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丝网印刷焦点数字直接制版

2021-08-18 来源:河北机械信息网

丝网印刷焦点:数字直接制版

近来,许多丝网印刷厂都比较热衷于数字的、不需要菲林晒版的电脑直接制版系统(CTS),但是,现在发布的文章和信息多数是关于运用DLP(Direct LightProcessing)或者DMD(Digital Micromirror System)技术的丝印直接制版系统(C T S )。这些文章对于有意投资C T S 设备的厂家来说是根本不现实、全无意义的。生产厂家发布的关于D L P 技术的质量和速度方面的令人印象深刻的一些数字描述,在实际使用中纯属误导,而且这项技术在丝网印刷上并没有经过完整的测试。DLP 技术与Lüscher 喷墨系统中传统的CTS 技术相比,惟一的优点就是可以减少蜡等热溶材料的消耗。

这篇文章希望能为读者更加客观地展现这个最新的数字曝光技术(D L P )的优点及缺陷。

文章主要针对大幅面印刷(幅面大小为1 米或者40 英寸,或更大)。拥有DLP系统的CD/DVD 印刷或者陶瓷印刷都属于小幅面丝网印刷,在这里都不作考虑。注意:90%以上的Lüscher直接制版设备适用的丝网版大小都能达到4米或者158英寸,或者更大!

与平版印刷不同的是,丝网印刷中丝网的网目数、厚度不同,涂布乳剂层的厚度和颜色也会不同,而且丝网中也会残留有残渣和/或在上次印刷中出现过鬼影现象。此外,丝网印刷乳剂的光敏度也远远不及胶印和柔印材料。

丝网印刷对乳剂和网版的要求很高,在印刷中也要求其有很高的抗机械和化学性能。为了使丝网版能与橡胶辊一样富有弹性,对不同的丝网目数和乳剂涂布层厚度,及丝网的耐水性或耐溶剂性都有一定的要求。

喷墨直接制版(JetScreen)所采用的曝光系统是通过选择正确的丝网、乳剂种类,乳剂层厚度及曝光时间来实现网版正确曝光的。因为喷墨制版只是在涂布丝网上简单地喷印一层临时的油墨而已,可以通过调整标准金属卤素灯来曝光网版,以适应各项作业的要求。

用投影式曝光(D L P )方法,有没有可能对大幅面网版进行曝光?基于激光或金属卤素灯的曝光系统是否能够适应不同印刷要求?Lüscher AG 的技术人员非常怀疑,不相信这个D L P 系统可以克服这些技术障碍,达到最佳质量。

D L P 技术是从德克萨斯州的制造厂中发展起来的,现在主要应用于电影放映机、数字投影仪和电视。它包含一个由上百万个微镜组成的电子芯片,它的作用是迅速控制曝光光源的开关和光线的反射或聚焦。UV 光线(250~600W,波长380nm)和UV 激光都可以作为光源。反射镜的频率高达15kHz。D L P 技术应用于丝网印刷中时,还需要注意以下事项:

曝光系统的加热

为保证系统的正常运行,最高温度不能超过30℃(80 °F )。如果系统温度过高,芯片将无法正确转换开关,微镜反射错误,导致曝光不正确。由于U V 光源的光谱中只有一部分可以被很好地利用,其他都作为热能被吸收,因此,特别需要在房间里安装空调,降低芯片温度,防止图像失真。

通常,芯片还配备有一个特别设计的U V 透明网,在曝光过程中保护微镜表面。但是这种特殊的芯片非常昂贵,并且容易损坏。

曝光头及微镜系统的精确度

DLP 生产厂家声称曝光时的最高分辨率是1200dpi,这看上去是可行的。但是,为了使图像不出现条带(即在曝光中不出现重影现象),光源相对于网版表面的距离必须精确到5 μ m(即0.005mm)!即使我们将分辨率降低到700dpi,光源与网版表面的距离也只有20 μ m(0.02mm)。而且,大家都知道,大幅面网版的表面也不是完全平整的。即使我们绷网再好,网版中心也会有鼓起的趋势。事实上,网版张力越大,平整度越好。为了获得光源与网版表面之间距离的高精确度,就需要配备一个复杂、昂贵的光学机械系统。

Lüscher AG公司的JetScreen就拥有一个自动聚焦系统来解决这个问题。从技术上来说,这是根本无法想象的,当如此快的曝光速度与精度设备相结合时, 还能得到如此高的精确度, 并且还能适合于大幅面网版的曝光(800mm 或者更大)。

用于电视机、放映机等的传统芯片,当3 % ~5 % 的微镜丢失或损坏时是可以接受的,也不会影响图像质量。但是,当芯片用于C T S 系统时,即使是极少的微镜丢失,图像质量也将会有很明显的差异,在图像中会出现条带。当出现这种情况时,芯片就需要更换了,至少需要重新调整了,这将损失大量的时间和金钱。

DLP就是CTS吗?

