凹版制版
發布時間：2024-04-07 點擊：236
第四章 制版
第四節 凹版制版
凹印版，從制作方法上區分，可以分為兩大類，一類是雕刻凹版，一類是照相凹版，雕刻凹版有手工或機械雕刻凹版，電子雕刻凹版。
手工雕刻凹版是用各種刻刀在銅版上雕刻而成的，可以直接刻出凹下的線條，也可以在銅版上先涂一層抗蝕膜，劃刻抗蝕膜，露出銅版表面，再進行化學腐蝕。機械雕刻凹版是利用彩紋雕刻機、浮雕刻機、平行線刻版機以及縮放刻版機等機械直接雕刻，或劃刻銅表面的抗蝕層再腐蝕制成凹版。
手工或機械雕刻的凹版線條細膩，版紋精巧，主要用來印刷具有防偽價值的紙幣、債券等。
電子雕刻凹版，利用電子雕刻機，按照光電原理，控制雕刻刀，在滾筒表面雕刻出網穴，其面積和深度同時發生變化。（參看圖4－50b）
照相凹版，也叫影寫版，是用連續調陽圖底片和凹印網屏，經過曬版、碳素紙轉移、腐蝕等過程制成的。印版從亮調到暗調的網穴面積相同但深淺不同，利用墨層厚度的變化來再現原稿的明暗層次。（參看圖4－20a）。
圖4－20 凹版
一、印版滾筒的制作
凹版印刷的印版不是預先制好安裝在版臺或印版滾筒上，而是在印版滾筒上直接制版，然后把制好版的印版滾筒安裝在印刷機上進行印刷。
印版滾筒有敞開式的空心滾筒和封閉式的實心滾筒，滾筒的長度和周長是根據凹版印刷機的尺寸大小設計加工的。
（一）滾筒的加工
凹版的滾筒按照滾筒直徑的大小，可以用無縫鋼管直接進行加工，也可以用鋼板卷壓成筒狀進行焊接，然后再進行加工。
滾筒的加工分為粗加工、半精加工、精加工。粗加工使滾筒的壁厚達到規定的要求，保證滾筒旋轉時，各部分的重量相等，產生的離心力也相同。半精加工是使軸與滾筒保持同心。精加工是精車滾筒的外圓，達到規定尺寸。
滾筒的加工精度直接關系到滾筒的使用壽命、滾筒的電鍍以及電雕和印刷的質量。經過加工的滾筒，要求壁厚均勻，軸心和滾筒外圓中心的不同心度不能超過2μm，滾筒表面光潔度應達δ5，外圓磨床加工后達到δ7以上，直徑精度誤差為±0.01μm。
（二）滾筒的電鍍
滾筒在鍍銅之前要進行鍍前處理。首先用手工或電解的方法去除滾筒表面的油污，然后對滾筒進行酸洗，用化學藥劑腐蝕掉滾筒表面的銹蝕產物氧化膜。最后在鐵滾筒表面鍍一層底鎳，然后進行鍍銅，鍍銅層是凹版滾筒的制版層，在此層上進行腐蝕制版或電子雕刻制版。
凹版滾筒采用酸性鍍銅，鍍銅溶液由硫酸銅、硫酸、添加劑等組成，電鍍液溫度為20～35℃。
銅層的質量標準是：電鍍的銅層厚度為100～120μm。表面光亮細致，涌有毛刺、道痕、麻點。
（三）滾筒的車、磨
鍍好銅的滾筒，需進行銅層表面的研磨，使滾筒表面的光潔度達到▽8～10。
二、照相凹版的制版工藝
照相凹版的制作，是把連續調底片的圖像曝光到已敏化處理且曬有網格的碳素紙上， 然后過版到滾筒表面，經顯影、腐蝕制成凹版，制版過程為：
炭素紙敏化→曬版→過版→顯影→填版→腐蝕→鍍鉻
（一）炭素紙敏化
炭素紙是曬版的感光材料，它由紙基及表面涂有混合顏料色素的明膠乳劑組成。一般出廠的炭素紙，明膠乳劑層沒有感光性，曬版前，需將炭素紙放入4％的重鉻酸鉀溶液中浸漬3分鐘，取出使其干燥，膠層就具有了感光性能。
（二）曬版
曬版分兩步進行，先曬網線后曬陽圖底片。
凹版印刷，用刮墨刀去除空白部分的油墨，如果著墨部分的面積較大，則刮刀不僅刮除了空白部分的油墨，同時也會刮走一部分圖文部分的油墨，如圖4－21·a所示。因此，須用網屏在炭素紙上曬出網線，把圖形分割成網格，如圖4－21·b所示。在印版圖文的表面以網格支撐刮墨刀，防止刮刀對印刷部分油墨的侵襲。
