浅谈钢桶丝网印刷技术与应用

『摘要』 介绍丝网印刷的原理，介绍了丝网板的制作流程与要点；分析丝网印刷机的种类和用途，权衡不同丝网印刷机的利与弊，探讨丝网印刷机的设计要点。

『关键词』 丝网板、制版、曲面丝网印刷机、设计、调整

一．引言

包装需要印刷的衬托，用户在选用包装时需要相应的唛头印刷，不但能起到明确标识的作用，而且能美化包装，点缀包装。钢桶作为金属包装同样也需要印刷，在钢桶包装领域，唛头的印刷基本上分为四大类：喷涂印刷、丝网印刷、热转印刷以及喷码印刷，喷涂印刷作为廉价的印刷在20世纪90年代盛行，但是由于印刷内容模糊不清楚逐步被清晰的丝网印刷代替，丝网印刷内容通过电脑设计制版，图文内容整齐美观，且由于丝网框可重复利用以及丝印油墨的价格相对便宜，从而降低了丝网印刷的成本；热转印刷由于设备和胶膜的成本较高，故一般应用于较高要求的印刷中，同样喷码印刷由于喷码油墨的成本高，故一般仅使用于生产批次代号等印刷面积比较小的印刷中。

二．丝网印刷的原理与分类

丝网印刷技术，是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版(使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住)。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。

三．丝网板的制作

1.丝网板制作的工艺流程：
绷网→清洁丝网→干燥→涂感光胶→干燥→晒版曝光→显影→干燥→修正
↑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑
制作网框　　　　　　　　　　　　　　　制作底版

2.丝网板制作的步骤：

2.1 根据唛头图文内容的大小，制作或回用相应的丝网框，材质一般使用方铝管，它的特点是质量轻，强度好，且方便回收利用。丝网框制作好后，最好用角向砂轮机将绷网的一面打毛，这样不但可有效地将铝管表面的油污和杂质剔除，而且可增加铝管表面的毛糙感以适当地容纳胶水，确保丝网和网框粘结牢固。回用的铝框一定要打毛。

2.2 绷网：在专用绷网机上放置丝网和铝框，绷紧丝网，将一块砖头放置在丝网上凹下去约5/4砖头厚度作为绷紧强度检测标准。丝网绷紧后涂胶水，一般选用502胶水即可。待胶水彻底干后方可松绷网机，剪丝网。

2.3 清洗丝网：用水和清洗剂清洗丝网，防止污物、灰尘或油脂等带来膜的缩孔、砂眼以及图文断线 缺陷。

2.4 干燥：清洗后的丝网板应及时放入干燥箱干燥，温度一般控制在40℃左右，根据实际情况确定，保证网框手感不潮湿为止。

2.5 涂感光胶：将清洗后干燥的丝网板用适当的刮斗涂感光胶。第一次在丝网板两面上下来回均匀地刮涂两次或两次以上，然后放入干燥箱进行干燥，第一次干燥应充分，根据感光胶的使用说明调整相应的干燥温度和时间。干燥后取出，重复第一次操作进行第二次刮涂与干燥。一般丝网板进行两次刮涂即可。

2.6晒版曝光：首先要根据客户唛头图文制作底版，将制作好的底版的正面或反面放在晒版机的玻璃上，玻璃面应保证清洁，然后将涂好感光胶的丝网板与底版紧密贴附，并用大于底版面积的海绵完全盖住丝网，然后用一定的重物压紧海绵，保证丝网平面与底版平整紧密贴附，打开紫外灯源进行曝光处理。一般曝光时间控制在15分钟左右。

2.7 显影：将曝光的丝网板及时浸入水中2分钟左右并不停地晃动丝网板，以保证未曝光的感光胶（即图文内容）吸收水份膨胀后，用一定的压力的水（自来水管配增压泵）冲洗丝网板，将未曝光的感光胶完全冲洗掉为止。

2.8 干燥：将显影后的丝网板立即放入干燥箱内干燥，温度一般控制在40℃左右，根据实际情况确定，保证网框手感不潮湿为止。

2.9 修正：丝网板干燥后，对照亮光或开启晒版机的一般日光灯源，检查丝网板感光胶是否有气泡或针孔缺陷，如有可用感光胶或胶水点涂不漏，面积大的气泡或漏孔建议重新绷网制作。最后将丝网板铝框侧面和丝网交接部位约10~15mm用封箱带贴附，在保证油墨不渗漏出丝网板同时加强丝网板的强度。

四．丝网印刷机的种类和用途

丝网印刷分为平面印刷和曲面印刷，平面印刷相对简单，较小的图文内容可直接人工丝印，如需提高生产效率或印刷较大的图文内容时可采用机械印刷；曲面印刷相对来说难度要大点，由于丝网板直线运动速度要与曲面的线速度保持一致（如速度不一致将导致丝印内容模糊、拖影或重叠现象），故基本上都采用特定设备进行自动或半自动印刷，以确保印刷质量。

