[制版]孔版制版

印前频道 - 印前技术 来源:设计在线 作者:cpcool 2010-09-10

孔版印刷的印版上,其印刷部分是由孔洞组成的,油墨通过孔洞到承印物上形成印迹,非孔洞部分是不能通过油墨的,所以印刷时承印物上无油墨。誊写版印刷就是最常见的一种孔版印刷方法,它是1886年由爱迪生发明的,现在仍为各单位办公用文件的复制方法之一。近年来丝网印刷有较大发展,用于印染,标版、印刷线路板,也可用彩画及少量地图等的复制。

一、誊写版制版

 誊写版印刷又叫油印,在特制的蜡纸上用铁笔刻画出文字图画,或用打字机打字,或用电火花打描等方法,在蜡纸上建立图文部分,获得印版。

     1.誊写版

    使用皮纸经涂蜡制成的蜡纸用誊写钢板、铁笔刻写而成。

    誊写钢板表面布满均匀颗粒,某颗粒大小根据刻写的要求而有所不同,而且颗粒的排列方向也有所不同,还有为满足某些特殊用途而生产的特殊誊写钢板,如专刻乐谱、表格、花纹用的钢板,钢板两面都刻有颗粒,有的两面制成不同粗度或不同方向的颗粒,满足多种刻写。

    钢笔的笔尖是尖锥形,尖端是圆滑的,有的尖端是球形,专供刻写粗体字和绘画积状的图形用,因此,笔尖有配套的各种形式供选用,笔尖为钢质,其硬度稍比钢板大。

    制版时,将蜡纸放在钢板上,用铁笔在蜡纸上刻写,把蜡纸上的蜡刻去,形成与钢板上颗粒相应的小孔洞,即成印版。

    2.打字孔版

    用可塑性的油型蜡纸放在打字机的橡皮辊筒上,用钢字敲打,由于钢字对蜡纸的敲击,使文字部分的油脂被底纸吸收,留下的为纸张的多孔纤维,印刷时便能透过油墨。

    打字蜡纸上的文字比誊写版好,字体、字大一致,字形规范化,速度也比誊写快。

    打字的字体、字大,取决于钢字的字体与字号,现常用宋体、仿宋体,字号有三号字和四号字,中文、外文打字机形式不同。中文打字机能打印中文中夹有少量外文,字隙和行距可以根据需要调整打字机的齿轮,打字过程中有错漏,可用改正液涂擦打字蜡纸,重新打字。

    现在中英文打字机,利用计算机汉字处理技术,除输入、打印外,并能编辑修改,打印时为撞针打印,汉字与字符用点阵表示,根据需要可改变字号,字体也较多,打印在蜡纸上,即成为孔版。

    3.放电式制版

    制版方法是通过电子扫描装置对原稿进行运行扫描,将扫描所得的信息由光电管变为电信号,经放大后以火花放电对蜡纸击穿成孔,成为印版。它对原稿的要求并不高,半色调原稿、手写稿、描画稿、打字稿等都可制成印版,耐印力能达几千张。

   二、丝网印版制版

    丝网印版是由紧绷在框架上的细丝网作版材,和紧贴在丝网上有漏空图文的膜层组成印版。制版方法有手工和照像两种。过去多用手工控制文字和图形,制版效率很低,不能生产精细产品,现在利用照像、晒版的方法制版,速度快、质量高。现在用尼龙丝网、金属丝网代替绢网,明显地提高了丝网版的质量和印版的耐印力。

