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膠印機產生“杠子”的原因分析及排除

“膠印杠子”（以下簡稱杠子）是膠印印刷中存在的一個比較普遍的質量問題。在實際生產中遇到產品起杠的故障時，都感到比較棘手，難以解決，這是因為杠子的產生往往是由多種因素引起的，起因比較復雜。因此許多技術人員和操作人員長期以來，一直在不斷地研究和探討，如何快速準確地判斷、查找出杠子產生的原因，并迅速予以排除。本文結合自己多年在企業工作實踐中的經驗，就單張紙膠印機上產生杠子的原因進行粗略地分析，同時對鑒別、查找、確定杠子產生根源的各個要點作一論述，與同行共同探討。
　　一、杠子的定義及分類
　　1.杠子的定義：
　　所謂杠子即指在印刷時，網點或墨膜厚度發生不規則變化，在平行于滾筒軸線方向所形成的墨色深淺不一的條痕。它是由于某些因素的影響，便得 膠輥之間，靠版 膠輥與印版滾筒之間，印版滾筒與紙張之間產生微小的滑移，在油墨的轉移過程中，這一微小滑移改變了墨膜厚度或網點的形狀和大小，形成了條狀墨色變化。
　　2.杠子的分類：
　　（1）根據外觀特征，杠子可分為墨杠和水杠兩種。
　　墨杠：網點發生不規則的擴大、變形拉長，墨色加重，在版面形成一條明顯的深條痕（又叫墨杠子）。
　　水杠：網點發生不規則的縮小，墨色減淡，構成一條明顯的淺條痕（又叫白杠子）。
　　（2）根據起因，杠子可分為：輥杠子，齒輪杠子，振動杠子和其它杠子四種。
　　輥杠子：由于勻墨部分設計不合理，膠輥精度不夠、調節不當，引起膠輥與印版間的微小滑移或干擾正常的油墨轉移，使印刷密度發生變化，產生膠輥杠子。
　　齒輪杠子：膠印機各滾筒及勻墨、濕潤部分的傳動齒輪，出現齒形、齒間、齒面光潔度等各項誤差，在嚙合過程中產生振顫，不能保證平穩運轉，產生齒輪杠子。
　　振動杠子：由于膠印機在運轉過程中，存在著滾筒缺口，刁紙牙開閉的沖擊，往復運動及凸輪連桿機構慣性引起的沖擊 振動，傳動件配合間隙等許多不平衡因素的影響，造成轉印部位因顫動而產生相對滑移，產生振動杠子。
　　其它杠子：由于膠印印刷工藝過程中是機械作用和理化反應相結合的綜合復雜過程。參與印刷過程的藥水、油墨、印版、橡皮布、襯墊、紙張等，某一因素處理或選擇不當所產生的杠子統歸為其它杠子。限于篇幅，本文對此類杠子不作分析。
　　二、引起杠子的原因分析
　　杠子的產生過程中，有突發性的、也有逐漸顯露的。就膠印機本身而言，引起杠子的原因很多。本文將其歸納為操作調整不當、機械問題和設計問題三個方面進行分析。
　　1.操作調整不當
　　（1）水墨輥壓力調整不當。著墨輥與版面壓力過大，當著墨輥接觸到印版滾筒空檔時，著墨輥碰到印版的咬口邊緣產生沖擊，墨輥在版面產生振動跳躍現象，線速度發生瞬間變化，正常的墨膜受到干擾（如圖1（a）所示）。A點墨膜受到干擾，經轉移至印版上的A’處形成墨杠，這種杠子有可能在A”處再次出現（A’A”弧長為該根著墨輥的圓周長）。
　　同樣在圖1（b）中，B處墨膜也可能受到干擾，經轉移到印版B’、B”處形成杠子（B’B”弧長等于該著墨輥的周長）。
