塑料薄膜凹版印刷套印不良成因分析
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摘要：塑料薄膜凹版印刷是包装印刷的最主要方式之一，在印刷生产过程中，印刷品套印误差超标即套印不良的问题最为常见。
塑料薄膜凹版印刷是包装印刷的最主要方式之一，在印刷生产过程中，印刷品套印误差超标即套印不良的问题最为常见。凹版装潢印刷品最新国家标准GB/T 7707-2008中规定：对于双向拉伸类薄膜，主要部位套印允许误差≤0.20mm，次要部位套印允许误差≤0.35mm；对于非双向拉伸类薄膜，主要部位套印允许误差≤0.30mm，次要部位套印允许误差≤0.60mm。套印不良主要影响印刷品的外观质量，超出国家标准或不能达到客户要求就会被当作不良品来处理，因套印不良问题给包装印刷企业带来的损失往往多于其他印刷不良。套印不良原因最为复杂，涉及到方方面面，几乎印刷生产流程的每一个环节都有产生套印不准的因素，现从以下几方面简单阐述套印不良成因、预防措施和处理对策，希望能为从事薄膜凹印的工作人员提供一些参考。
一、图稿分色与制版
作为包装的凹版印刷图案，为体现出绚丽精美的效果，单色设计的很少，通常要多种色彩叠加，为了把设计稿上的图案完好地转移到包装材料上，在制版前就必须对设计稿进行分色，除了黑、白、蓝、红、黄几种最基本的颜色，还会根据需要分出一个或若干个专色。分色完成后，就要把单色的图案雕刻到单支印版上，实际上一个精美的凹印图案就是多个颜色重合叠加出来的，套印指的就是各色图文转印到承印物规定的几何位置上，各个图文的分色轮廓套印精度符合国家标准或客户的要求。既然要多个颜色叠加在一起，并且颜色叠加的几何位置要完全和设计图案一致，在印刷过程中一旦因为某种原因，造成颜色叠加的几何位置出现了偏差，这时就产生了所谓的套印异常，这是凹印原理的一部份，也是套印不良产生的最根本原因。为达到套印准确，制版时通常要重点注意以下几点：
1.考虑实际生产中套印准确的难度，根据每个颜色转印到承印材料上的先后顺序，对个别颜色的特定位置做扩缩的技术处理，即使某种颜色叠加的位置出现了偏差，相邻的颜色轮廓区域加大了，就可以掩盖这种缺陷，印刷完成后表现出来的效果还是"套位准确"的。
2.为了保证印刷效果，避免出现套印不良，细的线条和文字均不能采用多色套印设计，要用单色或专色；要套色的图案上不可有小的透白字体；不能在套色图案上留空以形成文字，如果套色图案上露空形成文字，对套印的精度要求极高，稍有偏差印刷出来的文字就会模糊不清，但在专色或单色上可以有透白字体和露空字体。
3.对人物图像、主体图像等要求套印精度非常高的设计，黑、蓝、红、黄版中间尽量不隔其它颜色版，即使需要专色，一般要放在蓝色之前和黄色之后，为套印准确，蓝、红、黄三版之间不插入其他颜色的版。
4.控制版辊的质量避免质量缺陷，比如版辊不圆，在机器上转动时轴芯线不是直线，就会影响套印准确性。
5.印刷色序确定后，版径递增要合适，从前往后每条版直径递增一般为0.02~0.03mm，版径递增的作用是补偿薄膜前进过程中因阻力和压力造成的机械同步速度损失，尽管现在印刷机每个印色单元可以用伺服电机来控制，但在套印的实践中还是版辊直径递增的方法较为可靠。
6.套印光标的颜色要深，要能被光电眼识别到。生产过程中薄膜上的光标是运动的，套印装置的光电眼就是靠抓光标的运动趋势来自动调节套印，如果光标颜色太浅，光电眼不能捕捉其运动趋势，套印装置就失去了作用。不管设计的单个颜色是深是浅，套印光标最好做100%的网点。在实际生产中因设计的专色太浅或单色冲淡太多而抓不到光标的情况也有发生。
