、新的包衬有一较明显的塑性变形。因此新换的包衬在印 刷开始时（硬1000——软4000）张后，会因为塑性变形 而减薄，可能会导致压力不足，需要重新增加包衬量（软 补0.08—0.10mm、硬补0.02—0.03mm）。 2、新包衬的塑性变形趋于稳定后，在正常的使用范围内， 可以认为只有敏弹性变形。 3、随着印数和时间的巨大化，或是有一个超过正常应力值 的应力作用，橡皮布将会积累或产生较大的塑性变形。

§5.1、橡皮布的分类 • 胶印橡皮布分为普通橡皮布和气垫橡皮布二种 §5.1.1、橡皮布的结构 • 普通橡皮布由表面橡胶层（合成橡胶）、弹性胶层（天然橡胶）、 棉布骨架层组成。 • 气垫橡皮布由表面橡胶层、微泡海绵层、弹性胶层、棉布骨架层 组成。
1、包衬的种类 2、印刷速度。 3、纸张平滑度
§4.1.2、油墨转移率与压力的关系 • 在特定条件下，油墨转移率f与印刷 压力Pd的关系， • AB段上升缓慢，由于印刷压力过 低； • BC段f与Pd几乎成线性关系； • CD段合适的印刷压力，压力的改 变对油墨转移率影响不大； • 过了D点，压力过大，就会出现网 点严重扩大现象。
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§5、橡皮布的性能 §4.2、确定合适的印刷压力(λ)需考虑以下因素：
§3.3.2、软、硬包衬的压力分布特点
1、P—λ关系。

A、要想获得相似的压力，软包衬的压缩量比硬包衬大得多。 B、同样的压缩量变动，在硬包衬上引起的压力变化要比软包衬 大得多，所以采用硬包衬对包衬的厚度的测量要求更精确，此 外，易因机器振动或制造精度而出现墨杠。
§3.3.3、选择不同类型包衬的依据
§5.1.2、二种橡皮布的性能差别

§5.2、橡皮布的技术要求 §5.2.1油墨传递性 油墨传递率f传=转移油墨量/吸附油墨量 ×100%，f传愈大，橡皮布传递油墨的性能 就愈好。
普通橡皮布的体积不可压缩（有凸包）； 气垫橡皮布的体积可压缩（无凸包），原因是微 泡海绵层是由无数空气分散在胶层中，受压后空 气球缩小自身体积，产生垂直压缩，变形不再向 压印区二侧发展。
• 1、印过大量印刷品的包衬，其滞弹 性变形与敏弹性变形相比，可以忽 略不计； • 2、每次印刷都相当于一个加载—卸 载循环，包衬在每一循环中产生的 塑性变形都比前一循环中产生的塑 性变形小，总的塑性变形的增加量 愈来愈小，最后趋于稳定
• 如果材料的应力是周期性的压缩应力，如果周期很小，则由于 应变滞后于应力，滞后圈不能回到0点，而回到C点； • 依此类推σ-ε关系图上每个滞后圈的面积都等于材料因粘性(即 结构阻尼)而产生的内耗，因此，应力的每一循环都有材料的内 耗转变能释放出来，而使材料升温。


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§5.2.4、弹性 §5.2.5、硬度 硬度大有利于网点光洁,但对印版磨损大。
§5.2.5、平整度与粗糙度

即要表面有一定的粗糙度，具有良好的 吸墨性，又要保证良好的平整度。
§5.3、橡胶的特性 §5.3.1、结构特点
橡皮布表面粗度的選擇
1.
• 1、天然橡胶 • A、弹性模量小、伸长率大 • 天然橡胶是由数千个顺式异戊二烯聚合而成的长线形分子。平常 状态下，柔顺的分子链总是自发的处于卷曲状态。在拉伸力的作 用下，使分子链顺着外力场的方向舒展开来。另一方面，热运动 力图使分子链无序化，以便回复到卷曲状态，这就形成了回缩力。 • B、粘弹性 粘弹性。 分子构象改变的速度跟不上应力变化速度，表现为
xy n Pd E
1
§3.1.1三种变形的特点
σ
§3.1.2、粘弹性材料变 形的特点
• OA段表示敏弹性变形的发 生过程，AB段表示滞弹性 变形和塑性变形的发展过 程； • BC段表示敏弹性变形的消 失过程,CD段表示滞弹性 变形的消失过程，剩余变 形是塑性变形了。

§2、印刷压力的计算 §2.2、印刷压力计算的经验方法

§3、包衬的压缩变形
§3.1、粘弹性材料的压缩特性 粘弹性指兼有粘性液体与弹性固体的特 性，并在变形后呈现部分弹性恢复的物 征。 ε=ε敏＋ε滞＋ε塑。
近似地把压印滚筒看成是弹性体，把印版滚筒看成刚体。经验 表明，压印面大致成 形，压印面上一个点(x，y)的压力pd有 如下近似公式:
印速提高，印刷表面接触时间减少，需加大压力。