   (一)丝网制版材料与器具

    1.丝网

    丝网(screen fabric)是丝网印刷的基础。作为丝网版胶膜层的支持体。印刷用的丝网要具有薄、强、有均匀的网孔和伸缩性小的条件,一般采用机织物作丝网。

   (1)丝网种类

    按材料分为绢网、尼龙丝网、涤纶丝网、不锈钢丝网。

    绢网   由蚕丝织成。它具有一定的吸湿性,能和感光胶层结合得很好,制版作业容易。但耐磨性、耐磨蚀性差,时间长了易发脆,张力强度也差,成本较高,现使用较少。

    尼龙丝网   有高强度,耐磨性、耐腐蚀性较好,回弹性能良好,尼尤丝表面光洁,油墨通过性能很好,图文清晰,但拉伸性较大,不适宜印高精度产品,价格较低。

    涤纶丝网   涤纶丝网与尼龙丝网相比,其耐磨性、油墨通过性、与感光胶的结合性要差,而拉伸性很小,价格也低,能耐高温,常用于印线路版。

    不锈钢丝网   拉伸性小,强度高,丝径细,油墨通过性好,但伸张后不能复原,价格也高,用于印高精度产品。

    按编织方法分为平纹织、斜纹织和拧织等,如图4-53所示。

图4-53  丝网编织结构 

  一般使用最多的是平纹织,140目/厘米以上的丝网一般采用斜纹织,需要厚墨层的图文时,选用拧织的低目数绢网或尼龙网。丝网的厚薄与丝径和织造结构有关。

    按规格分:一般采用每英寸有几根丝表示,即为目数,目数越高,丝网越密,网孔越小。

   (2)丝网的颜色

    丝网一般有黄色、橙色、红色、深红色等,不用白色,以防止晒版时产生光的散射,影响图像质量,感光材料都是在蓝紫光及紫外光部分有较大的吸收峰,所以丝网也不用绿色、蓝色、紫色。

   (3)丝网的选择

    丝网根据印刷品的种类、质量要求、制版方法、印刷方法、经济意义等多方面综合考虑,选用不同材料、不同目数、不同织造结构的丝网。

    2.丝网框架

丝网框架(screen frame)有木质和金属两种。本质框架要求变形小,防止伸缩与弯曲;使用柳安木较好。金属框架有铝质的、铁质的,用空心铝质焊接,可减轻框架重量,框架材料的剖面形状与大小需根据框架的幅面尺寸而定。一般本质框架只限于使用小框架,大框架要用金属框架才能承受丝网的拉力。

    丝网与框架的连接方法,木框架可用打钉订法,金属框架用胶粘法。

    3.张网机

    张网机是丝网印刷制版用的专用配套辅机。用于往丝网框架上粘绷丝网用,在张网机四边各装有几个绷夹,绷夹夹住丝网的边缘。采用压缩空气牵动,使丝网在有一定的张力下,向框架上粘贴。

   4.丝网晒版机

    丝网晒版机是丝网制版的主要设备之一,专供晒制丝网版用,由于在晒制丝网版时,丝网有枢架,因此,通常的晒版机不适合使用。

    丝网晒版机的淘汰在下,晒版时为了使丝网能与底片紧密接触,须在丝网上放一块厚的海棉,尺寸与框架的内框相近,底片玻璃片基如小于框架,应采用同样厚的玻璃进行衬垫,垫后的总面积不应小于框架的面积(如图4-54),以防止压紧抽气时使丝网拉长或丝网被底片玻璃片基割破。为防止透过丝网射到海棉上的光被海棉反射到丝网上,造成不应有的感光,在丝网与海棉之间要加一块墨色绒布,以提高晒版质量。

 

图4-54  丝网晒版示意图 

(二)丝网制版方法

    制版方法有多种,利用照像法制版,按照膜层建立的方法不同,各种制版方法所得到的印版质量也不同,其耐印力,精细程度和成本都不同。

    1.直接法

    直接法是往绷在框架上的丝网的网眼上直接涂布感光液,经晒版、显影制成丝网版。其工艺流程为:在框架上绷丝网→丝网前处理→涂布感光液→晒版→显影。

    在框架上绷丝网   把丝网裁剪成比框架四周稍大的尺寸,用钉子钉在木框架上,或用胶粘贴在金属框架上,木框架但适用于小面积的丝网版,大面积丝网版必须用金属框架,以防丝网变形。