二、机器因素
涉及到机器方面的部分可分为机器套印套准装置、张力系统、烘箱、压辊、导辊、冷水辊等。
1.套印套准装置引起套印不准，一般为套印精度达不到0.2mm最低要求，也就是此装置的自动调节套准的误差太大，如果超出了0.2mm的套印误差，它还没有马上去调准。对于套印精度达不到要求的套印装置，要做到套印准确，着实让操作人员无能为力，所以机器本身套印装置的套印精度达标是印刷出套印准确产品的重要条件，另外还有光纤故障、光电眼不灵敏、电眼找不准印在薄膜上的光标，套印装置故障引起自动套印功能失灵等，通常表现为单个或多个颜色的纵向套印不准。
2.张力系统是印刷机的核心部分，它的稳定与否与套印问题有直接关系。凹印机张力分为放卷张力、入料牵引张力、出料牵引张力和收卷张力四个部分，印刷区域即色座间的张力靠橡胶压辊来分开，印刷区域的张力要保持恒定，同时放卷张力也要保持恒定，最后一个印色的套印要保证不受收卷张力的递减而影响，张力系统还要有因承印材料本身异常影响张力的调节能力，以保证张力稳定。如果机器张力系统异常，即使预防措施非常全面，也难保证连续套印准确，因实际生产过程中影响张力稳定的因素也很多，一旦影响的程度超出了张力的自动调节范围，带来张力异常，直接就会产生套印不良的现象，因此是张力系统本身有问题还是有外界因素对张力系统影响要分开考虑。
3.烘箱温度影响，烘箱内干燥温度会带来承印薄膜的形变，是套不准的原因之一。根据经验烘箱温度设定越高，套印越不稳定，如果烘箱温度设置适当时，张力适当减小会增加套印稳定性。
4.压辊问题，压辊是影响套印准确性的最主要部件之一，压辊的硬度不合适，各条压辊的硬度不一致；因压力带来不协调影响对机械同步递减速度损失的均匀补偿；因气缸或安装压辊的原因造成的同一压辊各部位的压力不恒定、不均匀等；压辊的橡胶层老化，影响压力，压辊问题多会带来一边能套准，一边套不准，或者整个印刷图案的局部套印不准，因此在实际操作中可以通过更换压辊来解决套印不准的问题。
5.导辊的影响，由于导辊轴承原因造成转动阻力不均或运转抖动，这样的情况会影响薄膜的张力均衡，从而影响套印精度。
6.冷水辊问题，薄膜通过的机器各组冷水辊表面温度一般要在25--30℃，如果超过45℃会对套印有直接影响。
针对以上机器的原因，在日常的操作中要重视操作前的点检，对机器有问题的部位做针对性的处理，同时对这些容易出故障的部位做好保养计划，并要严格实施，以保证机器的状态良好。
三、薄膜材料
薄膜材料是印刷图案转移的载体，薄膜本身和薄膜在机器上的走料状态均是影响套印准确的因素，薄膜本身不平整，内部张力不均匀或薄膜有受潮老化等，均会影响套印准确。不同的薄膜材料也有不同的特点，如PET 、OPP、NY三种材料的印刷适应性是完全不同的，在机器上，薄膜通过每个印刷单元时速度要保持连续稳定，但薄膜在机器上受力和受热后变形状况是不同的，即使同一薄膜，不同厚度和宽度的变形也不同，这些隐形的变化很难用一个标准公式来表示，材料变形没有稳定的补偿因素，在机器上运行就会出现不均衡，为套印稳定带来隐患。针对材料的问题，在日常的操作中要注意以下几点：
1.材料一定要选印刷级别的，印刷级别薄膜一般厚度均匀，收卷松紧度适中，印刷适应性好，可提高套印准确性。
2.对于有荷叶边的原材料薄膜不可以直接使用，要么重新收卷，要么分切成窄的材料来用，要消除荷叶边的情况。但是如果原材料尽量不要在张力不稳定的分切机上分切或收卷，这样会改变原材料的张力均衡性，会直接影响印刷时的套印稳定。