圖4－21 網線在凹版印刷中的作用
凹版印刷使用的網屏如圖4－22所示，透明線和不透明線寬度之比為1∶3～1∶3.5。網目形狀有方形、磚形、菱形和不規則形等。通常使用方形網屏。
圖4－22 凹版用的網屏
炭素紙經網屏曬出網線后，即可曬陽圖底片，使炭素紙膠層表面形成圖像潛影。
（三）過版
把曬過網線和圖像的炭素紙，粘附在磨光的銅印版滾筒表面叫做過版。
目前，大多用過版機采用干式法進行過版。過版的方法如圖4－23所示，在版滾筒表面和炭素紙明膠層之間加少量水的同時，靠壓力輥的壓力將炭素紙粘附在銅滾筒表面。
圖4－23 過版示意圖
（四）顯影
顯影分預顯影和正式顯影。
預顯影是將印版滾筒的一部分浸漬在溫水中，邊旋轉邊使炭素紙的膠層和紙基分離。
正式顯影是指當紙基脫離膠層以后，將顯影液升溫至40℃并保持恒溫，把未硬化的膠層全部溶解掉。顯影完后，用風扇將膠膜吹干。
（五）填版
在印版滾筒表面，沒有圖文的部分和滾筒兩側端，涂布瀝青漆，防止不該腐蝕的部位被腐蝕。
（六）腐蝕
用三氯化鐵腐蝕液透過硬化的膠膜，使銅表面的銅層溶解，形成網穴，這一工藝過程稱為腐蝕，俗稱爛版。
腐蝕過程分三步進行，首先是明膠層膨脹并吸收三氯化鐵，然后腐蝕液滲透過膜層到達銅表面，第三步是腐蝕銅表面，腐蝕液與鉛反應，化學反就式為：
cu+2fecl3=cucl2+2fecl2
生產中，用不同濃度的三氯化鐵溶液逐次對版滾筒進行腐蝕。圖4－24表示先用高濃度后用低濃度腐蝕液腐蝕印版的過程。不同濃度的腐蝕液，在膠層厚薄不同的版面上進行滲透腐蝕，形成深淺不一的網穴，印品上將會再現出豐富的層次。
圖4－24 各濃度腐蝕液的作用
（七）鍍鉻
照相凹版是在銅層上腐蝕制成的，銅的硬度一般在90～180hv左右。印刷時刮墨刀很容易將印版刮傷。由于金屬鉻的硬度很高，在800～1000hv左右，耐磨性很好，所以當凹版滾圖文制作完成后，再在銅表面鍍一層鉻以提高凹版的耐印力。
照相凹版，制版工藝過程復雜，質量不易控制，使用的范圍因電子雕刻凹版的應用正在逐漸縮小。
三、電子雕刻凹版的制版工藝
電子雕刻凹版，是60年代出現的制版方法，其特點是不用炭素紙曬印，不再進行化學的腐蝕。以圖像處理后的義片為原稿，利用電子回路的雕刻機，在銅印版滾筒表面，直接雕刻出網穴制成印版。
電子雕刻凹版的畫面細膩，層次豐富，質量容易控制，廣泛的用于凹版印刷之中。
（一）電子雕刻機工作的基本原理
電子雕刻機由原稿滾筒（或叫掃描滾筒）、印版滾筒、掃描頭、雕刻頭、傳動系統、電子控制系統等組成。
電子雕刻機的工作原理是：掃描頭對原稿進行掃描，從原稿上反射回來的強弱不同的光信號，經過光電轉換器使光信號轉換成電信號，再通過放大器和數據處理，使光的強弱轉換為電流的大小，控制雕刻頭在銅滾筒上進行雕刻。
電子雕刻機工作時，原稿滾筒和雕刻滾筒同步運轉，同時，雕刻系統沿著滾筒軸向移動，用尖銳的鉆石刀在雕刻滾筒上按信號雕刻出網穴，如圖4－25所示。雕刻系統由掃描系統通過計算機來控制，銅滾筒上形成的穴網，是計算機中一附加信號生成的，此信號能使刻刀連續有規則的振動，網穴的大小及深度由原稿的密度來決定，被掃描原稿的密度和被刻出的網穴深度之間的數量關系，可以在計算機上調整。
