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套筒式網目輪輥芯的選擇:套筒網目輪輥芯的選擇、應用場景及理由



套筒式網目輪在寬幅、預印、中幅及越來越多窄幅機上應用,使用套筒式網目輪的優點包括更換工作或顏色耗時更短,以及輕量化提供更安全的操作環境。傳統的帶軸網目輪使用鋼管製成,裝卸時需要穿軸、耗時較長;套筒式網目輪則使用固定在印刷機上的氣脹軸,壓縮空氣自氣脹軸上的氣孔流出,讓套筒網目輪能在數秒內裝卸。


 

玻璃纖維 = 經濟性


套筒網目輪常見的厚度在 0.375 英寸(9.5 毫米)到 0.5 英寸(12.7 毫米)之間,最常用的輥芯材質是玻璃纖維。玻璃纖維是常見的強化塑膠,由矽玻璃纖維編織而成。玻璃纖維的抗拉伸能力很強,可以在套筒裝卸時適當地彎曲或膨脹。


輕量化的套筒式網目輪



套筒網目輪在玻璃纖維上面有一層襯墊,然後是輕質塗層及鋁合金套管,可以保證網目輪的穩定性並在上面施作防鏽蝕底塗,最後噴塗氧化鉻陶瓷層,就可以進行研磨、拋光及鐳射雕刻。有些供應商會在網目輪的兩端加上保護環,避免油墨及清潔劑滲入造成鼓包而導致同心度超標,印刷品質也將大受影響。


玻璃鋼輥芯網目輪雖然被廣泛使用,但玻璃纖維的耐用性及壽命是項缺陷,其編織的緻密性及強韌度不如碳纖維,在重複裝卸尤其當氣壓過大或使用不當時,輥芯容易發生開裂,便不能翻新使用。此外,當玻璃纖維輥芯發生變形,操作人員難以將網目輪卸下,只能用木塊及橡膠錘將套筒敲下來,很容易造成進一步的破壞。


(左)玻璃纖維輥芯的網目輪,尚未施作陶瓷層噴塗

(右)端面已損壞的玻璃纖維輥芯網目輪



當磨損的網目輪送回供應商翻新時,供應商首先會檢查輥芯是否有損傷,若沒有開裂或破損才會開始翻新的步驟,並且在去除磨損的陶瓷層之前,會先檢查同心度。如果網目輪開始出現分層,尤其在靠近兩端的地方,同心度檢測的結果往往不適合翻新。多數網目輪供應商都會有常用規格輥芯的庫存,當出現這種情況時就可以立即替換。


網目輪安裝到氣脹軸上



基本上,當印刷要求不是太嚴格且成本是個重要考量時,玻璃纖維輥芯的網目輪是理想的選擇。如果操作得當、有合適的儲存及清潔條件,這種網目輪還是可以滿足使用壽命及印刷品質的要求。


 

碳纖維 = 耐用性


當有高精度、高品質要求時,碳纖維輥芯是另一個選擇。碳纖維是由細微的碳分子鏈編織成束,形成超高強度且輕質的材料。相同重量下,碳纖維的強韌度是鋼的三倍,超低的變形量減少震動及變形的可能,遠勝於玻璃纖維。此外,碳纖維較低的旋轉慣性可以提高印刷速度,即使頻繁地啟停也比較不會受到損傷。


尚未施作陶瓷層噴塗的碳纖維輥芯網目輪



在最新的預印連線機上,網目輪的尺寸很大,幅寬可達 2 米 5 到 2 米 9,外徑可達 280 毫米至 355 毫米,經常會使用機械手臂裝卸、高速運轉且圖像品質要求較高,在這種應用場景下,碳纖維輥芯網目輪具有優勢。碳纖維輥芯網目輪的結構中,鋁合金套管可有可無,因為碳纖維輥芯本身就能提供足夠的強度。


假若印刷品質要求較高、成本不是主要考量並追求耐用性前提下,碳纖維輥芯網目輪是項理想的選擇。這種網目輪的結構也有利陶瓷層磨損、划傷及損壞後的翻新。


(左)碳纖維輥芯網目輪 (中)傳統氣脹軸 (右)碳纖維氣脹軸


 

芯軸及雕刻


我們比較了玻璃鋼及碳纖維輥芯的優劣後,裝載網目輪的芯軸也是類似的情況。芯軸一般採用高碳鋼加上電鍍,當電鍍層磨損後,網目輪的裝卸也會有問題。若採用帶鋼質軸頭及軸套的碳纖維芯軸,可以提高芯軸的強韌度及耐用性,跟網目輪一個道理。


儘管輥芯的材質不同,這對陶瓷層雕刻的質量及穩定性並沒有影響。此時網目輪的品質由氧化鉻陶瓷層、防侵蝕底塗、雕刻技術及檢測設備的精確度決定。印刷業者如果自行配備檢測設備,無論是 Ani-CAM 或是 MicroDynamic,都要跟供應商的檢測設備校準,這樣才能確保大家的評估是在相同的起跑線上。


 

儲存注意事項


網目輪的使用壽命跟清潔及儲存條件關係很大,要避免油墨乾結在網穴裡,否則會對印刷密度及品質產生影響。適當地沖淡網目輪清洗劑確有必要,強酸或強鹼容易對陶瓷層表面及黏合層造成影響。


如果使用蘇打粉、塑膠微粒或乾冰清洗網目輪,要控制好衝擊的力量,不要對輥面造成傷害。超聲波及鐳射清洗不當,會在輥面上產生紋路,也會在印刷結果上顯現。如果網目輪垂直存放,務必在底部放置緩衝墊,才不會讓端面受損;若是水平存放,要定期轉動、確保不會變形。在網目輪表面包覆保護墊也可以避免陶瓷層受損。


網目輪被稱為柔印機的心臟,對印版或材料提供定量的油墨,就像人體的心臟供血一樣。無論是鋼質、玻璃鋼或碳纖維輥芯的網目輪,都必須像對心臟一樣呵護,才能確保正常運行。


 

※ 本文翻譯自美國 FTA " FLEXO " 雜誌 2023年 6月刊

原文標題:Fiberglass or Carbon Fiber

由「信華柔印科技 * 嘉昱有限公司」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用


※ 作者:Steve Woodard

美國ARC公司服務部副總裁,在網目輪行業服務40年








※ 譯者:信華柔印科技 * 嘉昱有限公司--林嘉彥 先生




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