用平滑度低的纸张印刷时，必须提高印刷压力，才能使纸墨充分接 触，有充足的油墨转移到纸面。

4、图像类型
实地印品在较大的压力下才能得到浓重厚实的印迹，也促进油墨的 加压渗透；而精细的网点印刷品则十分强调在印迹清晰的前提下 采用尽可能小的压力，以免因网点扩大而损失层次。
物理吸附 塑性变形（变薄、不均匀） 老化（光滑、变硬） 蠕变（不要绷太紧） 应力松弛 内耗 发粘 起泡 拉伸变形 扭转变形
蠕变 在张紧力和印刷压力的长时间作用下，橡胶 分子发生了构象变化，失去了柔软性、高弹 性，并导致不可恢复的塑性变形。 生产中影响蠕变的因素有： A、时间。 B、压力。a、不要绷太紧。b、不要用太大的 压力印刷。c、压力分布不均匀。
影響網點
2. 影響帶墨量 3. 影響紙張剝離特性
粗而均匀， 印实地好
粗而不匀，中留空 细，有利于 气，有利于纸剥离。 印网点。
• C、橡胶需要经过硫化处理 • 在天然橡胶中加入硫化剂，进 行硫化处理，使线形结构橡胶 分子的一些双键打开，形成硫 桥，发生交联反应，成为立体 网状结构。提高了橡胶的机械 和物理性能。 D、天然橡胶只用作内层胶 天然橡胶的弹性好，粘结力好，但耐油性依旧差，不 适于表层胶，只用于内层胶。
橡皮滚筒
橡皮滚筒 承印物
橡皮滚筒（筒 体 + 橡皮布 + 衬 垫） 压印滚筒（筒 体+承印物）
Ps=∫Pd·dS Pcp=Ps/S PL=Ps/L
剖面图
府视图
3、平均压力 4、线压力
b
印版滚筒
b
L
1
§1.3.2、间接压力表示法 1、最大压缩量λ λ =R1+R2-d 其中R1=r1+δ1 R2=r2+δ2 r筒体半径，δ为包衬厚度。 2、压印面宽度 b 指合压后弧形接触面的宽度。 胶印实践生产中主要用λ和b来表示印刷压力的大小。
在应力大于材料屈服极限的 条件下
ε
应变滞后于应力，永不恢复。（应力大 于材料屈服极限值下发生。)
2
§3.1.3、滞后圈和内耗 • 如果连续地增大（或减少）应力， • 增大的方式是在足够短的时间内，应力保持不变， • 在加载过程中，由于材料粘性的存在，ε滞后于σ，前 一个应力引起的应变尚在发展中，后一个应力又比前一 个应力增大了； • 而卸载过程正相反。 • 因此，同一个σ值，在加载过程中所对应的ε值，要比 卸载过程中所对应的ε值小；形成一个封闭圈 ACBDA，叫粘弹性材料的滞后圈。
t
给一物体施加应力，在初时刻 (t=0) 加载， 应力瞬即达到一个有限值σ0；此后保持载 荷不变，则σ0亦保持恒定；到某时刻(t=tb) 卸载，应力瞬即由σ0降为零。。 理想的弹性体引的变形，应变随应力同 步进行，为敏弹性变形。 t 由粘弹性材料引起的变形，在应力保持恒 定的过程中逐渐发展的变形，应力撒消 后，应变慢慢消失至零。
2、P—b关系 •A、硬包衬的最大压力 要比软包衬大。 •B、硬包衬的压印面宽 度要比软包衬小。


1、印刷机的精度。海德堡——01机 2、印刷机设计的橡皮滚筒缩径量。 2.3——3.2 3、机器的印速，高速机通常要用硬包衬
§4、印压力的确定
§4.1、油墨转移率与印刷压力的关系 §4.1.1、油墨转移率的概念 转移到承印材料表面的墨量y与涂敷在印版上 的墨量x之比，f＝y／x×100％叫油墨转移 率； 印刷过程中，总是希望在一定的条件下获得高 油墨转移率。
2、合成橡胶 • 橡皮布所用的合成橡胶有：氯丁橡胶和丁腈橡胶。 • 它们特点是弹性比天然橡胶差，但耐磨、耐油、耐老化 好，以非极性为主，能很好地被油墨润湿。合成橡胶用 于橡皮布的表层。
氯丁二烯聚合而成
由丁二烯和丙烯腈聚合而成
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§5.3.2、橡皮布使用中性能的变化

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拉伸变形 扭转变形

拉伸导致胶层减薄，弹性降低；由于拉力在滚筒 周向受力不匀，导致减薄不均匀，引起印刷压力不均 匀。 A、胶层减薄、弹性降低。 B、压力不匀。 C、加速蠕变。 D、影响同步滚压比。
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1、滚筒轴线不平行。当滚筒轴线不平行时，二端的摩擦力大小 和方向不同，橡皮布在不同的摩擦力作用下产生扭转形变。 2、绷紧度不同。 当橡皮布裁切或装到橡皮布版夹上时操作不规范。 A、轴向的二边不平行。 B、绷紧时个别螺丝没拧紧。 C、插入版夹时，插入深度不同。
• 面积ACBE等于加载过程中外力对材料所作的功 • 面积ADBE等于卸载过程中材料对外界是所作的功 • 滞后圈ACBDA所围面积，它等于被材料耗散的部分机械 能，由材料分子的内摩擦而转变成热能, 称为内耗：材料 所消耗的没有对外界做功的能量。
§3.2、包衬的压缩变形 §3.2.1、包衬在印刷过程中的压 缩变形，有二个明显的特点：