絲印機的分類及工作原理
絲印機種類較多,有以下分類方法。
一、按自動化程度分類
按自動化程度木同有以下三種形式。
1.手動絲印機。印刷機的結料、印刷和收料等全部操作均由手工進行的絲印機。
這種絲印機結構簡單,價格低廉,操作使用方便,其應用比較廣泛,主要用于小批量、中小規格的零件印刷。
2.半自動絲印機。除給料與收料由手工操作外其他工藝過程均自動完成的絲網印刷機。
這種形式適合于絲網印刷的工藝特征,結構比較簡單,價格也較低廉,是絲網印刷機的主要機型,其印刷速度一般為1000張/h左右,在國內外得到廣泛應用。
3.自動絲網印刷機。給料、印刷、收料等全部工藝過程均自動完成的絲印機,其印刷速度對單張紙印刷機一般為1500張/h左右,主要適用于產品穩定、批量較大的印品,所占的比例不大。
二、按絲網印版的結構分類
1.平型絲印機。網版呈平面型的絲網印刷機。
這種機型是絲網印刷機的標準機型,其應用范圍很廣,約占絲網印刷機的80%以上,主要適用于各類紙張、紙板、塑料薄膜。金屬板、織物等平面承印物印刷。
按印刷部件的運動形式不同,可分為如下三種形式,即鉸鏈式、升降式和滾筒式。
(1)鉸鏈式平型絲印機。這種形式的基本構成如圖10-3所示。
圖10-3 鉸鏈式平型絲印機
1-網版 2-刮墨板 3-回墨板 4-承印物 5-印刷臺
印刷臺是水平配置固定不動,網版繞其擺動中心擺動。當網版擺至水平位置時進行印刷,然后網版向上擺動完成收料。
這種形式結構簡單,使用方便,大多數手動絲網印刷機和半自動絲網印刷機采有這種形式,在絲網印刷中得到廣泛應用。
(2)升降式絲網印刷機。網版處于水平固定位置,刮墨板往復運動完成印刷過程。如圖10-4所示當刮墨板處于印刷行程時,印刷臺處于上部位置;當刮墨板返回行程時,印刷臺下降進行收料和給料。
圖10-4 升降式平型絲印機
1-網版 2-刮墨板 3-承印物 4-印刷臺
這種形式大多用于半自動或全自動絲網印刷機,可使用單張紙,也可使用卷筒紙,如窄幅機組式柔性版印刷機中,增設絲網印刷機組往往采用這種機型。
(3)滾筒式平型絲網印刷機。這種形式主要由刮墨板、網版和滾筒構成,如圖10-5所示。
圖10-5 滾筒式平型絲印機
1-網版 2-利墨板 3-承印物 4-滾筒
刮墨板置于網版上部中間位置,僅作上、下移動。網版處于水平位置作往復運動。滾筒處于網版中間下部位置可進行旋轉。承印物從網版與滾筒之間通過時,刮墨板問下移動對網版施以一定壓力,此時,網版開始向右運動,滾筒靠網版對其表面的接觸摩擦力與網版同步轉動,油墨在刮墨板的擠壓下,從網版通孔部分漏印到承印物上。
這種機型主要適用于厚型單張承印材料印刷。
2.圓型絲網印刷機。網版呈圓筒型的絲網印刷機。
這種機型采用圓筒型金屬絲網,主要有兩種形式,即平臺式和滾筒式,其基本構成如圖10-6所示。
圖10-6 圓形絲網印刷機
(a)平臺式(b)滾筒式
1-網版 2-供墨輥 3-刮墨板 4-承印物 5-印刷臺(滾筒)
在圓筒型網版內部設有供墨輥和固定刮墨板,印刷時,網版的旋轉與承印物的移動同步進行,以實現連續印刷,可對單張或卷筒式承印物進行高速印刷。平臺式圓型絲印機主要用于單張紙印刷,印刷速度可達2000張/h;滾筒式圓型絲印機主要用于卷筒紙連續印刷,其印刷速度可達80m/min。
圓型絲網印刷機因金屬絲網和網版的制作需要較高的技術水平,所以其應用受到限制。
三、按承印物的類型分類
按承印物的形式不同,可將絲網印刷機分為三種類型,即單張紙平面絲網印刷機、卷筒紙平面絲網印刷機和曲面絲網印刷機。
1.單張紙平面絲網印刷機。使用單張紙承印材料進行平面印刷的絲網印刷機。
這種機型可采用平型網版,也可采用圓型網版,其應用較為廣泛。
2.卷筒紙平面絲網印刷機。使用卷筒式承印材料進行平面印刷的絲網印刷機。
這種機型上,平型和圓型網版都可選用,圖10-7為卷筒紙平型絲網印刷機構成示例。
圖10-7 卷筒紙平型絲印機的構成
1-給料部 2-除塵部 3-印刷部 4-UV干燥部 5-質量檢測部 6-復卷部
采用機組式平型絲印機組進行多色套印,卷筒承印物作間歇運動,印刷時承印物停止運動,并由除塵裝置對承印物表面進行除塵處理。因印刷部使用UV油墨,所以經多色印刷后由UV干燥裝置進行照射,經質量檢測后由復卷部進行收料。為保證套準精度應設套準定位裝置和張力調整裝置。
3.曲面絲網印刷機。對各種容器或其他成型物進行印刷的絲網印刷機。
按承印物的形狀不同,曲面絲網印刷機主要有兩種機型,即圓柱體曲面印刷機和圓錐體曲面印刷機。
