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激光微构造技术将取代传统的凹版制版技术1.pdf

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激光微构造技术将取代传统的凹版制版技术核心:由于提示、可重精密度、灵活复性性和生,直接产率的激提高光微构造技术正在(例如用金刚取代传石笔或统的凹化学版制版技术蚀刻进行机械雕刻)。将激光应用到工业凹版印版制作中有如下特点:加工率高,聚焦精确以及具备数字调制的优势。在工业凹版印版制作中,。而宽大的表面区域要求高度的空间分辨率印刷辊的快速工作,以微流程周米级精期要求度有效在很短的时间内地雕刻若干。激光平方米在这一:的面积加工领域的应用有如下特点率高,聚焦精确以及具备、数字调制的优势。由于精密度、可重复性灵活性和生,直接产率的激光微提高构造技术正在取代传统的凹版制版技术(例如用金)。刚石笔或化学蚀刻进行机械雕刻旋转型凹版印版由。图像一个均信息匀镀铜或镀锌的钢辊组成被雕刻到镀,将印铜或镀墨转移。一层锌层里薄到基底的微小上网穴的铬层可确保在剧。通过烈研磨使条件下印刷机仍具较长的使用寿命用刮刀,能够确保只传递网穴尺寸确定的油墨量。凹版印刷滚0.3~4.4米,圆周0.3筒长~2.2长米,表面达积可10平方米。当网屏分60~400线厘米时,滚筒上辨率为的网穴数量通常108~1010为。为了在最经,济的时要求激光间内做好图像处理具有高脉冲重复率和高平均功率。对于以热光烧蚀为途径的大规模微雕刻来说,最有效的方法是:采用一束脉冲激光光束,其单个激光脉冲创建一个完整的网穴。一种工作聚焦平均功率为500瓦、重复频率为70千赫的调QNdYAG激光系统(参见图3)能够使锌的体积烧蚀率达到1cm3分钟,面积烧蚀率达到0.1m2分钟。网穴的形状由激光光束的强度波形决定。Half-autotypical网穴(深度和直径在灰阶上均可变)可以由高斯光束波形的激光产生,而传统网穴(每一灰度值上深度变化直径不变)通过使用平底波形产生。网穴的大小取决于脉冲能量,通过使用声光调制器由数字图像数据组控制。范围为25米到150米的直径,可以定义图像的网屏分辨率;范围为1米到40米的深度,可以定义印刷点的灰度值。熔料的热传导和热对流必须减至最低限度。因此,Daetwyler公司开发了一种附带有机添加剂的特殊电镀锌材料,其热传导性比普通锌结构更低。通过汽化烧蚀这种特殊锌,熔化区域和毛刺可以被减至一层薄薄的沉积物(网穴周围2~3米内)。整个滚筒表面通过一条连续的螺旋状网穴轨道进行交替雕刻。当滚筒转速达到20转秒时,加工头以15~150微米转的横移进给量,平行于滚筒轴线移动(取决于网屏分辨率)。网穴之间的网墙厚度在阶调值最大时只有4~6微米。这要求光束照射滚筒的瞄准精度达到约1微米。另一种方法是使用脉冲调制的高功率光纤激光器(平均功率500瓦),其脉冲重复频率可调制范围为30-100千赫。当频率为35千赫时,每次脉冲上有更多能量,从而使得单次击发能够钻出大网穴(如网屏为70线厘米时直径为140微米)。当频率为100千赫时,每次脉冲上的能量变少,因而雕刻出小网穴(如网屏为400线厘米时直径为25微米)。激光光束的操作是非接触式的,与使用金刚石笔的机电雕刻相比,这是一个关键的优势。只要印刷工艺具备可预测性和可重复性,就能在滚筒整个宽度上保证雕刻的均匀性。正是因为高可重复率,单发单穴激光工艺大约比机电雕刻快10倍。光束强度波形调制印刷市场上有许多不同的基底材料(比如纸张或弹性箔),每种材料有着不同的表面特性。油墨转移的优化方法依赖于:基底表面(如粗糙度、油墨吸收能力)、油墨参数(如颜料的粘度或型号)、印版。对于每种不同情况,可以使用不同形状的雕刻网穴以达到最优。除热传导和对流之外,网穴精确表示了激光光束的焦点强度波形。为了让每个网穴都达到特定形状,光束的立体强度波形是主动实时形成的,由图像数据控制的频率高达100千赫。这一立体调制技术的总体方案如图4所示。通过强度波形的主动调制以及每次激光脉冲能量的独立变化,每一单网穴的形状、直径和深度都可以独立决定。印版制作工艺中的这一新型网穴叫做超级Halfautotypical网穴(SHC),是Halfautotypical网穴的延伸(半自动型网穴的深度和直径是变化的,但不能独立控制)。SHC调制使得一台激光系统就能雕刻各种网穴(传统的、Autotypical、Halfautotypical)。过去则需要不同的工艺(机电雕刻、化学蚀刻)。现在,能够生成全新网穴形状,从而为每种颜色%-阶调值和印刷基底优化油墨转移特性和适印性能。战略与应用除了SHC光束波形调制的
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激光微构造技术将取代传统的凹版制版技术1

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