    丝网绷在框架上要有一定张力,绷网时所使用的张力要均匀一致,可以在张网机上进行。各种丝网自身的张力是不同的,金属丝网的张力大,绢丝网的张力小,尼龙丝网的张力居中。

    丝网前处理   用20%的苛性钠溶液对绷好的丝网进行脱脂处理,然后用水冲洗干净。

    涂布感光液   感光液通常由重铬酸盐与明胶或聚乙烯醇组成,为防止污染,可往醋酸乙烯的乳状液里加入感光剂而成。乳状液在含少量的聚乙烯醇水溶液中,使醋酸乙烯单体乳化聚合,制成以聚乙烯酸为保护胶体的聚醋酸乙烯的乳状液,聚醋酸乙烯不是水溶性的,对丝网纤维的粘接力好,起着增强抗蚀膜的耐印作用。感光剂用重氮树脂,重氮树脂光分解后,和聚乙烯醇反应,使其水溶性变为难溶性,形成抗蚀膜。

    涂布时,将感光液倒在盘中,往丝网上由上往下涂布,反复正反面涂布几次,膜层达到10~30微米为止,干燥后使用,涂布时要求整块版面膜层厚薄均匀一致。

    晒版   用阳像底片进行密接曝光,因丝网绷有框架,不能使用平版晒版机,而有专门的丝网晒版机,曝光时间的长短,取决于感光液的性能、光源光谱成分、灯距等各种因素,晒制网目半色调时,要注意晒版角度,防止丝网与网点的夹角过小而产主明显的龟纹。

    显影  把曝光后的丝网架,浸入水中,用水枪喷射冲洗丝网两面,将未受光的胶膜冲刷掉,形成图文部分。擦干后,经加工再全面曝光,增强胶膜的牢度,提高耐印力。  

 2.间接法
    间接法是在涂有感光层的胶片上进行制版,然后把它转拓到丝网上。

    间接法比直接法操作复杂,可是图形边缘光洁,不需要专用晒版机,但印版耐印力不如直接法,成本也较高,版膜在转拓过程中容易伸缩,因此会影响套合清度。

    间接法丝网制版工艺流程为:在感光胶版上曝光→活化处理→显影→冲洗→往丝网上转拓→四周涂胶→揭去胶片片基→修整。

    所使用的感光胶片有两种,一种是尚无感光性能的胶片,一种是已有感光性的胶片,尚无感光性的胶片与碳素纸一样,是涂上白明胶、色料、助剂等干燥而成,在使用之前要进行敏化处理,放人2~3%的重铬酸盐溶液中浸泡,晾干后使用,有的也使用碳素纸曝光,已有感光性胶片即可直接使用。

    在感光胶片上曝光   使用阳像底片晒版,晒版机可使用平版晒版机。

    活化处理   曝光后,为使有感光性胶片的受光部分胶腹硬化,在1.5~3%的过氧化氢溶液中浸泡1~2分钟,接着通过温水显影才能使片基上形成版膜,浸泡的时间应按照胶片各自要求来决定。用过氧化氢活化处理的适当与否,关系到制版的成败。

    显影   用温水进行显影,水温不能过高,再用冷水冲洗,停止显影及固化胶膜。

    往丝网上转拓   将显影后的胶片平铺在桌面上,胶膜向上,上放绷好的丝网框架,丝网上放吸水纸,用橡皮胶辊滚压,调换吸水纸几次,即可粘着。

    四周涂胶  用专配的胶或直接法使用的感光胶液都可以,用笔涂填,再以热风进行干嗓。

    揭去胶片片基   将感光胶片的片基剥离,即得到丝网版,经必要的修整,即可印刷。

    3.直接间接混合法

    直接间接混合法是上述两种方法的结合,先将感光胶片用水、醇或感光胶粘贴在丝网框架上,经热风干燥后,揭去感光胶片的片基,然后晒版,显影处理得到丝网版。

    直接间接法具有直接法和间接法的特点,操作也比较简单,耐印力和清晰度也介于二者之间。

    直接间接法的丝网制版工艺流程为:粘贴感光胶片→干燥→剥离感光胶片的片基→晒版→显影→修整。

    4.其他制版法

   (1)红外线制版法

    红外线制版法是利用一种遇热而收缩的具有特殊性质的合成树脂,用该树脂涂布在丝网上形成树脂膜层,用阳像底片与膜层密接,再用红外线照射,这时底片黑色部分因吸热而收缩。将丝网网孔打开形成孔眼,即为丝网版。这种制版方法能在短时间内制成印版,在实用中还有待进一步完善。

