邓军华
广东金瓷三维技术有限公司
摘要：本文对转轮凹印机的应用现状与优势进行分析，并对该设备未来的发展趋势加以阐述。当前该设备发展势头正猛，为满足市场的新需求，日后势必朝着高速化、产品规格多样化、结构灵活化与自动化的方向发展，成为包装印刷的主要方式，占据更多市场份额。
关键词：凹版印刷机；应用现状；发展趋势
引言：在众多行业齐心协力下，凹版印刷当前发展局势一片大好，加上印刷新工艺的推动，使凹印的发展前景更加光明。在社会经济发展下，饮料、保健品与医药等行业迅猛发展，对凹印产品需求不断增加，在质量方面也提出更高要求，各类印刷形式市场份额也出现显著变化，凹印设备也开始朝着高速化、自动化的方向发展。
一、转轮凹版印刷机应用现状与优势
（一）应用现状
当前，国内凹印速度为每分钟60—300m，宽度为800—2500mm，国外凹印速度为每分钟150—450m，宽度为4320mm。常规凹印设备张力分为四段进行控制，即放料、放料牵引、收料牵引与收料。国内主要利用自动张力控制，个别利用张力控制；国外以张力控制为主，以PLC为中心，对不同段张力进行采集、控制与处理，使不同段间相互依托、集中补偿，整机以线速度为基础，不同部件同步提升与下降，并对整机系统惯量与张力损失进行补偿，响应速度较快，调整周期较短。对国内众多纵向电脑进行自动套准，手动横向调整，而国外纵横向均为自动套准。
（二）印刷优势
一是凹印墨层厚实、墨色均匀，可将原稿效果真实再现出来，层次丰富、清楚、墨色饱和度较高、色泽透亮；二是环保无毒，通过采用无毒水性油膜，使绿色环保印刷标准得到满足。当前，水性油膜在印刷出版行业、装饰领域广泛应用；在软包领域中，虽然以溶剂性油膜为主，但通过后续不断研发能够满足环保标准；三是产品适用范围广，在包装类产品中软包装占比较大，发达国家占比达到65%，甚至超过70%，而国内仅为5—8%。当前市场中具有软包发展潜力的有保健饮料、奶业、中药制造业等等，在多年持续发展下，各类复合材料在包装业中逐渐普及；四是凹印设备综合能力强，该设备应用中包括涂布、模切、打孔、横断等工序，在各类纸质包装应用下，如垃圾袋、保鲜袋等，一些医药包装、服装包装也开始陆续采用软包，各类液体包装盒、烟酒包装等均要利用凹印设备进行综合加工；五是凹印设备维保便利，使用寿命较长。尽管凹印制造成本较高，但凹印滚筒可反复应用，每套板的辊印次数达到300—400万印。当前，油墨厂商致力于水性油墨研发，大力推动了凹印技术发展，后续还会降低成本，占据更多市场份额，促进凹印经济效益提升[1]。
二、转轮凹版印刷机发展趋势
凹版印刷作为主要印刷模式之一，近年来国内发展迅速，在国产凹版设备推动的同时，高档自动凹印机也起到关键作用。当前，国内开始陆续引进自动凹印机，大力促进国内高档包装质量提升，同时也激发了相关技术创新，使高档凹印机国产化步伐加快。
（一）高速化
国产凹印机普遍速度为每分钟60—200m，在国内生产凹印设备的企业中，最大的制造厂为每分钟300米的自动凹印机，该设备全部零部件均由国外进口，在国内组装调试运行，国产化任务较为间距。
从国外进口自动凹印设备大部分速度在每分钟150—450m之间，明显超过国产速度，部分国外凹印设备制造厂中最快速度达到450m/min，甚至个别厂家能够达到500m/min，如博斯特集团生产的Concorde Universe型凹印机最快速度达到每分钟600m，呈现出明显的高速化发展趋势。
（二）产品规格多样化
