第四節(jié) 凹版制版
凹印版，從制作方法上區(qū)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(jī)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(jìn)行化學(xué)腐蝕。機(jī)械雕刻凹版是利用彩紋雕刻機(jī)、浮雕刻機(jī)、平行線刻版機(jī)以及縮放刻版機(jī)等機(jī)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(jī)械雕刻的凹版線條細(xì)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(jī)，按照光電原理，控制雕刻刀，在滾筒表面雕刻出網(wǎng)穴，其面積和深度同時發(fā)生變化。（參看圖4－50b）
照相凹版，也叫影寫版，是用連續(xù)調(diào)陽圖底片和凹印網(wǎng)屏，經(jīng)過曬版、碳素紙轉(zhuǎn)移、腐蝕等過程制成的。印版從亮調(diào)到暗調(diào)的網(wǎng)穴面積相同但深淺不同，利用墨層厚度的變化來再現(xiàn)原稿的明暗層次。（參看圖4－20a）。
套袋機(jī) 紅包機(jī) 三邊封制袋機(jī) 牛皮袋制袋機(jī) 無紡布制袋機(jī) 抗震支架 凹版印刷機(jī) 凹版彩印機(jī) 纏繞膜機(jī) 氣泡膜機(jī) 無紡布制袋機(jī) 紅包機(jī) 柔印機(jī) 凸版印刷機(jī) 防火閥 敷料貼機(jī) 留置針貼機(jī) 水膠體機(jī) 創(chuàng)口貼機(jī) 配頁機(jī) 膏藥成型機(jī) 柔性凸版印刷機(jī) 配頁機(jī) 排煙 醫(yī)藥袋制袋機(jī) 套袋機(jī) 拉鏈袋制袋機(jī) 封口膠 保鮮膜機(jī)
圖4－20 凹版
一、印版滾筒的制作
凹版印刷的印版不是預(yù)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(jī)上進(jìn)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(jù)凹版印刷機(jī)的尺寸大小設(shè)計加工的。
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（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(jìn)行加工，也可以用鋼板卷壓成筒狀進(jìn)行焊接，然后再進(jìn)行加工。
滾筒的加工分為粗加工、半精加工、精加工。粗加工使?jié)L筒的壁厚達(dá)到規(guī)定的要求，保證滾筒旋轉(zhuǎn)時，各部分的重量相等，產(chǎn)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(dá)到規(guī)定尺寸。
滾筒的加工精度直接關(guān)系到滾筒的使用壽命、滾筒的電鍍以及電雕和印刷的質(zhì)量。經(jīng)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(yīng)達(dá)Δ5，外圓磨床加工后達(dá)到Δ7以上，直徑精度誤差為±0.01μm。
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（二）滾筒的電鍍
滾筒在鍍銅之前要進(jìn)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(jìn)行酸洗，用化學(xué)藥劑腐蝕掉滾筒表面的銹蝕產(chǎn)物氧化膜。最后在鐵滾筒表面鍍一層底鎳，然后進(jìn)行鍍銅，鍍銅層是凹版滾筒的制版層，在此層上進(jìn)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是：電鍍的銅層厚度為100～120μm。表面光亮細(xì)致，涌有毛刺、道痕、麻點(diǎn)。
（三）滾筒的車、磨
鍍好銅的滾筒，需進(jìn)行銅層表面的研磨，使?jié)L筒表面的光潔度達(dá)到▽8～10。
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二、照相凹版的制版工藝
照相凹版的制作，是把連續(xù)調(diào)底片的圖像曝光到已敏化處理且曬有網(wǎng)格的碳素紙上， 然后過版到滾筒表面，經(jīng)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(jìn)行，先曬網(wǎng)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(wǎng)屏在炭素紙上曬出網(wǎng)線，把圖形分割成網(wǎng)格，如圖4－21·B所示。在印版圖文的表面以網(wǎng)格支撐刮墨刀，防止刮刀對印刷部分油墨的侵襲。
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圖4－21 網(wǎng)線在凹版印刷中的作用
凹版印刷使用的網(wǎng)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(wǎng)目形狀有方形、磚形、菱形和不規(guī)則形等。通常使用方形網(wǎng)屏。
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圖4－22 凹版用的網(wǎng)屏
炭素紙經(jīng)網(wǎng)屏?xí)癯鼍W(wǎng)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(wǎng)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(jī)采用干式法進(jìn)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。
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圖4－23 過版示意圖
（四）顯影
顯影分預(yù)顯影和正式顯影。
預(yù)顯影是將印版滾筒的一部分浸漬在溫水中，邊旋轉(zhuǎn)邊使炭素紙的膠層和紙基分離。
正式顯影是指當(dāng)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(fēng)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(cè)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(wǎng)穴，這一工藝過程稱為腐蝕，俗稱爛版。