(1)圓柱體曲面印刷機。這種機型主要用于印刷圓柱體玻璃制品及其他圓柱體成型物。根據網版與承印物之間的傳動方式不同,有摩擦傳動式和強制傳動式兩種類型。
①摩擦傳動式曲面絲印機。對于單色印刷的玻璃制品可采用這種傳動方式,如圖10-8所示。
圖10-8 摩擦傳動式
1-刮墨板 2-網版 3-承印物 4-支承裝置
將承印物置于支承裝置的滾輪上,支承裝置與刮墨板可作上下運動并可進行調整。印刷時,刮墨板向下移動對承印物施加一定印刷壓力,當網版向右作水平運動時,靠版面與承印物表面之間的接觸摩擦力帶動承印物轉動完成油墨轉移。
這種印刷裝置結構比較簡單,使用比較方便,但不能保證網版與承印物表面有比較精確的傳動關系,印品質量一般,主要用于單色印刷。
②強制傳動式曲面絲印機。這種傳動方式中,網版與承印物之間不是靠摩擦力而是通過齒條-齒輪傳動機構使二者保持同步的運動關系,其基本構成如圖10-9所示。
圖10-9 強制傳動方式
1-刮墨板 2-網版 3-齒條 4-傳動齒輪 5-支承裝置 6-承印物 7-模具
在印刷過程中,網版水平運動的平移速度應與承印物印刷表面的線速度相等,這是實現精密套印的重要條件之一。也就是說,該裝置的齒條與網版運動部件連接在一起,通過齒條-齒輪傳動機構由網版帶動承印物同步轉動。為此,應滿足如下基本要求。
a.對版時,應保證合理的網版間距,并使刮墨板印刷壓力的方向通過承印物的中心線。
b.上料時,應用專用模具安裝承印物,以保證套印時準確的印刷起始位置。
c.應根據不同直徑的承印物選配傳動齒輪的模數與齒數。一般而言,對于中小型曲面絲印機,取小模數的傳動齒輪,其模數m=1。假如圓柱體承印物的直徑為D,印刷時傳動齒輪的節圓直徑應與承印物直徑相等,這樣,便可由D與m計算出傳動齒輪的齒數Z,即
Z= D/m
這是實現承印物表面與網版之間不產生滑動的基本條件。
這種機型可對圓柱體承印物進行精密多色套印。
(2)圓錐體曲面絲網印刷機。這種形式主要有以下兩種機型,即網版水平移動式和網版扇形擺動式。
圖10-10 網版水平移動式
1-齒輪 2-齒條 3-到墨板 4-網版 5-承印物 6-支承底座 7-底座調整裝置
①網版水平移動式。這種機型網版的運動與圓柱體強制傳動式曲面機相同,靠齒條一齒輪傳動機構實現網版與承印物的同步運動,其構成原理如圖10-10所示。
除應滿足圓椎體強制傳動式曲面機的基本要求外,還要注意以下兩點。
a.專用傳動齒輪齒數的計算。齒輪齒數的計算如圖 10-11所示。
圓錐體大頭直徑為D〈SUb〉1〈/SUb〉,小頭直徑為D〈SUb〉2〈/SUb〉。計算齒輪時齒輪的節圓直徑應與承印物印刷圖文長度方向的中央截面的直徑相等,即以小頭端面距印刷圖文中央位置的長度L計算出此截面的直徑D,然后按Z=D/m 式則可計算出齒輪的齒數Z。
b.支承底座的調整角度。承印物支承裝置應在垂直方向進行調整,根據承印物的錐度大小調整支承裝置底座與水平方向的角度,以保證承印物印刷表面與刮墨板網版的水平度,其調整范圍一般為0°~8°。
圖10-11 齒輪齒數的計算
支承底座的調整角度的計算如圖10-11所示,即
tgθ=h/s
式中θ -底座調整角度(承印物傾斜角〕;
S-錐體承印物長度。
h=D1-D2/2
由于這種機型的傳動齒輪是按錐體承印物印刷圖文長度的中央截面直徑計算和制造的,所以,印刷圖文在中央兩側部位將會因速差產生縮小和放大現象。因此,這種機型適用于印刷圖文長度尺寸較小的圓錐體成型物印刷。
②網版扇形擺動式曲面印刷機。本機型取消了網版與承印物之間強制傳動的運動方式,而靠網版與承印物表面的接觸摩擦力來實現網版與承印物的同步運動,印刷時網版作扇形擺動,其工作原理如圖10-12所示。
圖10-12 網版扇形擺動式絲印機
1-刮墨板 2-網版 3-承印物 4-支承滾輪
這種印刷裝置,承印物處于上述印刷工作位置,一般由4個滾輪支承,并保證錐體印刷面與網版的水平度。
網版的扇形運動軌跡由承印物錐度大小所決定,扇形擺動中心應與承印物的圓錐角頂點相重合。由于網版與承印物表面接觸處的線速度相等,不會產生速差,所以,印刷圖文不會產生變形,提高了印刷精度,可在圓錐體承印物表面較大范圍內進行多色印刷,是一種比較理想的印刷方式。
在上述幾種機型中,為擴大機器的使用范圍,往往可設計成圓柱、圓錐兩用型曲面絲網印刷機,并設有承印物充氣裝置。此外,為了使機器結構簡單,操作方便,提高運動的平穩性,大多采用氣動式設計方案。