圖4－25 電子雕刻機工作原理圖
電子雕刻機的功能越來越多，如：能進行圓周方人放倍率的變化，圓周方向無縫雕刻，自動選擇層次，調整網穴角度等。
（二）電子雕刻的凹版的制作
電子雕刻凹版的制作過程為：
制掃描底片→安裝印版滾筒→測試→雕刻→鍍鉻
1．制掃描底片
以往的掃描底片，采用的是連續調的乳白片，造價昂貴，底片質量很難控制。80年代，電子雕刻機加入電子轉換組件，按設計好的程序進行膠凹轉換，即用膠印用的加網底片，雕刻凹版。因此，現在大多使用分色加網的底片制版。
2．安裝印版滾筒
用吊車將印版安裝在電子雕刻機上，雕刻前清除版面的油污、灰塵、氧化物。把掃描底片平服的粘貼在原稿滾筒上。
3．測試
根據原稿（掃描片）的要求和油墨的色相，結合印刷產品制定試刻值，例如，裝飾印刷的紙張比較粗糙，吸墨性強，雕刻深度須在45μm～50μm才能達印刷要求，必須調整雕刻放大器上的電流、電壓。
4．雕刻
掃描頭對原稿進行掃描，雕刻頭與掃描頭同步運轉，印版滾筒表面被雕刻成深淺不同的網穴。
新型的電子雕刻機有三種形狀的網點角度，可以在操作時任意選擇，以免發生因套印不準而產生的龜文。三種網點角度如圖4－26所示。
圖4－26 凹版角示意圖
在雕刻文字時，細微的筆道不能丟失，必須選用細網線雕刻，如果用100線/cm，文字的雕刻可以達到十分理想的效果。
現在，電子雕刻凹版多采有分體式的電子雕刻系統制版，即掃描儀和電子雕刻機分離，分別和圖像工作站的輸入、輸出接口相連。掃描儀能掃描陽圖、陰圖底片，殷能掃描乳白片還能進行膠凹轉換。工作站具有多種圖像處理功能，對圖像可進行整體、局部的色彩修正，剪切、組合和縮放、色彩漸變。使黃、品紅、青圖像與線條圖像合二為一等。電子雕刻機的網線范圍從31.5～200線/cm。
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第四節 凹版制版
凹印版，從制作方法上區分，可以分為兩大類，一類是雕刻凹版，一類是照相凹版，雕刻凹版有手工或機械雕刻凹版，電子雕刻凹版。
手工雕刻凹版是用各種刻刀在銅版上雕刻而成的，可以直接刻出凹下的線條，也可以在銅版上先涂一層抗蝕膜，劃刻抗蝕膜，露出銅版表面，再進行化學腐蝕。機械雕刻凹版是利用彩紋雕刻機、浮雕刻機、平行線刻版機以及縮放刻版機等機械直接雕刻，或劃刻銅表面的抗蝕層再腐蝕制成凹版。
手工或機械雕刻的凹版線條細膩，版紋精巧，主要用來印刷具有防偽價值的紙幣、債券等。
電子雕刻凹版，利用電子雕刻機，按照光電原理，控制雕刻刀，在滾筒表面雕刻出網穴，其面積和深度同時發生變化。（參看圖4－50b）
照相凹版，也叫影寫版，是用連續調陽圖底片和凹印網屏，經過曬版、碳素紙轉移、腐蝕等過程制成的。印版從亮調到暗調的網穴面積相同但深淺不同，利用墨層厚度的變化來再現原稿的明暗層次。（參看圖4－20a）。
圖4－20 凹版
一、印版滾筒的制作
凹版印刷的印版不是預先制好安裝在版臺或印版滾筒上，而是在印版滾筒上直接制版，然后把制好版的印版滾筒安裝在印刷機上進行印刷。
印版滾筒有敞開式的空心滾筒和封閉式的實心滾筒，滾筒的長度和周長是根據凹版印刷機的尺寸大小設計加工的。
（一）滾筒的加工
凹版的滾筒按照滾筒直徑的大小，可以用無縫鋼管直接進行加工，也可以用鋼板卷壓成筒狀進行焊接，然后再進行加工。