腐蝕過程分三步進(jìn)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(dá)銅表面，第三步是腐蝕銅表面，腐蝕液與鉛反應(yīng)，化學(xué)反就式為：
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
生產(chǎn)中，用不同濃度的三氯化鐵溶液逐次對版滾筒進(jìn)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(jìn)行滲透腐蝕，形成深淺不一的網(wǎng)穴，印品上將會再現(xiàn)出豐富的層次。
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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(dāng)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(fù)雜，質(zhì)量不易控制，使用的范圍因電子雕刻凹版的應(yīng)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(xiàn)的制版方法，其特點(diǎn)是不用炭素紙曬印，不再進(jìn)行化學(xué)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(jī)，在銅印版滾筒表面，直接雕刻出網(wǎng)穴制成印版。
電子雕刻凹版的畫面細(xì)膩，層次豐富，質(zhì)量容易控制，廣泛的用于凹版印刷之中。
（一）電子雕刻機(jī)工作的基本原理
電子雕刻機(jī)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(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等組成。
電子雕刻機(jī)的工作原理是：掃描頭對原稿進(jìn)行掃描，從原稿上反射回來的強(qiáng)弱不同的光信號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器使光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再通過放大器和數(shù)據(jù)處理，使光的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電流的大小，控制雕刻頭在銅滾筒上進(jìn)行雕刻。
電子雕刻機(jī)工作時，原稿滾筒和雕刻滾筒同步運(yùn)轉(zhuǎn)，同時，雕刻系統(tǒng)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(wǎng)穴，如圖4－25所示。雕刻系統(tǒng)由掃描系統(tǒng)通過計算機(jī)來控制，銅滾筒上形成的穴網(wǎng)，是計算機(jī)中一附加信號生成的，此信號能使刻刀連續(xù)有規(guī)則的振動，網(wǎng)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(wǎng)穴深度之間的數(shù)量關(guān)系，可以在計算機(jī)上調(diào)整。
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圖4－25 電子雕刻機(jī)工作原理圖
電子雕刻機(jī)的功能越來越多，如：能進(jìn)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(diào)整網(wǎng)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 套袋機(jī) 紅包機(jī) 三邊封制袋機(jī) 牛皮袋制袋機(jī) 無紡布制袋機(jī) 抗震支架 凹版印刷機(jī) 凹版彩印機(jī) 纏繞膜機(jī) 氣泡膜機(jī) 無紡布制袋機(jī) 紅包機(jī) 柔印機(jī) 凸版印刷機(jī) 防火閥 敷料貼機(jī) 留置針貼機(jī) 水膠體機(jī) 創(chuàng)口貼機(jī) 配頁機(jī) 膏藥成型機(jī) 柔性凸版印刷機(jī) 配頁機(jī) 排煙 醫(yī)藥袋制袋機(jī) 套袋機(jī) 拉鏈袋制袋機(jī) 封口膠 保鮮膜機(jī)
1．制掃描底片
以往的掃描底片，采用的是連續(xù)調(diào)的乳白片，造價昂貴，底片質(zhì)量很難控制。80年代，電子雕刻機(jī)加入電子轉(zhuǎn)換組件，按設(shè)計好的程序進(jìn)行膠凹轉(zhuǎn)換，即用膠印用的加網(wǎng)底片，雕刻凹版。因此，現(xiàn)在大多使用分色加網(wǎng)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(jī)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(jù)原稿（掃描片）的要求和油墨的色相，結(jié)合印刷產(chǎn)品制定試刻值，例如，裝飾印刷的紙張比較粗糙，吸墨性強(qiáng)，雕刻深度須在45μm～50μm才能達(dá)印刷要求，必須調(diào)整雕刻放大器上的電流、電壓。
4．雕刻
掃描頭對原稿進(jìn)行掃描，雕刻頭與掃描頭同步運(yùn)轉(zhuǎn)，印版滾筒表面被雕刻成深淺不同的網(wǎng)穴。
新型的電子雕刻機(jī)有三種形狀的網(wǎng)點(diǎn)角度，可以在操作時任意選擇，以免發(fā)生因套印不準(zhǔn)而產(chǎn)生的龜文。三種網(wǎng)點(diǎn)角度如圖4－26所示。
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圖4－26 凹版角示意圖
在雕刻文字時，細(xì)微的筆道不能丟失，必須選用細(xì)網(wǎng)線雕刻，如果用100線/cm，文字的雕刻可以達(dá)到十分理想的效果。
現(xiàn)在，電子雕刻凹版多采有分體式的電子雕刻系統(tǒng)制版，即掃描儀和電子雕刻機(jī)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(jìn)行膠凹轉(zhuǎn)換。工作站具有多種圖像處理功能，對圖像可進(jìn)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(jī)的網(wǎng)線范圍從31.5～200線/cm。
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