   (2)腐蚀法制丝网版

    腐蚀法是把光敏抗蚀膜涂布在厚约40微米左右的不锈钢箔、铜箔或铝箔的表面上,用腐蚀法制成网目,在背面以同样的方法制成图文,腐蚀到两面穿通为止,形成如图4-55的孔版。一面形成丝网,一面形成图文,把丝网和版膜形成一体,这种印版的伸缩性小,精度很高,常用于精密印刷和电子工业电路版的印刷。其工艺流程为:金属片基→表面处理→涂布光敏抗蚀膜→晒版→显

影→腐蚀→去除抗蚀膜粘贴在框架上→涂布加固胶。

    金属片基   用不锈钢、铜、铝或其他合金箔。

    表面处理   进行脱脂、研磨和酸洗处理。酸洗时,如为钼箔应用20%的硫酸和5%的酒石酸钾混合液浸泡。

    涂布光敏抗蚀膜   光敏抗蚀膜有用于阳像底片晒版的,使用耐酸性的正醌重氨和热塑料酚醛树脂系;有用于阴像底片晒版的,用肉桂酸聚乙烯酯系或橡胶系,涂布方法用浸泡法或喷射法。

    晒版   片基两面涂布光敏抗蚀膜层,可一面晒丝网模板,另一面晒图文,两面同时显影,进行腐蚀。

    腐蚀   根据不同的金属片基,选用相应的腐蚀液。腐蚀时可采用浸泡法、搅动法、喷射法,选择其中一种方法进行腐蚀。片基如为钼箔,腐蚀液用浓硫酸1分,硝酸1分,水1分组成。

    去除抗蚀膜   如为水溶性抗蚀膜,则用碱溶液浸泡,如为光过聚合物的抗蚀膜,可用三氯乙烯,浸泡后轻轻擦试即可脱落。

    粘贴在框架上   粘贴时要注意丝网张力,张力越强,丝网版离开的缝隙越小,这是提高图像质量的关键。

   (3)电镀法制丝网版

    电镀法是通过对光敏抗蚀膜进行电镀,做出网版蚀孔部分,其工艺方法很多,下述工艺流程为基本方法之一:金属片基→表面处理→涂布光敏抗蚀膜→晒版→显影→模板电镀→丝网粘合后电镀→剥离金属片基→往框架上绷丝网→涂胶固定。

    金属片基   用0.15~0.25毫米厚的不锈钢片,或铜片、钼片。

图4-55  腐蚀法制成的网版示意图

    表面处理   金属片基上要镀镍层,并需将能把镍层剥离,预先必须做好表面处理,钼片表面处理采用重铬酸钠溶液中浸泡法;不锈钢片在10%的氢氧化纳溶液中进行脱脂处理。

    涂布光敏抗蚀膜   使用聚乙烯醇肉桂酸类、橡胶类和聚乙烯醇-重铬酸盐类等耐电镀液的感光液。

    模板电镀   经晒版、显影后在氨基磺酸镍溶液、高浓度的镀镍溶液或硫酸镍溶液中任选一种进行电镀,模板图文的镍层镀成10~15微米厚。

    丝网粘合后电镀   粘合不锈钢丝网的方法有胶粘、电镀接合和压合几种方法,其中电镀接合方法最常使用,把丝网放在镍模板上,然后从上面镀上5~10微米的镍层。

    剥离金属片基,即可得到丝网版。

    这种方法制成的丝网版与金属丝网版和抗蚀膜丝网版等相比,具有耐印力高、线划光洁和膜层均匀等优点,但成本较高,弹性较差,不适用于一般印刷。

 

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