滾筒的加工分為粗加工、半精加工、精加工。粗加工使滾筒的壁厚達到規定的要求，保證滾筒旋轉時，各部分的重量相等，產生的離心力也相同。半精加工是使軸與滾筒保持同心。精加工是精車滾筒的外圓，達到規定尺寸。
滾筒的加工精度直接關系到滾筒的使用壽命、滾筒的電鍍以及電雕和印刷的質量。經過加工的滾筒，要求壁厚均勻，軸心和滾筒外圓中心的不同心度不能超過2μm，滾筒表面光潔度應達δ5，外圓磨床加工后達到δ7以上，直徑精度誤差為±0.01μm。
（二）滾筒的電鍍
滾筒在鍍銅之前要進行鍍前處理。首先用手工或電解的方法去除滾筒表面的油污，然后對滾筒進行酸洗，用化學藥劑腐蝕掉滾筒表面的銹蝕產物氧化膜。最后在鐵滾筒表面鍍一層底鎳，然后進行鍍銅，鍍銅層是凹版滾筒的制版層，在此層上進行腐蝕制版或電子雕刻制版。
凹版滾筒采用酸性鍍銅，鍍銅溶液由硫酸銅、硫酸、添加劑等組成，電鍍液溫度為20～35℃。
銅層的質量標準是：電鍍的銅層厚度為100～120μm。表面光亮細致，涌有毛刺、道痕、麻點。
（三）滾筒的車、磨
鍍好銅的滾筒，需進行銅層表面的研磨，使滾筒表面的光潔度達到▽8～10。
二、照相凹版的制版工藝
照相凹版的制作，是把連續調底片的圖像曝光到已敏化處理且曬有網格的碳素紙上， 然后過版到滾筒表面，經顯影、腐蝕制成凹版，制版過程為：
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（一）炭素紙敏化
炭素紙是曬版的感光材料，它由紙基及表面涂有混合顏料色素的明膠乳劑組成。一般出廠的炭素紙，明膠乳劑層沒有感光性，曬版前，需將炭素紙放入4％的重鉻酸鉀溶液中浸漬3分鐘，取出使其干燥，膠層就具有了感光性能。
（二）曬版
曬版分兩步進行，先曬網線后曬陽圖底片。
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圖4－22 凹版用的網屏
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（三）過版
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圖4－23 過版示意圖
（四）顯影
顯影分預顯影和正式顯影。
預顯影是將印版滾筒的一部分浸漬在溫水中，邊旋轉邊使炭素紙的膠層和紙基分離。
正式顯影是指當紙基脫離膠層以后，將顯影液升溫至40℃并保持恒溫，把未硬化的膠層全部溶解掉。顯影完后，用風扇將膠膜吹干。
（五）填版
在印版滾筒表面，沒有圖文的部分和滾筒兩側端，涂布瀝青漆，防止不該腐蝕的部位被腐蝕。
（六）腐蝕
用三氯化鐵腐蝕液透過硬化的膠膜，使銅表面的銅層溶解，形成網穴，這一工藝過程稱為腐蝕，俗稱爛版。
腐蝕過程分三步進行，首先是明膠層膨脹并吸收三氯化鐵，然后腐蝕液滲透過膜層到達銅表面，第三步是腐蝕銅表面，腐蝕液與鉛反應，化學反就式為：
cu+2fecl3=cucl2+2fecl2
生產中，用不同濃度的三氯化鐵溶液逐次對版滾筒進行腐蝕。圖4－24表示先用高濃度后用低濃度腐蝕液腐蝕印版的過程。不同濃度的腐蝕液，在膠層厚薄不同的版面上進行滲透腐蝕，形成深淺不一的網穴，印品上將會再現出豐富的層次。
圖4－24 各濃度腐蝕液的作用
（七）鍍鉻
照相凹版是在銅層上腐蝕制成的，銅的硬度一般在90～180hv左右。印刷時刮墨刀很容易將印版刮傷。由于金屬鉻的硬度很高，在800～1000hv左右，耐磨性很好，所以當凹版滾圖文制作完成后，再在銅表面鍍一層鉻以提高凹版的耐印力。