根据曲面丝网印刷机的动力源区分为气动型曲面丝网印刷机和电动型曲面丝网印刷机。其工作原理是将丝网板连接在汽缸或电动动力源上，汽缸或电动动力源带动丝网板水平位移，依靠丝网板与钢桶的摩擦力拖动钢桶轴向转动，通过刮刀的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到钢桶上。

气动型曲面丝网印刷机一般均采用无杆汽缸作为动力源，其特点是轻巧、体积小，设备可随意搬动，但是造价成本较贵，由于其结构相对紧凑，故一般适用于半自动丝网印刷中，工人印刷时搬运的劳动强度较大。

电动型曲面丝网印刷机一般采用电动机作为动力源，其缺点是体积大，导杆制造精度要求高，但造价成本相对低廉，设备一般是固定在流水线上，可满足大批量自动化生产的需要。

五．曲面丝网印刷机的设计

根据前面的介绍，结合生产环境的综合考虑，设计相应类型的丝网印刷机。丝网印刷机的设计分四大部件：网板部件（含动力源），刮刀部件，顶缸部件以及机架。由于动力源是与网板部件直接连接的，故刮刀部件，顶缸部件是通用于不同动力源型丝网印刷机中。

网板部件设计要点：轻巧，有强度。把持丝网板的横梁框尽可能选用方管并竖直安装，以保证强度。气动型丝网印刷机汽缸一般选用40~60直径的无杆汽缸，汽缸滑块与丝网板横梁框的连接为套筒式带动，不宜采用紧固式连接，以免丝网板横梁框的自重和拖动加速磨损无杆汽缸；电动型丝网印刷机一般选用4~7Kw的电动机，采用单排10A标准链条带动，速度控制在150~250rpm，丝网板的横梁框及链条用轨道托住，保证丝网板在一定的水平线上。

右图为丝网印刷机网板夹部件截面图（去除动力源部分），由于要考虑到丝网印刷机的调整灵活性，故在网板部件中增加了调整机构，其中“4.紧定螺钉”为调整丝网板高低方向，“8.紧定螺钉”为调整丝网板水平方向；“6.方管”两端的紧定螺钉则可调整不同长度的丝网板，“2.夹紧螺钉”根据不同丝网框厚度调整并夹紧丝网板。注意设计时一定要注意轻巧，如方管和网板夹的厚度一般控制在δ2，“8.紧定螺钉”与方管之间加一垫片可增强方管强度等等。

顶缸部件设计要点：灵活，可调整。顶缸部件的作用是通过汽缸将钢桶顶在丝网板底平面，从而使网板与钢桶之间保持相应的摩擦力，网板滑动带动钢桶旋转。为防止钢桶油漆破坏，顶缸部件的托轮尽可能采用材质较软的材料，如聚氨酯等，采用两组托轮托住钢桶，为使顶缸部件调整灵活方便，故两组托轮设计时应考虑到平面XY轴的调整。如果钢桶的直径差异很大，这时应考虑将托轮安装在一中间板上，汽缸连接在另一中间板上，两中间板之间通过丝杠连接，这样在固定的汽缸行程范围内，通过丝杠的调整可增大调节范围。

刮刀部件设计要点：小巧，轻便。如右图，刮刀部件基本由9个零件组成，其中“2.汽缸座”的体积占整个部件近一般，故此零件尽可能选用铝材加工，以确保刮刀部件的轻便性。另外，由于“8.夹板”随着刮刀的大小改变而改变，同时“9.刮刀”随着唛头内容的改变而改变，故夹板材料也应选用铝材加工，以防止夹板偏重冲击从而破坏丝网。刮刀部件与机架上的连接板连接时应考虑行程的调整，在“2.汽缸座”上部有一螺纹孔，螺杆通过此螺纹孔调节刮刀部件整体位移调整。

机架部件设计要点：刚性好，强度高，外形美观。机架设计应根据实际生产要求确定：如果按气动型半自动丝网印刷设计，尽可能将机架设计小巧些，一般先用4根槽钢将机架的框架搭建好，然后增加相应的加强支撑保证强度，外围用薄铁板焊接，最后在机架底部安装4只滚轮，这样整台丝网印刷机能够根据实际生产需要随意移动了；如果按电动型全自动丝网印刷设计，这时不光要考虑整台机架的强度，还要考虑钢桶输送链的长度了，一般设计原则是根据丝网印刷机安装位置的大小来确定，整条输送链控制在8m以下为宜，输送链上安装导轨和托轮，同样，托轮的材料尽可能采用材质较软的材料，以防止擦伤钢桶油漆。

六．结语

丝网印刷是一个多项因素结合的系统工程，从唛头图文设计到丝网板制作，丝网印刷机设计及丝网印刷，其涉及的因素有很多，本文针对钢桶丝网印刷中主要的制作与设计要点仅做了一些初步的探讨，如要使丝网制作与设计印刷尽可能的完善，还需长时间的探索与总结，通过反复的实践经验，不断总结，切不可笼统照搬而不加以辨证运用。