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印刷機膠輥清潔維護與保養

2020-04-18
  眾所周知,膠印是采用油水不相溶的原理進行油墨轉移的。印刷時先給版面上水,再給版面供墨,使印版上的空白部分和圖文部分有選擇的吸附水和油墨,并且水墨保持一定的平衡。這就要求有連續而穩定的供水和供墨系統,恰當的印刷壓力以保證油墨的分離值和乳化值。因此,印刷機的膠輥(包括水輥和墨輥)在印刷過程中的作用是舉足輕重的,在實際生產中,我們經常發現有的廠家購買的全新進口印刷機,在使用不到兩年的時間里,就更換原裝膠輥。經過調查,大多數廠家是因為對膠輥的清潔和保養工作做得不夠到位,導致原裝膠輥過早老化,造成印刷故障及成本流失。下面我們就談談如何進行膠輥的清潔及保養。
  一 膠輥的制造
  膠輥的清潔及保養,必須先從膠輥的生產制造講起。橡膠是一種混合物,我們將不同的成分在一起混合,并且經過既定的工藝流程,然后產生出柔軟并有延展性的橡膠。

 

 

  固化處理
  固化過程中的化學反應將松軟的、有延展性的化合物變成堅實,同時又有一定柔軟性的材料,特別適合于傳遞油墨和潤版液。這是由于:經過固化處理后,橡膠表面看起來是平滑的,但是在高倍放大鏡下,表面實際有很多細小的山峰和低谷組成的小孔(也就是我們平常所講的橡膠表面呈現“毛面”),這些小孔增加了膠輥的表面積,使得其傳遞油墨及潤版液的性能極為優異。
  研磨和拋光處理
  這是膠輥制造過程中的后處理過程,根據印刷機制造商的要求,我們將制好的橡膠材料包到鋼軸上制成印刷用膠輥,而研磨和拋光處理使得印刷膠輥的外形尺寸更加精確,符合要求。
  工藝流程及材料配比對膠輥性質的影響
  不同的工藝流程及材料配比,生產出來的橡膠的性能及品質也是不一樣的。

 

 

  在實際印刷中,我們經常會遇到一些問題,例如水輥上水不好,有的廠家就增加酒精的添加量或者加大水輥壓力;上墨不好,有的廠家就加大墨輥壓力;輥子表面起了玻璃層,有的廠家就去打磨輥子表面等等,其實這些做法都是錯誤的。雖然這些方法暫時能在表面緩解問題,實際上卻對廠家帶來更多的損失,不僅使印刷質量下降,印品質量難以控制,更使膠輥的使用的壽命大大降低。那么就膠輥來說,在實際生產中會出現哪些問題呢?
  1.膠輥表面的釉化
  結釉的印刷膠輥表面積損失,同時膠輥的硬度變大,彈性降低。膠輥表面發生釉化現象是不可避免的,膠輥結釉時不要草率的認為膠輥已經老化、失去印刷功能,更不要使用含顆粒的物質去清潔或打磨膠輥表面(這種做法目前在印刷廠中普遍存在,由于違背釉化的原理,效果很不理想),向Bottcher的專業技術人員咨詢,可通過化學方式恢復膠輥。

 

 