因承印材料不尽相同，可将凹印机分为不同类型，即薄膜型、纸张型与薄纸两用型。以薄膜用凹印机为例，可应用到全部包装薄膜的印刷中，也可用于薄纸印刷。对于纸张型凹印机来说，可对30—80g/m2的薄纸进行印刷；两用型不但可用于较厚纸张印刷，即350g/m2，还可适用于其他轻型材料印刷。通常情况下，国外凹印机厂家生产机器的速度不同，在4—6个速度规格之间，以富士机械株式会社为例，其生产的凹印机速度分别为每分钟150m、200m、250m与300m等等，而国内厂家通常只生产1—2个速度规格的设备。可见，后续我国凹印发展中应注重产品规格的多样化研究[2]。为了提高机械调节性能，高速凹印设备的调节系统还应与DC电动机相结合，发挥该系统中放卷、收卷驱动装置、主传动系统、牵引装置与其他独立装置的作用，满足自动纠偏的目标。
（三）结构灵活化
国外凹印以模块结构为主，结构类型多样，可结合不同要求灵活组合。从整体来看，包括独立放/收结构、放/收一体化结构等等。收卷机架在传输前后开展，适用于料卷直径较大场合应用，为自动交接装置提供便利；上下双层结构适用于双层六色凹印机生产中，上下分别为3色，该设备无需翻转机构便可实现正反两面印刷；为缩短机器准备与空转时间，可利用不同形式的小车，使换色、换版、供墨等更加便利。结合现实需求，可使用带有印版滚筒的小车、带有墨槽、粘度控制装置的小车与其他辅助工艺小车。在此基础上，单色版与墨可在15min内实现，全机换版换色操作可在1h内完成。为减少过渡时间，可通过不停机、不减速交纸的方式，在印刷条件固定的同时，废品率降到最低。同时，还可利用更高效的自动套准控制设备，拓展以往套转范围，如常规套准设备速度为每分钟40—50m，先进套准设备可使机器速度达到每分钟6m，在自动工作状态下运行，使废品率得到显著降低。
（四）自动化
在计算机与自控技术的应用下，凹印设备逐渐朝着自动化的方向发展。通常情况下，一台高档凹印机带有以下自控装置，即自动交接纸机构、自动收/放卷机构、张力自动系统、料带自动导向机构、套准自控系统等等；一台卷筒纸凹印设备还配备12—15个联机生产装置，如印刷机组、干燥器、静止搭接器、除边装置、堆码装置等。将卷筒纸、印刷、模切压痕等操作一次性完成，实现全阶段自动控制的目标。此外，还包括一些管理与独立控制系统，如料带监视摄像机、带有自动调节功能的空气循环系统、遥控维修保养系统等等。对于印刷机、管理系统来说，通常包括生产管理、设备维护、产量管理三种功能。目前，凹印设备逐渐从部分自动化朝着整机自动化的方向发展[3]。
结论：综上所述，在凹印工艺与技术飞速发展下，凹印的优势更加明显，生产效率与产品质量会越来越高，成本投入不断降低。从整体来看来看，凹印机未来将朝着高速化、产品规格多样化、结构灵活化与自动化的方向发展，充分满足各行业在包装方面的印刷要求，开发一系列高档成套印刷设备，国产凹印机达到国际领先水平已经指日可待。
参考文献：
[1]王伟欣.烟包印刷的现状和发展趋势[J].印刷世界(02),2019(06):5-11.
[2]陈漫里.卷纸轮转凹版印刷及后加工的小技巧[J].上海包装,2019(07):54-55.
[3]谢克杰."无侧隙"齿轮传动在印刷设备中的应用[J].广东包装,2019(06):012-014.
作者简介：邓军华，1976年7月，汉族，籍贯：广东省佛山市，助理工程师，本科学历。主要从事凹版印刷机、砂型3D打印机等设备的设计工作。