3.压辊的宽度和薄膜的宽度要匹配，每个色座的压辊有效宽度和硬度要尽量一致，以获得稳定的套印效果。
4.印刷NY基材，车间湿度超过75%对套印影响很大，如果不能对印刷车间进行除湿处理，就不要在高湿度的环境中印刷NY基材。另外由于NY及易吸潮变形，即使满足印刷条件，材料也不可以提前拆包。
5.做过涂层处理的薄膜，要选择合适的压辊，处理后的薄膜较原基材滑或涩，压辊选择不合适，也会影响套印，另外张力参数也要做针对性调整。
6.因影响套印不良的因素很多，一卷材料在某台印刷机上有找不出原因的套印不良，可以考虑转换其他印刷图案的订单，也可以换作另外一台机使用，有时也可以避免这卷材料因套印不良而不能使用的情况，同样即使一卷材料总是出现套印不良，但又找不出原因，也没有直观的材料异常现象，但换一卷同样规格的材料，有时也可以解决套印不良的问题，有经验的机长通常会做这样的调整以应对无法判断的套印异常。
7.材料的宽度占印刷机有效使用宽度的比例不能太大或太小，一般利用机器有效宽度的45%~90%，套印效果较理想。
8.因原材料卷底靠纸芯，可能有皱痕或收卷不良，会带来套印不良，这时卷底材料就不能继续使用了，要即时切料换卷。
四、生产工艺
从生产工艺方面考虑，要重视以下几点：
1.首先要根据国标或客户的标准要求，对自动套准装置的套印精度作校正，如最低要求是0.2mm以内的套印误差，就必须要使套印精度校准在0.2mm以内，超出此范围就要报警，以待机长调整，如果客户要求更高，就要把精度再提高，印出来超标部分的产品要人工去除。
2.根据不同材料设定合适的机器工艺参数，张力设定和烘箱温度设定要在薄膜的拉伸形变限度内，不然套印就会失控。
3.控制好油墨黏度，保持稳定的烘箱温度，保持合适、稳定的印刷速度。
4.考虑对套印的影响，橡胶压辊的压力要做合适的设定，若印版或承印材料的缺陷，压辊压力过大，会导致套印波动很大，是较大的隐患。有的时候压辊压力还要在机器运转中加以调整，以保证不出现其他印刷不良。但最终要根据印刷的图案和配套压辊的状况设定合理的压辊压力。
五、操作方面
在印刷机操作过程中，为尽最大可能减少套印不良，就要多个方面入手，对其进行预防，以下是操作过程中要注意的问题：
1.首先是做好印刷前的准备工作，主要包括清洁、机器点检、装版、装刮墨刀、上油墨、通水通电、机器加工参数设置等，为保证套印准确，准备工作中要注意以下几点：
(1)对机器所有的传动部位进行清洁，保证导辊上没有多余的碎膜、透明胶布、干的残墨层或牛皮纸附着，清洁工作要做彻底。
(2)对影响套印或其他印刷问题的部位进行点检，保证运转状态良好，如烘箱温度正常，各种压力表能正常调整、导辊运转顺利、润滑良好等。
(3)装版时要注意检查版轴是否符合尺寸要求，注意检查印版平衡性。键槽与堵头是否匹配，运转时版辊是否会跳动，如果版运转中跳动，就会带来薄膜在牵引前进中受力不均衡而影响套印精度。
(4)刮墨刀装平直，要受力均匀，根据印版、油墨的情况，选好刮墨刀，并用细砂纸对刮刀进行有效打磨，尽量避免机器运转中调整刮刀压力和角度。
(5)设置准确、合适的加工工艺参数。
2.生产过程中要控制好油墨黏度，使用黏度自动调节控制装置，并且每个颜色要30分钟人工测一次，减少印刷问题的出现，减少停机次数，将套印波动降到最低。
3.出现套印异常后，操作者特别是机长要能准确做出判断，能采取有效措施解决问题。对套印波动解决的快慢和熟练程度最能反映出一个机长的质量意识和技术水平。
4.机器运转过程中，调整压辊压力或刮刀压力均会影响套印稳定性，一般情况下均不做调整，如果有其它印刷不良产生，在不得不调整的情况下，如果带来了套印不良，一定要做好标示，以便后工序去除。