圖1.1新的膠輥表面結構 圖1.2釉化的膠輥表面結構


  釉化現象產生的原因
  在印刷過程中,一些殘留的雜質堆積在膠輥的橡膠表面。它們中的某些殘留物可以通過水或溶劑清潔,但仍會有少量留在橡膠表面的微孔底部。這些殘留物在孔內長時間的堆積,在印刷壓力和熱量的作用下,最終使膠輥表面發生釉化。
  值得一提的是,一些清潔劑本身的清潔能力不足或自身的殘留物過多(如一些劣質的煤油、汽油、酒精),都會加快釉化的過程。不及時處理,釉化層會越來越厚,對印刷造成極大的困擾。
  釉化現象造成的不良后果
  A.使橡膠表面積大大減少,油墨和潤版液轉移性能不良,印刷困難。
  以下一組數據可以說明問題(以海德堡印刷機為例):
  普通膠輥:在印刷機運轉一百萬轉以后,橡膠表面開始結釉。
  優質膠輥:在印刷機運轉五百萬轉以后,橡膠表面積殘留不到30%。
  bohntech膠輥在印刷機運轉三千萬轉以后,橡膠表面積可以保持在70%以上。
  B.釉化使膠輥表面變硬,導致印刷壓力增大,調校墨輥和水輥的壓力困難。
  并直接導致以下問題:
  印品油墨密度不足
  干燥慢
  水墨平衡不穩定
  增加紙張浪費并且清潔困難
  2、鈣質層現象
  在實際生產中,我們經常在清洗膠輥以后,會發現在膠輥的表面有一層白色的鈣質層。這種鈣質層的產生,主要是由水系統中的鈣鎂等離子所引起的,鈣鎂陽離子與碳酸根、氫氧根等陰離子結合形成不溶于水和油基的化合物。這種現象在水質不好的北方地區尤為嚴重。
  有的廠家為了避免鈣質層的產生,直接使用純水印刷,這樣可以減低鈣質層的產生。這樣一則成本增加,二則因為純水太軟,會產生油墨過度乳化,飛墨等問題,不太適合印刷。傳統膠印的用水應該是有一定的硬度(5-10DH較適合),一定的導電率(200-400較適合)。針對這種情況,博恩特印刷科技公司提供專門適合純水印刷的潤版液BOHNTECH和TOTALRESPECT里面添加有回硬劑等有效成分,合乎“TCC”鈣質控制及減少IPA使用。
  3、膠輥的膨脹及收縮
  印刷機膠輥的膨脹與收縮會產生不良影響,而這些后果都是在印刷機的生產過程中經常會遇到的問題。我們仔細分析膠輥膨脹和收縮現象后不難發現,其產生的原因可以分為兩個方面。
  一方面是所用印刷膠輥的橡膠的質量達不到高速印刷的要求。
  我們知道,膠印機往往采用“長墨路”的輸墨系統,將高粘度的油墨傳遞到印版表面,其墨路中的墨輥都是由橡膠輥和硬膠輥(俗稱的“重輥”)相互間隔排列而成的,在正常情況下,硬膠輥的使用壽命可以和印刷機相當,而橡膠輥則是需要定期更換。根據印刷機的設計不同,對墨路中橡膠輥的要求也有所不同。例如:海德堡CD102的墨路中共有10根橡膠墨輥,膠印機的輸墨系統能否供給印版均勻,流變性好的油墨,取決于墨輥的傳墨性和墨輥尺寸的穩定性,而這些性質與橡膠的性質是密切相關的。
  以下就一些印刷機的原裝膠輥的橡膠性質作一個簡單的介紹:
  橡膠類型:
  普通墨輥:79系列,普通水輥:31系列,UV墨輥:725系列,酒精水輥:19系列
  減少酒精用量水輥:24系列,UV和普通兩用墨輥471系列
  常用硬度:25,30,35,40
  說明:17925:普通墨輥(硬度:25)---------海德堡CD102墨輥
  11925:酒精水輥(硬度:25)----------海德堡CD102酒精水輥
  3130:普通水輥(硬度:30)----------海德堡CD102普通水輥
  關于橡膠的質量以及對印刷效果的影響,我們認為往往體現在硬度和傳墨性能方面。在一定的范圍內,硬度越小,其膠輥的傳墨性能越良好,硬度越大,傳墨性能反而越差。這是一對矛盾,如果硬度過小,其抗腐蝕能力就會下降,容易被油墨和潤版液所腐蝕,其接觸油墨或潤版液的兩端邊緣會開始爛掉。相反,如果硬度過大,雖然抗腐蝕能力提高了,但是傳墨性能也大為降低,同時印刷壓力設置也不符合印刷機械制造商的要求。
  而現今很多印刷廠都是采用在國內進行重新包膠的印刷膠輥,其一般傳墨輥的硬度做到28到30度,比印刷機械制造商的標準硬度要大,往往在實際生產過程中在橡膠硬度過大的情況下,為了獲得良好的傳水和傳墨,一般采取加大印刷壓力的方法,而這會導致紙張,油墨和潤版液的極大浪費,印刷壓力的增大會導致油墨和水的乳化程度增大,使印刷的墨色變淺,在這種情況下要獲得好的印刷效果就必須加大油墨和水的用量(要達到相同的傳墨和傳水所需要的油墨和水往往比標準情況下大了許多)。另外,所采用的酒精水膠(即酒精水輥所采用的橡膠)的硬度一般為25度(標準硬度),因此國內包膠的酒精水輥的使用壽命一般較墨輥短。同時在加大印刷壓力的過程中,膠輥兩端的軸承座承受了過大壓力,磨損加快,導致印刷機壽命減短,并且為了獲得足夠的動力,廠家的能源支出又無形的增加。