　　雖然為避免因膠輥振動在咬口產生墨杠，印版滾筒在設計中提前了70mm左右，但是由于一根串墨輥緊貼著兩根著墨輥，當第二根著墨輥跳上去時，也將串墨輥頂上去一些，落下時串墨輥也隨之落下，串墨輥的這個跳動也同時影響到第一根著墨輥，此時第一根著墨輥已在圖文內，因此產生杠子（如圖1（c）），單張紙膠印機一般有4根著墨輥，兩支下串墨輥（如圖1（d）），因此就形成不止一條的忽輕忽重的杠子。另外由于③、④兩根著墨輥不但對印版起著墨作用而且起收墨作用，上述現象的存在最易引起杠子，所以更應精確調整。
　　著墨輥同串墨輥壓力過大。由于著墨輥是靠印版滾筒和串墨輥的磨擦轉動的，著墨輥與串墨輥之間壓力過大，使著墨輥過多地依靠串墨輥，著墨輥兩邊受到的磨擦不等，它在印版表面就有可能產生磨擦滑動，而產生杠子。
　　同樣道理，著水輥同版面及串水輥之間的壓力過重時，影響水膜的均勻傳遞而引起白杠。
　　（2）滾筒包襯過度。由于上壓或下壓力過小，增大滾筒包襯，使滾筒包襯過度，加劇滾筒在滾壓時的微量速差和微量磨擦。從微觀出發，滾筒的線速度由于各種因素的影響，不是絕對相等的，只是相對的平衡，在一定程度上的微量速差總是存在的。包襯過度使橡皮布在擠壓作用下，產生過量的磨擦，印版版面出現間隙性的磨損和印跡擠鋪，因而產生杠子。
　　（3）橡皮滾筒與壓印滾筒壓力太大。膠印機是由三個滾筒擠壓完成印刷的，滾筒工作面相對時存在一定的擠壓力。當滾筒運轉到空檔時，負荷就會產生變化（如圖2所示）：B點接觸脫離空檔時，在A點產生沖擊。由于滾筒軸承中有微小的間隙以及滾筒和軸承的彈性變形，滾筒就會產生微小的位移并引起振動，橡皮滾筒與壓印滾筒之間壓力過大，就會加劇這種振動，對不走滾枕的印刷機來講，這種振動得不到消除而產生杠子。
　　（4）橡皮布松弛。當橡皮布太松時，由于滾壓作用，橡皮布在滾筒表面發生前后滑動，這種相對運動就會產生一條或幾條杠子。
　　（5）版面水分過大。膠印機印刷過程中，版面水分太大會影響墨膜的均勻轉移，使印刷密度太低而加劇杠子的出現。因此對膠印印刷來說，在保證版面不帶臟的前提下，應把供水量控制在盡可能小的范圍內，并使供水量和供墨量處于比較穩定的狀態。控制良好的水墨平衡是提高印刷質量的重要環節。
　　2.機械問題
　　（1）滾筒齒輪磨損、精度降低。
　　膠印機滾筒齒輪的精度要求很高，幾乎與飛機航空齒輪接近，為了使中心距能作微量的調整（以適應在一定范圍內，承印不同厚度的紙張），盡量減小齒側隙的增大，保證運轉平穩，膠印機大多采用漸開線齒輪及14.5°～15°的齒形壓力角。一般因齒輪傳動過程中所造成的齒輪之間微小的周期性速度變化，不足以顯示杠子。但當齒輪齒面磨損過度或個別齒損壞，齒溝內有異物時，齒輪不能按嚙合線勻速滾動，在運轉中產生顫動，都會導致滾筒相互速度不一致造成轉印面之間的相對滑移，產生周期性齒輪杠子。齒輪杠子的特點是杠子之間的間距T=πMs（Ms是齒輪的端面模數），形似搓衣板密布于整個版面，如果是幾個牙齒損壞或齒溝內有異物，則產生幾條對應位置的杠子。
　　（2）串墨輥軸套磨損嚴重或串墨輥齒輪磨損過度。軸套間隙擴大，齒輪嚙合產生的振動便會傳遞給串墨輥，影響墨膜的正常傳遞而引起杠子的出現。由于軸頭配合面磨損或有雜物，三根串墨輥安裝不同心，引起串墨輥跳動影響墨膜的傳遞而產生杠子。
　　（3）滾筒軸承磨損。滾筒軸承磨損會引起各種杠子，這取決于軸承的位置。當載荷不正常，潤滑不良或有雜物浸入后，造成軸承磨損，使軸承配合間隙不當，滾筒負荷發生變化時，產生振動而引起杠子。
