解决制版环节这些影响因素，柔印套准不再是难题！

时间：2022-09-01 来源：

柔印因其环保、高效、色彩一致性、多工艺在线组合等优点，获得越来越多印刷企业的青睐。然而，在柔印过程中，或多或少会遇到各种问题，套印不准便是常见问题之一。引起套印不准的因素众多，其中包括柔性版制版尺寸的均一性。下面，笔者就从印前角度探讨柔性版制版尺寸的影响因素，以期能为实际生产提供些许帮助。

为什么会有变形？笔者认为主要有两方面原因：一是大多数柔印机普遍采用圆压圆结构，柔性版辊筒为圆形；二是柔性版因其“柔”的特性，表面容易被拉伸。常用的版材厚度从1.14mm到6.35mm不等，相较于胶印PS版常用的0.14mm和0.27mm的厚度，属于厚版材，变形更加明显。

综合以上两个因素，便需要印前对文件的圆周方向做相应比例的收缩。具体原因如下：当印版平放时，印版的底面长度L0和表面长度L相等，如图1所示。

图1 未装版的印版

图2 装版后的印版(局部)

然而当印版贴在版辊筒或套筒上时，情况便有了变化，底面长度L0与实际参与印刷的表面长度L不再相等，如图2所示。柔性版的底面为不易被拉伸的PET材料，而且厚度较薄，其变形可以忽略不计，因此可以假定支撑膜弯曲后的长度L0与其平放长度一致。

根据简单的数学计算，L0=2π（R+TTape+TPET）、L=2π(R+TTape+T)，二者的长度差：L-L0 =2π(T-TPET)=K。其中，R为版辊筒半径，TTape为双面胶厚度，TPET为印版支撑膜厚度，T为印版厚度，L为印刷周长，L0为印版平放后的长度，K为常数。

根据长度差等式可以发现，最终长度差竟然与文件尺寸、版辊筒/套筒大小、双面胶厚度都无关，仅和印版厚度与印版支撑膜厚度差相关，即树脂层厚度。对于特定的印版而言，这是一个定值K。由此可以得出：变形率=1-K/L。例如，某印版厚度为1.14mm，（TPET为0.19mm），辊筒齿数为100T（印刷周长为317.5mm）。然后可知变形率=1-2π（1.14-0.19）÷317.5=98.12%。也就是说，317.5mm印刷周长对应的印版平放长度为317.5×98.12%=311.53mm，而不是317.5mm。

对于激光雕刻机而言，完美还原文件尺寸是至关重要的功能之一。为方便讨论，将文件的横向对应激光雕刻机的横向A，文件的纵向对应圆周方向P，如图3所示。

图3 印版在激光雕刻机滚筒上

A方向：印版并无拉伸出现，因此印版表面长度L和底面长度L0始终相等，参考图1。P方向：激光雕刻机多为外鼓式，方式同印版辊筒类似。当印版在P方向紧贴激光雕刻机辊筒（也被称之为“光鼓”）时，印版表面长度L与底面长度L0不等，参考图2。

因此，激光雕刻机必须具备周向校正功能以调整雕刻长度L，使其对应的平放长度L0与文件纵向长度一致，这才是雕刻的目标。举例示意：假如文件是长度为1000mm的线条，沿A方向雕刻后的长度为1000mm，而P方向的雕刻长度应是1005mm（仅做示例，非准确数值），对应的平放长度L0才是1000mm。但如果激光雕刻机没有周向校正功能或校正不准时，那么同一个文件会因为雕刻方向不同而导致最终的长度不同，这是常见的却也是常被忽略的隐患。理解这一点非常重要。

因为柔性版版材价格较高，雕刻成像之前，通常需要旋转文件进行拼版操作，从而提高版材的利用率。因此，必须保证文件无论旋转与否，雕刻成像后的横纵向尺寸均与对应方向的原文件尺寸在很小的误差范围内。

理解了以上两个变形率，排查问题时便能有的放矢。仍以前文中的示例说明，原文件纵向长度是317.5mm，正规做法应当是在制图软件中将纵向长度调整为311.53mm，即最终制版文件纵向长度为311.53mm。但笔者曾见过有些新客户，原文件不做变形，即最终的制版文件纵向长度为317.5mm，试图通过激光雕刻机的周长调整功能，将最终的纵向长度调整为311.53mm，一套文件一个收缩率。

这便是由于分不清二者的区别，采取的费时又费力、顾此而失彼的做法。制版文件的变形应在印前制图或RIP中完成，激光雕刻机的任务则是保证成像后的印版平放时，A、P两个方向的长度与制版文件近乎一致。

用于大规模生产、占主导地位的设备是连线式洗版机。它们大多是通过链条或丝杠的牵引，沿直线带动挂版条和印版通过毛刷单元，将未固化的树脂溶解在溶剂中。假若毛刷压力设置过大，需要将相应的牵引力同时加大，印版沿洗版移动方向上必然存在更大的拉伸。