  綜上所述,印刷膠輥的膨脹和收縮的原因之一,就是所采用的橡膠質量問題。
  另一方面的原因是對印刷膠輥的清潔和維護不當
  一般來講,印刷機械制造商都會嚴格測試使用在其印刷機上的化學用品,以確保它們不會對印刷機造成傷害,例如:海德堡印刷機械公司就嚴格規定,可以使用在海德堡印刷機上的油墨清潔劑有:英國HDP,德國Bottcher,加拿大Vegra,等。
  目前,許多印刷企業使用清潔效果低劣的汽油,煤油或者品質不是太好的國產洗車水來清潔印刷機膠輥。結果往往得不到好的清潔效果,而且會造成印刷膠輥的變形,使膠輥和印刷機的使用壽命也會大大降低。
  使用汽油洗印刷機給印刷帶來的不良影響,現列舉如下:
  1.閃點低,為易燃物,是火災的隱患,不符合ISO國際標準。
  2.揮發油有麻醉性,能夠抑制人的中樞神經,非常容易造成血液中毒。
  3.不能徹底清潔墨輥上的極性物質,如:紙粉,紙毛等。
  4.長期使用會減少印刷機的使用壽命。
  5.長期使用會腐蝕膠質,從而影響油墨和潤版液的傳遞。
  6.長期使用會造成膠輥膨脹或收縮,從而影響印刷壓力。
  有的廠家使用煤油清洗膠輥,但因為煤油的揮發速度很慢,長時間滯留于膠輥表面,會使墨輥膠層溶脹,引發膠輥尺寸的變化,造成膠印機輸墨不均勻,影響印刷質量。
  另外,在多色機不能全色組印刷或者是大幅面機器印刷小版活時,有的廠家沒有對空跑色組的膠輥及小版活未印刷的膠輥兩端進行維護。其實,在高速印刷過程中,由于無保護的空跑摩擦,會使膠輥的內聚熱急劇增加,破壞橡膠內部的分子鏈,導致橡膠的尺寸發生變化。
  因此,清潔及維護不當是造成印刷膠輥膨脹和收縮的重要原因之一。
  三 正確的膠輥清潔和維護
  對印刷機的維護工作是一種藝術,必須由經驗豐富的操作者決定何時必須進行保養,以保證絕佳的油墨和水的傳遞性及穩定持續的水墨平衡,進而達到高品質且無問題的印刷水準,另外,印刷機操作者必須了解到保養用品是必需的,以避免印刷問題的發生。
  基于維護膠輥和切實有效解決實際問題的角度出發,博恩特印刷科技公司推薦獨特的印刷輔助化學品來保養墨輥,這些產品注重印刷機的全方位平衡表現。這其中包括:針對不同油墨特性、不同速度要求、不同清洗方式要求的專用特強墨輥清潔劑,高速度及性能要求的水斗液,獨特配方的膠輥恢復劑、保護劑等,都經過嚴格的測試,以其高品質特別得到印刷機生產商的推薦、認證及諸多國際認證。
  針對客戶的設備及印刷產品的不同狀況,本公司將會為客戶量身定制膠輥的清潔及保養的系統方案。
  短期應急清潔維護方案
  1.使用SUPERCLEAN換色膏,快速地清潔墨輥上的新舊油墨成分。
  2.使用DECALCIFYING GEL強效鈣質去除劑,去除膠輥表面的鈣質結晶。
  3.使用DAMPER WASH濕潤水棍清潔劑,去除水輥表面的釉質結晶層。
  4.使用INK STRIPPER特效去墨清潔劑,去除墨輥表面的釉質結晶層。
  長期維護保養方案:
  1.使用bohntech高速平張機減酒精水斗液,該產品寬容度高,適應水質硬度范圍在4-25DH,同時含有高效的PH值穩定劑、霉菌抑制劑、印版保護劑、水分子擴散劑等,能有效解決印版氧化、PH值不穩定、濃度不穩定及水循環異味等問題,降低水墨平衡點,減少酒精用量,從而使印品色彩鮮亮,同時可以維持金屬輥不被氧化。
  2.使用SUPER WASH特強墨輥清潔劑,這是新型的全能型清潔劑,是海德堡、羅蘭等印刷機自動清洗裝置推薦使用手冊上首推的產品,可同時用于清洗墨輥、橡皮布、印版,閃點高,揮發性低,完全不含芳香烴,無毒性,可維持良好的印刷環境,保障印刷機及其操作者的健康。
  3.每周使用INK STRIPPER特效去墨清潔劑擦洗墨輥,將墨輥表面的釉質去除,解決因墨輥發硬造成上墨不均的問題,改善墨輥的傳送性能。
  4.每周使用DAMPER WASH濕潤水棍清潔劑擦洗水輥,將水槽輥表面的釉質去除,解決因水槽輥發硬造成上水不均的問題,改善水輥的傳送性能。
  5.每半年使用水循環系統全功能清潔劑,全面清洗機器的水循環系統,改善并使之成為良好的印刷環境。
  6.在改善了設備的印刷軟環境后,定期按設備維護推薦表對設備進行清潔保養。(詳見“清潔保養時間安排表”)
  7.嚴禁使用顆粒類物質摩擦膠輥表面。
  8.嚴禁使用油性的烴類、酮類等物質清洗、擦拭水輥。
  建議清潔保養時間安排表

