第三章 印刷压力

§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。
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。
橡皮滚筒 印版 橡皮滚筒 承印物、压 印台
§1.1、定义

印刷压力一般指的是，油墨转移过程中 压印体在压印面上所承受的压力，即沿 压印面的法向，指向压印面的力。
§1.3、压力的表示方法
§1.2.2、圆压圆（胶印机）
印版滚筒 印版滚筒（筒 体 + 印版 + 衬垫）
§1.3.1、直接表示方法 1、压强（点压力） • 压印面上取一点，围绕该点取微 小的面积△S，若作用在△S上的 压力为P△S， 该点的压强（点压 力）Pd=lim(P△S/△S) 2、总压力

§1.4、印刷压力的作用：

§1.4.1、保持粗糙的印刷面完全接触。 由于机械制造的误差，纸张、橡皮布、印版表 面均呈粗糙微孔状，必须有一定的印刷压力， 受压变形，才能达到可靠完全接触，才能使油 墨、水与将要传递的承印物表面产生分子间作 用力而吸附转移。 。 §1.4.2、压力渗透作用。 油墨印到纸张上，其中连接料对纸张要产生渗 透现象，油墨接触纸张的瞬间，在流筒压力作 用下，使连接料分子被强制性压入纸张表面纤 维缝隙，压力对油墨的渗透干燥起重要作用。
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。

§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
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§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:
§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。
4
§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：
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。

§5.2.2、伸长

§5.2.3、表面胶层的耐油、耐溶剂性
指橡皮布表面胶层抵抗油和某些溶剂渗入的能 力。 耐油、耐溶剂性差的橡皮布，接触油墨和溶剂 后易膨胀。故要求橡皮布有良好的耐油、耐溶 剂的性能。同时还要求橡皮布的表面胶层具有 适当的亲油性，能够很好地吸附并转移油墨。
伸长率=（橡皮布受力后的长度-橡皮布原来的 长度）/橡皮布原来的长度×100%。 橡皮布的伸长主要取决于底布的强度。伸长率 大的橡皮布容易拉伸，导致胶层减薄、弹性降 低，故橡皮布的伸长率愈小愈好。注意橡皮布 的方向性
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。


5
§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
§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。
§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
• 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：
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、印刷压力的确定
§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。
应力松驰

内耗


长期紧固在滚筒上的橡皮布，内应力随 时间的延长逐渐地衰减，使绷紧度下 降，这是橡胶应力松弛的结果。 新橡皮布在安装时，必须分次收紧，并 适当地增加衬垫的厚度（拉伸减薄、新 橡皮有较大的垂直方向塑性变形）。橡 皮布松了会重影。
返回
橡皮布受周期性交变应力作用，因内耗 发热，内耗大，发热多容易老化。高速 机应选用内耗小的橡皮布。
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。
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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。
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。
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
6
§5.3.2、橡皮布使用中性能的变化

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。
• 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。
第三章 印刷压力

目录

压力的大小问题 压印面的滑动 橡皮布的印刷适性 实用压力调节的方法
§1、前言 §2、印刷压力的计算 §3、包衬的压缩变形 §4、印刷压力的确定 §5、橡皮布的性能及变形 §6、确定滚筒包衬的理论和实用方法
§1、前言
§1.2、压印形式 §1.2.1、圆压平（胶印打样机）
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。


3
• 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