前进中的网纹辊套筒技术(上)

(本文为必胜网原创文章,禁止转载,转载必纠)

     网纹辊套筒最早出现于八年前,但只是近两年才被广为传知。随着无齿传动技术的不断发展,以及印版套筒技术为印刷厂带来的诸多好处,已经得到了十分广泛的开发和应用。无齿传动印刷机具有许多优点,比如易于套准、便于质量控制、方便维护和保养等等。此外,采用网纹辊套筒还可以大大降低操作人员的劳动强度,而且还具有存贮方便、运输成本低等优点,因此两者都受到了广大用户的青睐。

  据一位资深的网纹辊套筒开发专家介绍,最初的设计是在网纹辊套筒的外层复合材料上没有金属涂层,这给产品质量带来了一定的影响。首先,喷涂陶瓷涂层时的切变不能很好地跟复合材料(比如碳纤维或者玻璃纤维)形成匹配,当它们跟热的陶瓷喷粉发生接触时,这些材料中的树脂很容易被汽化蒸发,释放出来的气体会对陶瓷涂层的粘结性产生极坏的影响。更何况,所用的套筒和陶瓷材料在受热时还会发生膨胀和收缩现象,因此,涂层只能用一种特殊的金属预先进行喷射,但这样做又常常会产生一些问题和故障。

  为了解决上述问题,有一家网纹辊制造厂商开始尝试在套筒上电镀一层铜,这种方法的确有所帮助,但并不能完全解决问题。首先,在铜上面喷涂一层陶瓷的效果并不十分理想,如果铜层发生氧化,就会影响和破坏热喷涂陶瓷层的附着牢度;其次,铜具有优良的延展性,因此在机械加工和表面预处理过程中(在喷涂陶瓷涂层之间进行)铜壳常常会翘起、变形,并从套筒上脱落下来。

后来,专家们又想出了一个主意,那就是在套筒外面再包覆一层铝质或者钢质外壳(cladding),这实际上就是在套筒上再加一层套筒。在对金属包覆层的不同厚度进行了反复实验之后,终于获得了成功,于是诞生了今天我们所看到的网纹辊套筒的早期模型。

但是,在网纹辊制造工艺中,仅仅使陶瓷层附着在套筒材料上还远远不够,要做的工作还有很多。绝大多数网纹辊套筒的内层是气囊(bladder)或者采用的是具有一定可压缩性的材料,利用内层的可压缩性可以使网纹辊套筒安装并固定在印刷机的轴承上,这个可压缩内层或者气囊(bladder)由空气控制。轴承里面有一些小的气孔,通过这些小孔可以将压缩空气充入或者释放出来,当气囊(bladder)膨胀时,在空气压力的作用下,套筒可以在网纹辊上自由地来回滑动;当放掉其中的空气后,气囊(bladder)收缩,套筒就会紧紧地贴在印刷机的轴承上,实践效果非常不错,但是,该技术所采用的几个参数还需要网纹辊制造厂商们来解决才行。在网纹辊制造工艺过程中,正是出于这方面的顾虑,提出必须要考虑套筒的外径(outer diameter,简称O.D)。车、磨和抛光加工工序都会对套筒施加一定的压力,这也会对气囊(bladder)产生一定的压迫作用,因此,因此必须尝试着确定套筒的精度误差问题。今天,采用气囊(bladder)技术的网纹辊套筒制造厂商在气囊(bladder)的材料和结构方面已经取得了巨大的进步,这极大地提高和改善了网纹辊套筒的稳定性,但是,仍然时有问题发生。作为网纹辊制造厂商,我们必须要对套筒进行全方面的了解和掌握,此外,为了获得高质量的可靠产品,还必须要知道套筒在加工过程中的反应特性。

需要了解的主要有两个方面,其中之一就是套筒的总指示偏差量(Total Indicated RunoutTIR),其含义是:在转动的情况下,网纹辊雕刻区域与其所在的套筒或轴承的绝对中心轴两者之间的偏离情况,总指示偏差量(TIR)是所有网纹辊都具有的一个十分重要的空间公差指标,但是,对于套筒而言,圆度更为重要。当套筒安装到轴承上之后,它是否是圆的呢?

当把套筒网纹辊跟金属网纹辊进行比较时,可能会容易产生一些误解,我们所看到的是,有些套筒的气囊(bladder)材料要比其它材料具有更好的弹性,这也就是说,当发生偏离之后,有些气囊(bladder)会自动恢复其原始形状,而有些气囊(bladder)则不能恢复其原形,即发生永久性的形变,而且,材料不同,形变的程度也各有不同。在经过某道加工工序之后,如果套筒不能恢复其原形的话,我们所测量的总指示偏差量(TIR)可能就会超出OEM的公差范围,但是,实际问题是,套筒是圆的吗?如果是圆的,公差在0.0005英寸范围之内,那么,由于气囊(bladder)具有一定的弹性,总指示偏差量(TIR)超出了上限值0.003英寸(即OEM公差标准的三倍),在绝大多数情况下这并不会影响套筒的操作性能,这是因为一旦安装好了印版和刮墨刀, 气囊(bladder)同样也会使压力产生移位,因此,气囊(bladder)中的任何不规则、不均匀都会消失殆尽,这一点在经过大量的实验后已经得到了证实。如果在进行激光雕刻之间存在这种情况的话,就需要考虑在雕刻过程中对总指示偏差量(TIR)进行弥补和抵消,如果没有或者无法消除总指示偏差量(TIR),套筒在圆周方向上就会出现不一致,进而导致在印刷机上印刷时出现条痕(俗称“墨杠”)。因此,在解决问题的过程中,必须要谨慎小心。

如果印刷机或网纹辊轴承的总指示偏差量(TIR)超出了制造厂商的标准公差范围,那么,情况就完全不同了,这必定会产生故障。

显然,最理想的情况是根本不涉及到套筒的转动,这样的话,所用的误差都在控制之中。目前,通过在有些套筒的外面加一个可压缩气囊(bladder),可以使套筒产生必需的膨胀量,使套筒的配合问题得到了更好的控制。

在测量套筒的圆度时,应当先把套筒安装到轴承上,然后再进行测量,不安装而直接进行测量的方法不太可行,因为套筒在卸下来之后可能会存在一些变形,所以说,所有的尺寸测量都应当在把套筒安装到轴承上之后再进行。许多年以前,有些套筒常常会发生很大的形变,由于陶瓷没有延展性,以至于在印刷机上装卸几次之后,套筒就会出现水平方向的裂缝。如今已经采用了新的套筒技术,这种情况也就不会再发生了。

在加工过程中,用来操纵和控制网纹辊制造加工的轴承是一个十分关键的部件,必须要保证其直径、圆度、同心度以及总指示偏差量(TIR)保持恒定,还必须要保护好曝露在外面的气囊(bladder)材料和套筒的内径,不能让它们接触和沾染上有机溶剂,切割液、研磨液和抛光液等,确保套筒保持其原始状态,防止发生形变。网纹辊销售商在浇铸套筒轴承方面的投资相当巨大,这也是一项必要的加工费用。

[时间:2003-09-01  作者:Bisenet  来源:Bisenet]

黄品青微站