 

  膠輥在印刷過程中常出現的問題
  1.膠輥表面結晶、鈣化
  優質膠輥的表面應細密、光滑,手感稍有粘滯,具有良好的傳墨性能。但由于膠輥長期受到潤版液、油墨、紙張等因素的影響,加之每次清洗不可能完全徹底,使得各種物質一層層地堆積在膠輥表面,久而久之,就會封閉膠輥表面原有的毛細孔,形成一種類似鈣質的光滑的結晶層,嚴重影響傳墨、傳水性能,無法穩定控制印刷品墨色。為解決這一問題,起初用專門的起積膏、起積水來清洗,但比較費時、費力,且無形中加大了生產成本。后來,試著在每次洗完后,再用些檸檬酸水洗一遍,使膠輥表面的一些鈣類雜質發生化學反應,形成易溶物質以便清洗干凈。實踐證明,這一方法效果良好且省錢、省力。
  2.膠輥表面易有傷痕、麻眼
  由于膠輥比較軟,在高速運轉過程中稍有硬物即會被劃傷,特別是酒精潤版液靠版水輥,一旦出現劃痕,就無法再使用。究其原因,主要有兩種:一是印版拉不緊或版夾夾不緊,印版拖梢處常有裂口和裂縫,劃傷靠版水、墨輥;二是墨輥保養不及時,膠輥上的墨皮、墨渣等雜質多,加速了膠輥的摩擦、發熱、老化,使膠輥表面布滿麻眼,一般膠輥兩頭較嚴重。

 

 

