據(jù)中國(guó)包裝報(bào)報(bào)道，食品、藥品、服裝、衣料、香煙等的包裝所使用的紙、玻璃紙、塑料薄膜、鋁箔等，由于其自身的特點(diǎn)，多使用凹版輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)印刷。近年來(lái)由于印刷的多樣化及印刷的高速化，特別是下道工序設(shè)備對(duì)尺寸精度的要求，以及為節(jié)約材料，提高成品率等。張力控制方法被廣泛利用。當(dāng)前國(guó)外對(duì)張力控制的利用上已趨于成熟，使用非常普遍。
現(xiàn)在本文中試分析一下張力控制原理和特性。
一、凹印的特點(diǎn)
目前，印刷主要應(yīng)用的版式有凸版、平版和凹版三種，凹版的特點(diǎn)是圖文部分凹下，把版面全部浸入墨盤，然后用刮刀將多余油墨刮掉，將殘留在凹下部分的油墨轉(zhuǎn)移到被印刷物上的方法，就是凹版印刷。
凹版印刷的特點(diǎn)主要是：
積在版面凹部的油墨能夠轉(zhuǎn)移出充足的油墨，得到有層次的印刷品，印刷品的濃淡是由版的深淺表示的，所以印刷物具有立體感，細(xì)小的線條也能清晰地印出來(lái)，能夠自由廣泛地選擇和使用各種版材。
二、關(guān)于凹版的張力控制
敘述這一問(wèn)題之前，應(yīng)對(duì)何為張力控制有所了解。
目前，使用的凹印機(jī)需要適用張力控制原理的主要有兩個(gè)部分：
第一部分是從給料到給料牽引輥。套印誤差，即多色印刷的各色間的套印精度差。如果印刷機(jī)機(jī)構(gòu)位置關(guān)系正確，誤差是由于材料的伸長(zhǎng)或縮短引起的，在容許范圍內(nèi)控制一定的伸長(zhǎng)量，張力控制是最有效的。
第二部分是從收料牽引輥到收料后各部，應(yīng)注意對(duì)收料卷松緊、齊整、可靠等因素進(jìn)行張力控制。
下面詳說(shuō)一下從給料軸到給料牽引輥之間的張力控制作法。
由于牽引輥的動(dòng)作把印刷材料以一定的速度、張力從給料軸拉出并送入印刷部，這部分的張力要大于印刷部的張力，通常用連在給紙軸上的制動(dòng)器來(lái)控制張力。眾所周知，作業(yè)的同時(shí)卷徑逐漸變小。近年來(lái)由于高速化，使用材料的多樣化，卷徑變化大。因此過(guò)去所使用的手動(dòng)式機(jī)械式制動(dòng)器不可能得到高品質(zhì)印品。所以選用自動(dòng)控制方式，特別是使用張力測(cè)量表用數(shù)據(jù)管理成為必要的做法。其檢測(cè)方法有彈簧搖動(dòng)輥式和微變位式檢測(cè)。機(jī)械式制動(dòng)器從很早就被使用，價(jià)格便宜，但把握力矩值不準(zhǔn)確。所以逐漸有其它形式出現(xiàn)。磁粉制動(dòng)器是利用磁粉作為摩擦介質(zhì)通過(guò)電流產(chǎn)生制動(dòng)力，由于其轉(zhuǎn)矩---電流特性的直線性好。因此被廣泛使用。氣壓制動(dòng)器，雖然有的印刷機(jī)械使用較多，但由于力矩特性的非線性及磨損大的因素。也逐漸被大容量磁粉制動(dòng)器所取代。
再說(shuō)給料的張力控制問(wèn)題，給料的張力由以下因素決定：
�、儆捎诤穸炔痪鸬睦熳兓�；
�、诓牧系拇蚧团急粧熳∽兟�；
�、哿暇砦囱b好，材料及軸偏心；
5翻轉(zhuǎn)裝置在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的周速變化；
�、萁蛹垥r(shí)壓輥和裁刀的反作用力；
�、薷鱾�(gè)輥的圓度不夠。
以上大部分變化部分都是在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的，作為張力變化全部被傳到印刷部。從機(jī)械結(jié)構(gòu)角度，必須注意到處于給料軸與牽引輥之間的導(dǎo)向輥的慣性和制造誤差都是引起張力增加的原因，特別是幾公斤以下的低張力決不能忽視。
再說(shuō)一下牽引輥到版輥間(牽引部)張力的變化和控制。
凹印機(jī)中牽引輥與第一版輥相鄰?fù)ǔＴO(shè)有周速同步機(jī)構(gòu)。這與給料情況不同，直徑是不變化的，所以用其它原理控制張力大小。
印刷材料與一般的物體一樣具有彈性和塑性，印刷加工要在彈性界限內(nèi)進(jìn)行。因此控制張力要根據(jù)彈性定律。這就是要對(duì)不同材料的特性有所了解。常見印刷材料的特性和設(shè)定張力見下表1、表2。
使用中為了得到同樣的伸長(zhǎng)度可按材料的寬度與厚度的各種比例決定張力。
有下面兩種方法可以得到適合的張力：
�、偈箟壕o輥直徑稍有變化；
