卷筒纸连线烫金的实践

　　作者：李玉龙

　　在诸多的包装印刷品生产工艺过程中，烫金作业是经常遇到的，尤其是随着防伪要求的日益增多，烫印锚射标识物变得更为普遍。五颜六色的包装产品易于引起人们视觉上的注意，同时也能提高包装产品的品味与档次。

　　现代化大规模生产的包装物要求在凹印机和柔印机上完成，其使用的材料为卷筒材料，生产速度快，这就要求烫印膜在快速生产（达到60米/分以上）时能及时完成100%转印。同时由于烫金作业在每个小包装物上只占一个很小的位置，烫印时电化铝烫金材料必须与印刷物速度一致，如不采取技术措施将会极大浪费烫金材料。由于印刷材料每卷长度较大而烫金膜每卷尺寸很小，不能匹配生产，即使两种材料长度一致也存在电化铝必须跳步工作的矛盾。

　　平压平烫金机构由于需要印刷材料周期性的在烫金台上停止下来，并且每次停止位置应该精确达到烫印品质的位置要求，是一个不容易解决的问题。

　　印刷材料在正常走向上，如果以100米/分的速度运动，如果使它在反向上运动同样的速度，就可以在空间位置上是一个静止状态，也就是说需要一个双辊摆动架能作周期性的正反运动，要求正反运动的行程作用长度同印幅长度一致，要求印刷物空间定点停止有一段供烫印的时间，但是机械上往复摆动机构一般都是由曲柄连杆实现的，曲柄的运动是由偏心轮的均速转动得到的，曲柄运动的速度曲线是一个正弦曲线，即在起点0°和终点180°时速度最小，90°和270°时最大，是一个非匀速运动，运动图形如下：

　　那么印刷物在烫印工作台上静止时只有在工作过程中的45°和135°两个相位附近瞬间相对停止，无法完成烫印作业，西安黑牛机构有限公司为了解决这一难题，采用了交流伺服电机360°周期运转非匀速方式对180°工作过程进行了软件编程，并经反复试验修改使其能在工作过程中从45°至135°之间完全达到相对静止，如一个烫印周期时间为400ns（150次/分）烫印工作过程180°回程过程180°烫印过程总耗时200ms，如在相位45°~135°之间，交流伺服采用非匀转速达到匀线速运行100ms时间，完成烫印就绰绰有余了。运动图形如下：

　　2002年笔者看到了法国生产的小森尚邦凹版印刷设备的连线生产，其中有一站圆压圆连续烫金机构，速度达到100米/分~120米/分时，烫金仍然工作正常，烫印也很清楚，小森尚邦机械已成功地解决了烫金膜在圆压圆作业中的速度同步与跳步，可使烫金膜不浪费的使用，其方法简单可靠。使用一个小惯量摆臂，摆幅为包装印刷物单元长度的四分之一，由于烫金时加热的烫金铜版把烫金膜和印刷物紧压在承托辊上，在压力和热力的双重作用下，使其实现转移，此时烫金膜必须与印刷物等速运行，当烫印完成后凸起的烫点离去，在下一次烫印前，电化铝膜处在不压迫的情况下，此时能将烫金膜退回一个长度，这样连续烫印时可以使烫金膜充分利用，使烫印膜大大节约。但其结构特点只解决了电化铝的浪费问题，而不能解决镭射烫材料的定位烫印。

　　由于科技的发展，国内的烫印膜也向低温冷烫型发展，该尚邦机配套的烫金膜已能在国内配套，国内有了能高速烫印的材料使西安黑牛萌生了研制卷筒纸作业中圆压圆烫金机构的想法。

　　因为圆压圆烫金以前不能解决的问题有两个：一个是如何解决烫金膜的浪费问题：一个是高速工作时烫金的质量问题，如果以上两个问题能得到解决，那么圆压圆机构本身的特点就会明显显现出来，主要是结构简单，空间占位小，工艺调整时间短，造价低，技术易于普及。

　　深圳劲嘉印务是国内印刷包装的龙头企业之一，2003年为其海德堡捷拉斯柔印机上进口了一台能在印刷组上快速更换的烫金机组，通过瑞士工程师对其烫印产品的调试，已经成功达到了每分80M印速下的烫印，由于该公司以生产烟包为主，并且生产的软包是用镭射转移纸生产的，为日后能进行镭射纸接缝处理，采用了有接缝的拼版方式，但由于间隔每几小幅中间又增加了交流伺服电机送烫印材料和定位的难度，使电脑处理时间加长，所以使烫印速度只达到了70米/分左右的印刷速度适应水平，如果采用烫金在圆周上均匀排列的方式，那么可使金速度提高到每分钟90米甚至100米以上。

　　由于西安黑牛用交流伺服电机处理平压平烫金机的走纸过程，得到了深圳劲嘉的认同，并委托西安黑牛对圆压圆烫金机构进行了研究制造。新设计中我们取掉了放卷所使用的铝合金夹板，使更换新卷和撤掉废卷方便易行，收卷共用一台普通电机通过力矩滑差方式收卷，开卷由于考虑到烫印作业中镭射防伪标记的的精确定位烫，仍采用单条单电机定位驱动送料方式，而在烫印间歇送料上大胆采用了偏心共用摆辊方式，使原机构大大简化，所用交流伺服电机下降为6台，使线路大大简化，方便了客户。

　　由于简化了设计，方便了使用，降低了成本，并且该卷筒纸圆压圆烫印机构可使用在凹印和柔印两种机型上，使国内卷筒纸连线烫印生产工艺有了实用的机构，并且由于较低的造价，可广泛应用于印刷界。