　　（4）著墨輥彈跳及端隙。著墨輥外圓老化，凹凸不平，芯軸彎曲，軸座鎖件磨損等因素會引起著墨輥跳動，造成杠子的產生。著墨輥軸座磨損、軸承臺階長度尺寸誤差過大產生端隙，著墨輥會在串墨輥的作用下產生過量的軸向串動，影響墨膜的轉移而引起杠子。
　　（5）傳動系統負載的振動與沖擊。單張紙膠印機結構復雜，生產沖擊和振動的部位相當多，如滾筒的離合、滾筒空檔進入滾壓，各類往復運動的遞紙機構及凸輪驅動機構，紙張交接的開閉牙機構，墨輥串動及傳水傳墨輥的擺動機構等。由于這些機構的振動和沖擊，會破壞滾筒之間的勻速同步滾壓，引起瞬間的速度變化，使滾筒之間產生相對滑移形成杠子。特別是在主電機皮帶松弛時，這些沖擊和振動更加劇膠印機運轉的不平穩。其中有設計、制造方面的缺陷，也有調節使用不當的因素。
　　（6）傳動系統零件磨損過度。傳動系統的各類零件如傳動皮帶磨損打滑，各種鍵聯接的磨損變形，聯軸節的磨損滑動，凸輪、齒輪以及軸承件的磨損等，這些零件的磨損過大都在不同程度上影響膠印機運轉的平衡性及杠子出現的可能性和嚴重程度。
　　3.設計問題
　　膠印機出現杠子不僅取決于核心部件滾筒及其軸承的結構形式，取決于印刷滾筒是否走枕，而且還取決于機器墻板、機架、底盤的結構和剛度，以及輸水、輸墨部件的結構和可靠性等許多因素。本文僅對走枕及下輸墨系統的缺陷進行簡述。
　　（1）走枕與不走枕
　　單張紙膠印機有兩種印刷方式：一種是滾筒肩鐵接觸的印刷方法，即走枕印刷方法。采用肩鐵不接觸的膠印機，在印刷過程中由于滾筒空檔和往復運動、間歇運動機構的存在，以及滾筒軸承間隙，齒輪側隙增大的影響，在高速運轉中會引起滾筒的振動，容易產生杠子。而對走枕的膠印機來講，肩鐵直徑與齒輪節圓相等，滾筒齒輪總是處在精確的嚙合中運轉，各印刷滾筒的中心距固定，齒隙不會擴大，而且滾筒兩肩鐵的接觸壓力大于滾筒的印刷壓力，因此在滾筒運轉過程中，軸承間隙、工作面與空檔轉換時的沖擊不會影響印刷質量。所引起的振動被滾枕消除，特別是在軸承及滾筒齒輪磨損的情況下，這個作用更加顯著。因此可以說走枕的膠印機更能有效地防止杠子的出現，保證印品質量。
　　（2）下輸墨系統的缺陷，雙色衛星型五滾筒排列結構及B-B型四滾筒排列結構的膠印機，其上輸墨系統與下輸墨系統結構不同。圖（3）所示為J2205型雙色膠印機的排列結構。
　　第一色著墨輥在印版滾筒的正上方，而第二色的四根著墨輥，兩根在印版滾筒的正下方，另外兩根在印版滾筒的偏下方位置。第一色組、第二色組的著墨輥與印版表面的壓力都是依靠兩頭的壓簧的壓力來獲得的，兩色組所使用的壓簧是一樣的。由于著墨輥重力的影響，在壓簧壓力相同時，兩色組對版面壓力就相差很大。因此若采用與第一色組同樣的調法對第二色組進行調試，就極易產生故障，出現網點空慮，墨膜不均和白杠。所以第二色組的壓力調節應比第一組加大一些，或將壓簧調換成彈力較大一些的彈簧。另外J2205型膠印機第二色組整個結構與主機滾筒部件不是一個整體，是可移開式的，因此自身振動較大，也易引起杠子的出現。
　　三、杠子的查找及排除要點


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