即使运用D L P 系统也不可能达到一个1 0 0 % 的数字操作平台。因为网版是阴面曝光,手工封网或者独立U V 光源曝光系统是必需的。如果从网版的这边到那边全部需要曝光,那么测试的网版曝光时间就会增加。在一个全自动的操作系统中,导致曝光部分比较薄弱。相对的,Lüscher 公司的自动喷墨制版系统(JetScreen)只需要在曝光前将图像部分涂覆一层乳剂后,再对图像部分进行曝光即可。

曝光速度

运用D L P 系统时,为了获得合适的曝光速度和乳剂的正确交联,在乳剂和图像质量方面就必须要有所妥协。这样,就只能选择高U V 感光乳剂以适应丝网印刷的要求,减少印刷中的变量。高感光度乳剂与标准乳剂或者毛细菲林相比较,它们都适用于自动喷墨制版系统(JetScreen)而不丢失任何图像信息,但高感光度乳剂要贵好多,而且保质期较短(易硬化),操作时也必须非常小心。

提高曝光速度的另外一种方法是利用多个芯片综合使用。但是,这样就会增加热量,我们需要对这些芯片和色度标准重新进行调整,释放热量,以确保操作准确。当然,这必将导致成本增加。

另外,光源的光辐射量会随着时间的增加而减少,光源和芯片也都会随着时间老化,增加印刷过程中的不稳定因素。

Lüscher CTS 使用的曝光系统可以克服随着使用时间的增加而导致的光谱衰减。这对网版质量和印刷稳定性来说非常重要。

当乳剂或者网版类型(网版厚度、网目数等)改变时,也必将导致曝光时间和曝光速度的变化。丝网印刷或制版公司通常都会使用多种类型的丝网版、乳剂和网框等,这就需要在操作中多花时间寻找最佳的曝光时间。

莫尔条纹

关于出现莫尔条纹的问题也需要特别重视。确切地说,当使用不同网目数和厚度的丝网时,当网版厚度和输出精度还是未知变量时,单色和四色印刷中都会有一个光栅体系,用以防止莫尔条纹的出现。而且,当分辨率在500、700、1250dpi 之间变化时,光学系统和色度标准也需要随之变化。

乳剂层厚度

由于D L P 系统的U V 光强度在曝光过程中相对比较弱,所以相应地就要求乳剂层较薄以确保乳剂固化完全。如果乳剂层厚度为5 μ m ,那么在高速曝光下,乳剂将不能完全固化。乳剂层涂覆不平整,也会导致网版曝光不当,引起网版质量(机械和化学力下降)及印刷质量下降,在回收网版时也会出现问题。

另外,如果网版在曝光过程中没有固化完全,就要求在显影过程中作特殊处理。这和直接照相制版系统有点相似,要求网版在超声波振荡水中显影。

花 费

丝网印刷直接制版设备在耗材方面是节省了(如L ü scher JetScreen 的蜡消耗),但还要从以下几方面计算成本:

*用于图像和网框尺寸大于1 米(4 0 英寸)或更大的D L P / D M D 系统的价格如何?

*网版是否在水平和垂直方向都能曝光?

*超过D L P 系统的规定尺寸后可以达到的最大网版尺寸是多少?理想的曝光时间是多少?

*哪种乳剂是这些系统都能适用的,价格多少?要求的最大涂层厚度是多少,哪种乳剂比较适合?

*曝光后的丝网版可否自动显影,并能保证网版质量?

*必需的调节器和光源要花费多少?光源多久需要更换一次?

*芯片和光学系统一年的花费是多少?

*残留有残渣或者以前印刷中出现过鬼影现象的废旧网版(特别是再生网版)是否可用?

*有多少印刷作业是用水基油墨和溶剂型油墨的?

*在单色和多色印刷中,是否会出现条带或莫尔条纹?

*这些系统的通用设备有哪些?

结 论

瑞士Lüscher AG 公司是CTS 喷墨制版设备的发明者和行业领头人,从1996 年开始,全球已经安装了350 个JetScreen 系统,公司技术人员也倾力研究过DLP 系统,我们得出的结论是,D L P 技术不适合于丝网印刷设备,而且我们也认为这个技术对现在的丝网印刷技术没有任何意义。

这并不代表我们对新技术的盲目否定。我们最新的技术创新是成功引进了利用红外激光二极管的胶印直接曝光系统,和利用CO2 激光烧蚀技术的柔性版曝光系统。Lüscher 公司的持续目标是为丝网印刷用户提供更加实用的系统。

信息来源: 网印工业

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