照相凹版，制版工藝過程復雜，質量不易控制，使用的范圍因電子雕刻凹版的應用正在逐漸縮小。
三、電子雕刻凹版的制版工藝
電子雕刻凹版，是60年代出現的制版方法，其特點是不用炭素紙曬印，不再進行化學的腐蝕。以圖像處理后的義片為原稿，利用電子回路的雕刻機，在銅印版滾筒表面，直接雕刻出網穴制成印版。
電子雕刻凹版的畫面細膩，層次豐富，質量容易控制，廣泛的用于凹版印刷之中。
（一）電子雕刻機工作的基本原理
電子雕刻機由原稿滾筒（或叫掃描滾筒）、印版滾筒、掃描頭、雕刻頭、傳動系統、電子控制系統等組成。
電子雕刻機的工作原理是：掃描頭對原稿進行掃描，從原稿上反射回來的強弱不同的光信號，經過光電轉換器使光信號轉換成電信號，再通過放大器和數據處理，使光的強弱轉換為電流的大小，控制雕刻頭在銅滾筒上進行雕刻。
電子雕刻機工作時，原稿滾筒和雕刻滾筒同步運轉，同時，雕刻系統沿著滾筒軸向移動，用尖銳的鉆石刀在雕刻滾筒上按信號雕刻出網穴，如圖4－25所示。雕刻系統由掃描系統通過計算機來控制，銅滾筒上形成的穴網，是計算機中一附加信號生成的，此信號能使刻刀連續有規則的振動，網穴的大小及深度由原稿的密度來決定，被掃描原稿的密度和被刻出的網穴深度之間的數量關系，可以在計算機上調整。
圖4－25 電子雕刻機工作原理圖
電子雕刻機的功能越來越多，如：能進行圓周方人放倍率的變化，圓周方向無縫雕刻，自動選擇層次，調整網穴角度等。
（二）電子雕刻的凹版的制作
電子雕刻凹版的制作過程為：
制掃描底片→安裝印版滾筒→測試→雕刻→鍍鉻
1．制掃描底片
以往的掃描底片，采用的是連續調的乳白片，造價昂貴，底片質量很難控制。80年代，電子雕刻機加入電子轉換組件，按設計好的程序進行膠凹轉換，即用膠印用的加網底片，雕刻凹版。因此，現在大多使用分色加網的底片制版。
2．安裝印版滾筒
用吊車將印版安裝在電子雕刻機上，雕刻前清除版面的油污、灰塵、氧化物。把掃描底片平服的粘貼在原稿滾筒上。
3．測試
根據原稿（掃描片）的要求和油墨的色相，結合印刷產品制定試刻值，例如，裝飾印刷的紙張比較粗糙，吸墨性強，雕刻深度須在45μm～50μm才能達印刷要求，必須調整雕刻放大器上的電流、電壓。
4．雕刻
掃描頭對原稿進行掃描，雕刻頭與掃描頭同步運轉，印版滾筒表面被雕刻成深淺不同的網穴。
新型的電子雕刻機有三種形狀的網點角度，可以在操作時任意選擇，以免發生因套印不準而產生的龜文。三種網點角度如圖4－26所示。
圖4－26 凹版角示意圖
在雕刻文字時，細微的筆道不能丟失，必須選用細網線雕刻，如果用100線/cm，文字的雕刻可以達到十分理想的效果。
現在，電子雕刻凹版多采有分體式的電子雕刻系統制版，即掃描儀和電子雕刻機分離，分別和圖像工作站的輸入、輸出接口相連。掃描儀能掃描陽圖、陰圖底片，殷能掃描乳白片還能進行膠凹轉換。工作站具有多種圖像處理功能，對圖像可進行整體、局部的色彩修正，剪切、組合和縮放、色彩漸變。使黃、品紅、青圖像與線條圖像合二為一等。電子雕刻機的網線范圍從31.5～200線/cm。
合作Gasum，斯道拉恩索在瑞典推廢水可再生能源
印刷紙張溫濕度如何控制？
國民老字號——親親蝦條也換包裝了！
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