网印墨层厚度及用墨量计算.docx

找出并分析出现质量问题的主要3）网框的张力与网距的设定等等。原因。不合理对图形位偏的影响；以上都是产生网版印刷质量pcb 或其它网印产品出现位 4 ）网印机是否装配有离网 问题的重要因素，只要我们严格置偏差的影响因素有许多， 例（剥离角度）装置，以及离网大小按照网印的工艺条件，在各生产如：调整合理对位置偏差的关系；环节中做到一环套一环、一丝不1）所选网框大小与网印有效5）网版在实际制作过程中引苟地完成每一道工序，就会将网图形尺寸的关系至关重要；起位置偏差的因素；印中的位置偏差问题控制在尽可2）网框的强度与绷网张力大6）工件定位基准不统一，不能小的范围内。小不协调引起的图形位置偏差；能保证工件图形位置不产生偏差（收稿日期：2002-10-24）网印墨层厚度及用墨量计算汪 峰一、前言以下将从影响墨层厚度及用墨量的多个方面逐步 分析、推导出有关墨层厚度及用墨量的计算方法。在所有印刷方式中，网印的墨层最厚且墨层厚度 可根据具体需要而调节。现代网印技术越来越要求印 刷者能够精确控制印刷墨层厚度，允许的误差也越来 越小。本文通过理论分析及推导并结合生产实践，总 结出网印墨层厚度及用墨量的计算方法，以期在实际 工作中能发挥一定的作用。二、墨层厚度计算通过了解影响墨层厚度的因素，可使我们确定理 论墨层的近似厚度和最终用墨量的计算方法。影响墨层厚度的因素有：1. 丝网，2.感光胶膜， 3. 油墨，4. 刮板，5. 承印材料等。由于以上影响因素不能提供任何确定墨层厚度及 用墨量的精确值，且相互间又有一定的作用及不可测 因素，因而准确计算墨层厚度及用墨量的精确数值似 乎不太现实。但大量的实验表明，通过计算所得到的 墨层厚度及用墨量近似值与实测数值很接近，因此， 可以用于网印工作中对于墨层厚度及用墨量的测算。1. 丝网对墨层厚度及用墨量的影响丝网是影响墨层厚度及用墨量的主要因素。网印 过程中，透过丝网版的墨量取决于丝网目数、丝网线 径、丝网孔宽和由此得到的通孔率。从理论上推断，理论用墨量计算公式应为 理论墨量 = 通孔面积丝网厚度(1) 将丝网的一些主要技术指标引入后，计算式可写为： v=k2 m2 h(2)式中 v 理论墨量(cm3/m2) k 丝网孔宽(cm)m 丝网目数(目 /cm) h 丝网厚度(cm)例 1： 计算 120 目 /cm 的涤纶丝网的理论墨量， 其中：孔宽 k=49 m ，厚度 h=57 m, 通孔率 =34已知k=49 m=0.004 9cm m=120 100=12 000( 目 /m) h=57 m=0.005 7 cm 代入式 2v=k 2 m 2 h=(0.0049 cm)2 (12 000 目 /m)2 0.005 7 cm=19.7cm3 /m 2而按式 1 计算则为(取 1 m2 即 10 000 cm2 为单 位计算通孔面积)v= 通孔面积丝网厚度 =10 000 cm2/m2 34 0.005 7 cm=19.38 cm3/m2 上述两式计算结果差别不大，这对计算墨层厚度及用墨量近似值不会产生大的影响。 上式中:通孔面积 = 面积通孔率一些质量意识较强的丝网制造厂的技术指标中都 标出了丝网的通孔率及理论墨量值。根据已知的制版 丝网的理论墨量值计算印刷油墨消耗的近似值就比较 简单了。同样，也可以从理论上预先确定墨层厚度。为了更好地理解，需充分了解网版印刷中墨层的 形成过程。墨层的形成要经历以下三个过程(见图1)。(1)abcabc印刷过 程 ( 图 1a)：油 墨印刷 到承印 物上， 其墨量 相当于 丝网版 的理论 墨量。 而每个 余物质基本上仅为固体物质，从而墨层厚度较湿墨层 厚度又有较大程度的降低。