5.印刷过程中出现一个颜色套印不准，不管是整体还是局部，可以通过调整压辊的平衡，微调压辊的前后位来处理，也可以考虑更换这个颜色的橡胶压辊，并适当调整压力。
6.在印刷时，如果个别颜色横向套印出现整体偏差，只要手动直接调节这条版的左右位，让这条版和前后版端部对齐，就可立刻解决套印异常，横向套印不准一般要通过在线观察发现，且套准装置不能调节，需要操作者多留心观察。
7.要有对橡胶压辊的运转米数和存放时间的管理，因橡胶压辊有老化现象，使用寿命有限，使用频率高和存放时间长，会影响到压辊的平整性和硬度，变形了的压辊一定会影响到套印精度，要根据经验数据制定橡胶压辊的运转米数，或存放时间标准。比如一条压辊的承印数是200万米，因此印刷米数达到200万米后，就要对其进行打磨返修了，或者不经常用的压辊存放时间规定为5年，5年以后就要返修处理，而不是等到使用时频繁出现套印异常时再处理。
8.机长要做到按操作规程进行规范化、标准化作业，要利用好解决套印不良问题形成技术文件上的数据，以解决套印不稳定的问题。
六、车间环境
车间环境对套印不良的影响相对较小，最重要的是车间温湿度，如果车间太干燥，塑料薄膜在机器上传动的过程中会与机器部件摩擦，或是自身放卷时容易产生静电。由于静电的影响，会影响走料的平稳性，同时机器张力均衡也会受到影响，套印精度就难以保证。解决的方法是适当的提高车间的相对湿度，一般25℃时湿度应保持在55%~65%，尽量保证车间的温湿度恒定也是防止静电大量产生的一个有效手段，所以印刷车间的温度最好在18~28℃之间，有条件的话可把湿度控制在55%-65%，另外要保证静电消除装置完好。
车间的洁净情况虽然不直接影响套印，但会影响到其他印刷问题，如刀线、起赃、压印等，任何印刷异常的处理，都有可能要停机，停机再开机，就会增加套印不良的数量，所以好的车间环境条件是印刷高质量产品的保证，还有最直接的影响是印刷质量问题少，停机处理问题的次数就会减少，套印不良的数量就会对应减少。
七、后续处理
既然目前在凹版印刷工序还不能杜绝套印不良的问题，特别是停开机过程中必然会产生套印不良品，那么为了交付客户没有此异常的成品，就需要印刷和后工序一起努力，把有问题的印刷膜或成品包材用人工的方法去除，避免不良品流到客户方。
1.机器启动到机速达到设定值再到套准达到自动状态的过程；或者换卷接料，张力切换时，另外有材料接头干扰了光电眼对套印色标的捕捉情况；订单完成机器减速到薄膜静止状态的过程等，这些过程中都会产生套印不准的印刷品，在这些情况下产生的套印不良品，一般要由印刷本工序去除或准确标示，不必流向下道工序或者能让品检工序容易把不良品去除。
2.在印刷机运转过程中，套印误差超出了套印装置设定的范围，机器就会发出报警声，通过频闪灯或在线品检系统的静止画面也可观察出套印不良的情况，如果出现了异常，机长在重新套准的过程中已发生不良品，待完全解决，已经产生了一定数量的不良品，如果是没有停机的情况下解决了问题，那就要在印刷品中用标示纸标示出有问题的部位，以便检品工序对标示位置的不良品去除，如果出现连续套印不良要停机解决，那么印刷工序就要把不良品全部去除，不流入下工序。
3.对于出现频率较高但数量少的间隔性套印不准，印刷和品检工序均较难处理，甚至在印刷工序放不良部位标示都来不及，那么就要整卷做好标示，单独复合，单独制袋，然后在制袋工序参照验收标准，通过人工全检把不良品挑选出来，以保证交付客户的产品完全合格。
(来自:包装企业网)