  3.膠輥過早皸裂、老化
  出現這一問題的原因是多方面的,如油墨中的燥油過量,使油墨在膠輥上干結發熱;清洗膠輥用的清洗劑選擇不當,清洗時間太倉促,使膠輥上的雜質總不能被徹底清洗;車間環境溫度較高,潤版冷卻系統工作不良,以致膠輥運轉時產生的大量熱量無法及時散發,膠輥內聚溫度很高:膠輥軸承性能不佳,被串墨輥帶著轉動,產生跳動摩擦、擠壓等。以上這些因素都會加速膠輥的早期皸裂、老化。
  膠輥是印刷機的重要組成部分,但在實際生產中,膠輥的保養工作經常被忽視,導致膠輥的使用壽命縮短,維修費用上升,產品質量難以提高等問題。筆者認為,這其中有膠輥本身的質量問題,但最主要的還是與操作人員的使用方法有很大關系。就此,筆者結合自己多年的實踐經驗,簡要分析膠輥使用中應注意的幾個問題。
  膠輥安裝與調節時應注意的問題
  1.正確安裝新膠輥軸承
  首先要把新膠輥兩頭的雜質清洗干凈,然后選用規格、型號等均符合設計要求的軸承,在各個配合面上涂抹潤滑油,正確、均勻地用力捶打專用軸承套管,直至軸承安裝到位。切忌對軸承直接施力,隨意敲打,以免軸承在未用前就受到損害。
  2.確保膠輥各軸承、軸座的潤滑
  在所有膠輥裝機前,要把膠輥兩頭軸承的外表和機上的膠輥軸承套、支架等用潤滑油脂涂一遍,以最大程度地減小它們之間因串墨輥來回竄動而形成的旋轉撞擊摩擦力。經常發現有的靠版水、墨輥軸套和軸座兩側在很短時間內就已磨損嚴重,只得重新焊接和加工,而且墨輥轱承也常壞常換,甚至因軸承破碎后軋壞滾筒表面,造成更大的損失。究其原因,主要是沒有做好各個工件接觸表面的潤滑工作。
  3.規范調節水、墨輥壓力
  水、墨輥安裝上機后,一定要嚴格規范地調節它們各自的壓力。壓力調得過輕,易導致傳水、傳墨不良;壓力調得過重,則會人為加重輥與輥之間的摩擦力,使墨輥升溫發熱,加重膠輥之間的擠壓膨脹,加速其皺裂老化,同時產品質量也會受到影響,危害不言而喻。曾有操作人員在換膠輥時,誤將硬質輥與膠輥之間的壓力調得太重,以致剛開機一個班,這根新膠輥便開裂報廢。另外,若使用酒精潤版液,對水輥的壓力關系調節尤其要仔細,防止由于被動傳動而降低使用壽命。
  加強膠輥的定期保養
  如今,各印刷廠都十分重視機器保養,其中,水、墨輥是其重點保養的內容之一。根據生產經驗,保養膠輥時應注意以下幾個方面的問題。
  (1)若潤滑不良引起膠輥軸頭,軸承的磨損、間隙,必然導致印刷墨色不均勻的弊病。同時也會因跳膠、滑膠等不良情況引起印刷杠痕。所以,平時應勤給膠輥軸頭、軸承加注潤滑油,
  (2)每天生產作業完成后應認真清洗膠輥,去除墨皮、墨渣等雜質,反復清洗兩次;
  (3)查看膠輥表面的橡膠是否良好,特別是靠版膠輥一定要選最好的,對于表層剝落、麻眼較多的膠輥要及時重新打磨或澆鑄。
  (4)在安裝膠輥之前,一定要在各膠輥軸承配合面涂抹潤滑油脂,以防這些部件受損。
  (5)清洗印刷膠輥建議使用專用化學用品,正確選擇與使用化學劑能夠有效保護您的膠輥,絕不能使用有腐蝕性溶劑。
  儲存:
  ·膠輥的存放環境應選擇陰涼、干燥、通風的場所,溫度保持在20~25℃,相對濕度保持在65%左右,避免陽光直射,最好是背光處或倉庫暗室內;
  ·遠離任何油或油脂。
  ·膠輥不應存放在鄰近大型電動機、發電機的地方。因為這些設備產生的大量臭氧會使膠輥表面老化而開裂。
  ·膠輥應該呈垂直或水平架好,最好使用專用架水平放置,膠頭應架在架身上,支撐兩邊的軸肩,并使膠輥保持與地面平行,嚴禁膠面相互堆疊、擠壓,或與其他物品接觸,以防膠面受壓變形、粘連,同時,使用前不要拆掉包裝紙;
  注意事項:
  ·搬運移動時,須抬、吊軸部,防止膠面磕、碰、劃傷;
  ·新輥暫時不用,請不要將包裝紙取下,因為包裝紙能起保護作用;
  ·超標準期存放的膠輥,使用前應仔細檢查,發現無問題后方可上機使用。

 

(來源:印刷技術資料庫)