�、谛拚龎壕o輥的轉(zhuǎn)數(shù)。
使印刷材料工作中從無(wú)張力狀態(tài)達(dá)到設(shè)定的張力所需時(shí)間是把壓輥間距離、速度降低值作為時(shí)間常數(shù)的一次延遲響應(yīng)，這種形式通常叫拉伸控制。
對(duì)于凹印機(jī)的基本形式給紙牽引與版輥之間，版輥之間、版輥與收料牽引之間都是根據(jù)這個(gè)原理產(chǎn)生張力。
另外還有擺輥式控制張力的方法，原理是張力隨重量的變更和配重位置的變更而變化，不論在什么情況下，擺輥有吸收張力變化的效果，擺輥一般采用制造誤差小慣性小重量輕且直徑大的輥?zhàn)?如中空鋁管)，通常用這個(gè)方法把在給料與牽引輥之間產(chǎn)生的短時(shí)間同期的張力變動(dòng)除去，使微小的張力變化穩(wěn)定下來(lái)。這個(gè)方法還可減少接紙時(shí)的損失。
再敘述一下收料牽引部，從版輥到收料牽引之間為了干燥，通常把距離加大，由于干燥加熱，延伸車發(fā)生變化，引起材料伸縮變化，這些都是引起套印不準(zhǔn)的原因。所以同給料牽引部一樣需要較好較準(zhǔn)的張力控制。再有極薄紙低張力的材料也有被干燥器的風(fēng)吹動(dòng)容易受到靜電的附著，而產(chǎn)生微小變化，這些也必須予以考慮。
卷取部(從收料牽引輥到收料軸之間)這部位的張力控制也是一個(gè)重要課題。
這部分是把被印刷的材料作為最終制品，送到復(fù)合、分切、制袋等下道工序。同時(shí)要注意使均勻卷取的制品避免刮傷、起皺。值得注意的是在塑料薄膜和鋁箔中，要注意防止厚度的變化。這不僅僅是用多大的張力卷取的問(wèn)題，重要的是在卷徑增大的同時(shí)調(diào)整張力，是用定張力進(jìn)行調(diào)整，還是用維度張力進(jìn)行調(diào)整。
在卷取部驅(qū)動(dòng)方式樣一般有兩種：
(一)表面驅(qū)動(dòng)；
(二)中心驅(qū)動(dòng)。
一般中心驅(qū)動(dòng)式雖使用較多，但表面卷取式也具有良好的性質(zhì)，在輥周速度一定時(shí)情況良好。所以在有些行業(yè)使用較多。收料部和給料部相比，收料部要更注意錐度張力，慣性補(bǔ)償誤差。
中心驅(qū)動(dòng)是在紙管上直接卷取材料，過(guò)去使用摩擦式控制方法而現(xiàn)在采用的是高度，自動(dòng)，高性能的電氣控制方法，收料卷取手段如下：
①使用磁粉離合器；
②使用力矩電機(jī)；
�、凼褂弥绷麟姍C(jī)。
磁粉離合器以便宜的價(jià)格便可獲得優(yōu)異的性能；力矩電機(jī)在卷徑變化大時(shí)不好用；大容量和自動(dòng)接紙多使用直流電機(jī)。
三、錐度張力
一般情況下采用定張力卷取收料，隨著料卷的增大相對(duì)于內(nèi)側(cè)材料的力矩變大，產(chǎn)生打滑即卷取收縮。再有由于材料的收縮及空氣的放出指向中心的壓力加大材料被擠壞或被橫向擠出，產(chǎn)生所謂竹筍現(xiàn)象�？拷硇镜牡胤疆a(chǎn)生縐紋，使表面凹凸不平。解決這些問(wèn)題，就是卷徑逐漸變大時(shí)張力應(yīng)逐漸減小，即采用錐度張力。卷取時(shí)的初始張力決定了卷取終了時(shí)的張力。其減少的程度叫錐度。一般使用10％-50％的錐度。例如用30％錐度；即以10kg張力開始，則從7kg張力結(jié)束，這時(shí)的變化比率根據(jù)材料和機(jī)構(gòu)的性能是不同的，廠家應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)做出各種類型的試驗(yàn)曲線，以便生產(chǎn)中對(duì)照調(diào)整。
四、慣性補(bǔ)償
所謂慣性補(bǔ)償就是為了吸收機(jī)器起動(dòng)時(shí)，作業(yè)當(dāng)中，速度改變時(shí)或者由靜止達(dá)到所定速度時(shí)，由于料卷的慣性引起的張力變化而進(jìn)行的補(bǔ)償。實(shí)踐中慣性矩與直徑成非線性關(guān)系與材料密度和材料寬度之間成比例，印刷廠家應(yīng)用公式計(jì)算求出平均值，精確計(jì)算補(bǔ)償曲線指導(dǎo)生產(chǎn)。
目前，我國(guó)印刷機(jī)行業(yè)對(duì)先進(jìn)的張力控制裝置的應(yīng)用還不廣泛，隨著改革開放形勢(shì)的發(fā)展，，各種印刷機(jī)械，包裝機(jī)械將會(huì)更多的采用張力控制這一方法來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。 |
