凹版印刷机工作原理与应用解析

第一章概论

凹版印刷作为印刷工艺的一种，以其印制品墨层厚实，颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。

1.1 凹版印刷原理及特点

1.1.1 凹版印刷的原理

凹版印刷从其名称上就可以得知：它的文字图像是凹入版面的。也就是说凹版的空白部分都在同一平面上(版面)，而图文部分位于空白部分之下，并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓谈层次。这样的印版称之为凹版。用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。

原稿上的暗调层次在凹版上相应的印刷部分，其低凹的深度大；反之，原稿上最明亮的层次在凹版上相应印刷的部分，其低凹的深度就浅。因此，凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨的不同来表现印刷图像的深浅层次。

1.1.2 凹版印刷的特点

凹版印刷与凸版、平版相比较，凹版保存并传递油墨的载体是网穴。由于网穴的油墨容积可以各不相同，所以传递的油墨量也就各异，因此，凹版印刷的印品与平、凸、丝网印刷相比，具有墨层厚实、色彩鲜艳、层次清晰丰富和真实感强等特点。

（1）墨层厚实。一般来说，印刷的油墨层厚度乎印约2ym，凸印约7严m，而凹印可达9—20Pm，仅次于丝网印刷，墨层的厚实可产生许多特殊效果，如立体感强，能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷的优点。

（2）墨层干燥快，不需要喷粉，可以进入下一工序。

（3）凹版印刷属于干式叠印，无润版液干扰，图像质量和纸张尺寸比较稳定。

（4）承印材料适应广。

（5）耐印率高，适合大批量印刷。

目前，凹版印刷的印品主要有以下几类：

纸包装，如烟盒、酒盒、酒标、香皂盒、药盒等等。

塑料软包装，如食品包装、化妆品、医药包装、种子包装、工业品包装等。

有价证券印刷，如钞票、邮票等。

第二章凹版印刷的分类

按承印物形状，凹版印刷可分为单张印刷和卷筒印刷。按制版的方式不同，凹版又可分为腐蚀凹版和雕刻凹版两大类。腐蚀凹版又包括照相凹版和照相加网凹版。雕刻凹版包括电子雕刻凹版、激光雕刻凹版、机械雕刻凹版和手工雕刻凹版。

2.1 雕刻凹版

雕刻凹版是用刻刀直接在印版滚筒的表面刻出与原稿图文相对应凹版印刷凹版印刷的凹坑，按刻刀的控制方法可分为手工雕刻凹版，机械雕刻凹版及电子雕刻凹版。

2.1.1 手工雕刻凹版

手工雕刻凹版是技术人员用刻刀在印版滚筒的表面按照原稿图文进行手工雕刻制成的，印版材料可用铜板或钢板。手工劳动繁重，制版费用大，周期长。但是手工雕刻的凹版线条清晰，印刷品层次感强，难以伪造。大多用于制作有价证券及高质量艺术品的印刷凹版。

2.1.2 机械雕刻凹版

机械雕刻凹版是用机械控制刻刀在印版滚筒的表面进行雕刻制作的，它减轻了手工雕刻的繁重劳作，制版速度快，周期较短，制版费用也较低。主要用于制作有价证券的印刷凹版。

由于手工和机械雕刻制版的费用较高，制版周期长，所以使用范围受到限制。但事物都是一分为二的，就防伪包装来说，手工雕刻凹版也许就是最好的制版方法。因

为秘诀防伪是防伪包装的一个主要方法，技术人员在手工刻制凹版的过程中可以采用各种方法雕刻出一些暗记，这些手工雕刻凹版上的暗记不易被发现，在印刷品上就更难被分辨，这就形成了秘诀防伪。

2.1.3 电子雕刻凹版

这种版是由电子控制装置控制刻刀在印版滚筒表面进行雕刻的。利用电子雕刻机，按照光电原理，控制雕刻刀，在滚筒表面雕刻出网穴，其面积和深度同时发生变化。

2.2 腐蚀凹版

腐蚀凹版是按照原稿图文用化学腐蚀的方法在印版滚筒的表面蚀刻出一个个墨坑制成的。根据原稿图文转换方法的不同，可将腐蚀凹版分为蚀刻凹版，照相凹版，网点凹版。

蚀刻凹版是用雕刻与腐蚀相结合的制版方法制成的。即先用手工雕刻出原稿图文的形状，再用腐蚀的方法制出凹版。

照相凹版应用比较广泛，是凹印中应用最多的印版，主要用于印刷画版等。

网点凹版主要用于包装装潢印刷及建材印刷等。

第三章凹版印刷材料

3.1 凹印纸张

根据印刷方法不同，纸张具有特定的性能。例如，印刷报刊的新闻纸和印刷书籍的凸版印刷纸，吸墨性好和不透印；用于套色彩印的胶印新闻纸，则有高的吸水变形伸缩率；用于凹版印刷的证券纸，其纸面细腻，印出的线条清晰逼真。

凹版印刷纸供印刷钞票、债券和各种证件等用的纸。纸质强韧，耐磨耐折，具有高的耐久性。并带有水印，以适于印刷各种高级制品。原料用漂白化学木浆或漂白新破布浆，也可掺用部分棉麻浆，经长纤维游离状打浆，一般不加填料，用长网造纸机抄造。也有的在造纸机上用淀粉或明胶进行表面施胶，以进一步提高纸的外观。3.2 塑料薄膜

用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，用于包装,以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些

产品都给人们生活带来了极大的便利。

3.2.1 塑料薄膜的表面特性

1.表面张力低

一般说来，塑料的表面张力比较低，如PE的临界表面张力只有31mN／m，PP只有29mN／m，表1为几种常见塑料的临界表面张力值。

2.溶解度参数小

塑料的溶解度参数比溶剂要小，如PE的值只有16．1(J／mI)，而一般印刷油墨的溶剂的溶解度参数为16．3。24．5(J／m1)，印刷时一般要求二者的差值小于3(J ／m1)。而且塑料的溶解度参数大小与其透气性有关，一般两者的溶解度参数相近时，其透气性就大。

3.结晶度高

塑料分子的结晶度高，化学性能稳定，难以被溶剂溶胀或溶解，因此，油墨中的高分子聚合链很难与塑料分子相互扩散或编结形成粘附力。

4.表面平滑度高

塑料薄膜的表面平滑度较高，但是这种光滑的表面不利于油墨在上面进行附着，这是因为其比表面积较小，且不能形成机械咬合力。

6.易形成静电

由于塑料分子既不能电离，也不能传递自由电子，摩擦产生的电荷难以消失，其结果是使塑料表面带上静电。

3.2.2 塑料薄膜的表面处理

塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。

1.电晕处理法

电晕处理法的基本原理是：通过在金属电极与电晕处理辊（一般为耐高温、耐臭氧、高绝缘的硅橡胶辊）之间施加高频、高压电源，使之产生放电，於是使空气电离并形成大量臭氧。同时，高能量电火花冲击薄膜表面。在它们的共同作用下，使塑料