例 3： 当使用固含量为 45(或油墨挥发成分为 55)的网印油墨时，若湿墨层厚度 20 m，则干燥 后的干墨层厚度大约为干墨层厚度 =湿墨层厚度固含量(4)=20 m 45=9 m 综合以上各式，可得到如下公式用以计算与丝网有关的干墨层厚度的近似值 干墨层厚度=丝网厚度通孔率油墨固含量 (5) 例 4： 120 目 /cm 聚酯丝网，厚度 57 m，通孔率 34，印刷油墨固含量 45，则 干墨层厚度 =57 m 34 45=8.72 m若印刷品要求干墨层厚度为 20 m,则与油墨固 含量有关的湿墨层厚度计算如下湿墨层厚度 = 干墨层厚度油墨固含量例 5： 干墨层厚度要求为 20 m,油墨固含量为 28，求湿墨层厚度。20 m湿墨层厚度 =71.4 m 282. 感光胶膜对墨层厚度及用墨量的影响( 见图 2) 图 1网印产品表面墨层的形成部分在宽度上相当于丝网的线径。墨点间 的空白 (2) 流平过程(图 1b)：由于油墨的流动性 ，使 得承印物上的油墨层逐渐铺展，墨点间相对应于 网线的空白部分被油墨所占据 ，墨膜连成一片 。而 油墨的连接程度则取决于丝网的目数 、线径 、油墨 的流动性、承印物的材料及其表面结构和吸收性 等。 在此过程中，由网膜厚度产生的油墨层厚度，由 于流平、填充至空白区域而降低。流平后的湿墨层厚 度的近似值可按下式计算得到湿墨层厚度 = 丝网厚度通孔率(3) 例 2： 120 目 /cm 聚酯丝网，厚度 57 m，通孔率 34，则湿墨层厚度 =57 m 34=19.38 m(3) 干燥过程(图 1c)：在油墨的干燥过程中，由 于连接料、溶剂不断挥发渗透，使得干燥墨层中的剩acb图 2感光胶膜对墨层厚度及用墨量的影响着墨层的最终厚度还取决于感光胶膜的厚度。当 印刷的图文最大线宽或网点直径 3 mm 时，感光 胶膜厚度将影响墨层厚度。但如果印刷粗线条或大面 积实地时，感光胶膜厚度对墨层厚度或用墨量则几乎 没有影响。3. 印刷油墨对墨层厚度及用墨量的影响网印油墨的主要成分包括颜料、连接料、溶剂、 添加剂等。其中影响墨层厚度的主要因素如下。(1) 油墨中固体成分和挥发渗透成分的比例。如 前所述，湿墨层厚度随着油墨的挥发渗透而减薄，形 成干墨层厚度。(2) 网印油墨的粘度和流动性对墨层厚度影响较 小，故在计算中可不予考虑。(3) 油墨稀释剂对墨层厚度和用墨量有较大的影 响。印刷时所用油墨常常不是原墨，而是根据不同情 况适当加以稀释。根据稀释程度，印刷油墨中所含固 体成分比例即发生改变，要根据稀释情况具体计算。例 6： 使用 120目 /cm聚酯丝网，用固含量约40 且不稀释的油墨印刷，湿墨层厚度为 22 m，则干墨层厚度 =22 m 40 =8.8 m 若加入等于墨量 25的稀释剂，则l 图文覆盖率()n 印数 本式适合于给定图文印刷面积、油墨未经稀释、承印物属非吸收性材料条件下的用墨量计算。例 7：使用 120 目 /cm 丝网，s=0.45 m2，l=50%， v=19.7 cm3 /m2， n=2 000 印，则q=v s l n=19.7 cm 3/m2 0.45 cm2 50% 2 000= 8 865 cm3=8.87 l2. 如果印刷图文最大线宽或网点直径 3 mm 时，必须考虑将感光胶膜厚度计算在内，此时计算式 为干墨层厚度 =22 m 40 (1 25)q=k 2 m2 (h+d) s l n（7）式中k 丝网孔宽(cm)m 丝网目数(目 /cm)=22 m 0.32=7.04 m显然，油墨的稀释明显改变了墨层厚度，也影响 了用墨量。因此，在计算中必须考虑到。4. 印刷刮板对墨层厚度及用墨量的影响刮板硬度、刮板角度、刮板压力、刮板速度、覆 墨板压力及速度，这些因素对印刷质量至关重要，但 对墨层厚度及用墨量影响较小，故计算中可以忽略。5. 承印物吸收能力对墨层厚度及用墨量的影响三、用墨量计算表 1稀释剂对用墨量的影响每一种承印材料都需要一个确定的、对应于其吸 收能力和表面粗糙度的最低程度的着墨层厚度，以使 印刷后的油墨能流到一起，形成连接的墨膜，消除丝 网纹路。