同一工单的各色版如果是相同方向洗版，那么问题并不会很突出，但假如某些色版的洗版方向刚好与其他色版垂直，如图4中Y色版，在同一印刷方向上，Y与C、M的拉伸变形不一致，很容易出现套准问题。

图4 拼版后的印版

解决此类问题，首要的工作便是校准洗版机的压力和速度，使其恢复到正常状态。当迫于现实问题，硬件设备无法调整或更换时，笔者建议对于套印要求严格的订单，尽可能地保证各色版洗版方向一致。

柔性版经过洗版后，虽然未固化的树脂不会被溶剂所溶解，但仍然会因为吸收部分溶剂而变得膨胀。这种膨胀随着浸泡时间的加长，而变得愈发严重。因此，应设置合理的洗版速度，尽可能地缩短洗版时间。

定期检测药水温度、配比、固体含量等，将其标准化，显得十分重要。当这些因素得到合理控制以后，重新进行洗版测试：裁取长度约20～30cm、宽度与洗版机宽度接近、未曝光的版材，直接洗版，找到洗版深度比目标底基低约0.2mm的洗版速度，即为合适的洗版速度，这样既能保证良好的洗版效果，又能避免过长的洗版时间。

烘干的目的在于将版材吸收的溶剂挥发出来，恢复其原有的厚度。理论上，烘干温度越高，溶剂挥发速度越快，版材也将更快地恢复到原有的厚度。但凡事具有两面性，受版材底部的PET支撑膜的影响，过高的温度（>65℃）将导致PET出现不可逆转的变形，这会引起印版尺寸产生较大变化。同时，过低的烘干温度不能充分地将溶剂烘出，50～60℃是一个常用的合理的温度区间。需要格外注意的是，部分烘干机温控显示单元并不精准，例如，显示器显示60℃，但实际温度可能达到65℃甚至更高，因此应首先知晓烘干机的实际温度。

根据使用的洗版溶剂的不同，烘干时间略有差异。如果使用四氯乙烯+正丁醇洗版，烘干时间非常短，效率很高，这也是制版公司钟情于此的原因之一。但是由于四氯乙烯对环境不友好、对人体伤害大的缺陷，随着生态文明建设的不断深入推进，迫于环保的压力，越来越多的用户正在或主动或被动地转向环保溶剂。

环保溶剂相对于四氯乙烯而言，需要2倍甚至3倍的烘干时间。过短的烘干时间，会导致溶剂不能完全挥发，残留在印版内，从而导致印版偏厚、印刷周长偏长、耐印力降低等问题。而过长的烘干时间，将导致印版低于正常厚度、印刷周长偏短。鉴于使用的溶剂、版材类型、版材厚度不同，很难有统一的烘干时间，读者可向版材供应商或溶剂供应商咨询，也可根据实际烘干效果自行判断。以1.70mm厚的印版为例，烘干后的印版厚度建议保持在1.69～1.75mm范围内。

市场上烘干设备类型众多，但质量参差不齐。烘干设备，一次次在实践中被证明是影响印版尺寸稳定性的关键因素。原因之一，便是烘箱内的温度均匀性。如果存在较大的温差，可以设想，不同位置的印版烘干效果不一致，这将极大地影响不同色版甚至同一色版的尺寸均一性，进而无法准确保证套准。

优秀的设备必须充分考虑到这些因素，保证层与层之间、同一层的不同区域之间的温度差控制在5℃以内，这样可以确保更优异的烘干效果，而质量较差的烘干设备，即使同一层，温度差也可达15℃之多，这样的设备无法保证烘版质量，对于某些套印严格的印刷订单，影响会更加明显。

热胀冷缩是我们熟知的物理规律，同样，柔性版经过长时间、高温度的烘干，已经发生了膨胀。有资料建议将印版冷却6～8小时再进行后处理。但对于用户而言，这是极不现实的。通常只需要在固定的室温下冷却10～15分钟，再进行后处理。即便如此，也只有极少的用户能够做到。

除了以上因素以外，印版的保存方式和放置时间也是较大的影响因素。可能有的用户曾经有过这样的经历：放置很长时间的旧版与新制的版套不上，原因多在于此。由于树脂的特性，随着印版放置时间的加长，树脂会逐渐内缩，因而对于套印要求严格的印刷订单，应当避免新旧版混用。同时，建议将印版避光保存在温度为15～25℃、相对湿度为50%～60%的环境中，避免因保存环境的差异而导致印版发生非正常形变。

如前所述，套印是一个综合性问题，除了印前制版以外，装版环节的不均匀拉扯、套筒直径的均匀性、双面胶厚度的均匀性、印版与油墨的兼容性等因素，都将对不同色组的印刷长度产生影响，由此影响套准精度。因此，笔者谨以此文作为引玉之砖，希望有更多专业人士参与探讨，共同推动柔印技术的进步。