但如果承印材料的吸收性很强，溶剂就会迅 速渗透从而导致了墨层厚度计算值的不同。因为各种 材料的表面结构、吸收性能均不同，所以，要根据具 体情况进行计算。h 丝网厚度(cm) d 感光胶膜厚度3.如果油墨已被稀释，则应将稀释系数 i代入计 算式中。稀释系数 i=1+ 稀释剂添加百分比 新的计算式为k 2 m 2 （ h+d ） s l nq=（8）i例 8：k=49 m， m=120 目 /cm（即 12 000 目 /m ）， h=57 m ， d=25 m ， s=0.45m 2 ， l=50%，n=2 000 印，油墨稀释 25%，则q=(0.004 9 cm) 2 12 0002 (0.005 7 cm+0.002 5 cm) 45% 50% 2 000/(1+0.25)=10 206.36 cm3=10.2 l在本例其它条件不变，仅改变油墨稀释比时，用 墨量如表 1。由表1可以看出稀释剂对用墨量的影响。油墨稀释比（%）稀释系数（i）用墨量（l）0112.76若能计算实际印刷中的墨层厚度的近似值，就可51.0512.15以计算用墨量。10 1.1011.601.计算与丝网有关的用墨量基本公式为15 1.1510.63q=v s l n(6)20 1.2010.21式中v 丝网版的理论墨量(cm3/m2)25 1.2510.09s 印刷图文面积(m2)30 1.309.814. 承印物的吸收能力对用墨量有一定影响，理 论计算用墨量可不计承印物吸收性的影响，但计算用 墨量近似值时应予以考虑。通常将承印材料分为以下三类，表2给出了各类 承印材料的吸收常数。表 2 承印材料的吸收常数承印材料吸收常数（s）不吸收材料 （如有机片材、玻璃、金属等） 一般吸收材料（如铜版纸、各类卡纸等） 强烈吸收材料（如棉织物、新闻纸、滤纸等）10.950. 90包括对用墨量理论计算近似值的各种影响因素在 内的计算式为k 2 m 2 (h+d) s l nq=(9)i s例 9 ：k=49 m， m=120 目 /cm ， h=57 m ，d=25 m，s=0.45m2，l=50%，n=2 000 印，i=1.25， s=0.95， 则q=(0.004 9 cm) 2 12 0002 (0.005 7 cm+0.002 5 cm) 45% 50% 2 000/(1.25 0.95)=10 743.54 cm3=10.74 l四、结论1. 论述了墨层厚度的近似计算方法及各种因素 对墨层厚度的影响。利用式5可直接计算与丝网有关 的干墨层厚度近似值。2. 讨论了用墨量的近似计算方法及各种因素对 用墨量的影响。利用式9可计算包括各种影响因素在 内的用墨量近似值。3. 经大量实验和实际工作证实，通过计算得到 的墨层厚度和用墨量近似值与实际生产中的墨层厚度 和用墨量数值很接近，在网版印刷的实际操作中具有 一定的实用性和参考价值。（收稿日期：2002-07-16）中国网印资讯网（英文版）全面改版刷杂志和亚太网印与制像杂 志的英文目录，并可以随时在网 上订购这两本杂志； 随着协会主办的展会影响 越来越大，每年都有大量国外展为了更好地为丝网印刷行业合作伙伴；有的了解相关信息。我展商和观众办理参展和参观手续，以及协会会员提供服务，中国网们推出这个栏目就是想主动将国内印及制像协会主办的中国网印资本行业的优秀企业及其产品推出我们在网上开辟了网上报名系统。讯网英文版春节前已经全面改版。去，促进国内产品走向国际市场。新版英文网站除了继续向国外同本栏目在推广期间（半年）将4 、广告服务行介绍国内的行业动态、协会信为协会的单位会员提供免费服务，协会英文网站首次推出在线息和新产品等信息外，还增加了以后将适当收取费用。广告服务，为国内企业对外宣传以下几项服务：提供一个服务窗口。目前英文网2 、信息检索服务站的广告只有一种形式 旗帜1 、企业推广浏览者可以使用关键字通过（banner）广告，尺寸为 430 60我们将陆续向国外的同