丝网制版技术.doc

第二章 孔版制版原理及工艺孔版印刷包括丝网印刷、誊印版印刷、镂空花版印刷以及印刷一体机的热敏蜡版纸印刷。孔版印刷与平版、凸版、凹版一起被称之为现代四大印刷方法。它能在各种承印材料上进行印刷，如对各种塑料、纺织品、金属、玻璃、陶瓷等材料的丝网印刷对商业、广告业、装懂业、美术业、建筑业、出版业、印染业、电子等工业的丝网印刷。总之，任何有形状的物体不论形状大小、厚薄，不论软质、硬质，也不论曲面、平面都可进行丝网印刷。我国从20世纪80年代起，由于对丝网印刷的材料、设备、工艺加速了研制和开发，使丝网印刷在同柔版印刷、胶版印刷、凹版印刷的竞争中发挥了优势。丝网印刷简称丝印，亦称漏印、丝漏、丝漆印，是一项古老的传统印刷方法，是孔版印刷中应用最广泛的一种。它是将由真丝、尼龙、涤纶或不锈钢丝等材料编制成的丝网用绷网机张紧并牢固地粘到网框(通常是木框或合金铝框)上，采用手工或光化学的方法(涂布感光胶膜、曝光、显影)，在丝网上只留下图文需要的印刷着墨部分，而将其它丝网眼堵死，制成网版，然后涂布油墨，用刮刀对网版进行挤压、滑动、使油墨透过着墨部分的孔洞在承印物上形成所需要的印刷图文。与凸印、平印等印刷方法相比，丝网印刷具有制版快速、印刷方法简便、设备投资少、成本低、承印范围广等独特优点。 按照丝印的网版形式和承印物的不同，通常可分为以下四类。 (1)平面丝网印刷 即用平面网版在平面承印物上进行印刷的方法。一般来讲，印刷时网版固定，刮墨刀压着印版移动，使油墨漏印到被印件上，对承印物可以单张印刷，也可以成卷连续印刷。 (2)曲面丝网印刷 即用平面网版在圆柱或圆锥体表面上进行印刷的方法。一般来讲，印刷时刮墨刀固定并压紧网版，网版沿水平方向移动并带动被印件作匀速圆周运动。油墨网版的孔洞处被刮压到承印物表面，印出成品。 (3)轮转式(圆型网版)丝网印刷 即用圆桶形镀镍不锈钢丝网版，对成卷承印物进行连续印刷。在圆筒内部装有固定刮墨刀，圆筒丝网版作匀速转动，被印件与丝网版在切线方向作同步移动，刮墨刀在切线处强制把油墨从印版的孔洞处连续不断地刮压到承印物表面，印出成品。(4)静电丝网印刷 是一种无印压印刷。承印物置于由金属丝印网版组成的正极和与之平行由金属板组成的负极之间，当刮墨刀把网版上的粉状油墨颗粒从版的通透部分挤出时，便带上了正电荷，立即被负电极所吸引，从而被承印物吸引，附着在承印物的表面，形成图文。 第一节 孔版印刷及其发展一、孔版印刷的起源及发展孔版印刷和活字版印刷一样，被世界公认是我国古代发明之一。丝网印刷是从镂孔版逐渐发展形成的。丝网印刷最早起源于中国秦汉时代的夹缬印花工艺，距现在已有二千多年的历史了。 到了宋代，丝印发生了再一次的跃进，即在丝印的染料里加入胶粉（淀粉类），调成浆料进行印花。使用浆料印刷改进了原来使用的油性涂料，用这种浆料印制的印品显得更加绚丽多彩，印出的花纹图案更加精美动人。这种丝印技术又很快传到欧洲，德国和意大利首先采用了这种印花工艺。国外许多研究网印的学者不得不承认，丝网印刷是中国的一大发明。唐代文化向东传播到日本、高丽（朝鲜），向西传到了中东和欧洲，同时也把镂孔纸型版工艺技术传到了西方。 18世纪初，英国人塞缪尔西蒙(Samuel Simon)就是从镂孔版技法中得到启示，开始把镂孔纸型版粘到绷有绢网的木框上，使纸型版上能刻出更精细的花纹，并且不致散落。不久，这个手刻丝网制版的方法传到美国，约翰布旬斯瓦斯(Jonhn Brusvaz)设计出丝印多色套印的方法，并用于印刷广告牌。以后，在商业印刷方面广泛应用起来。 日本有一名画家叫万石氏，是日本现代网印的创始人，日本画家万石和喜政1917年留美回日，把这种新的印刷方法和丝印版画技带回国，并进行了研究，于是1923年取得聚合帛版法专利，1924年完成直接感光法制版的研究。在1923年在东京的芝园桥建立了一所合资经营的彩色印刷工艺公司，努力进行改进，采用日本式印染模版技术，完成了另一种清漆纸雕刻制版法。这种方法后来被输入美国。 丝网印刷从20世纪40年代后半期才开始采用感光材料制版，使精密图像的丝网印刷成为可能，丝网印刷开始应用于印刷线路及厚膜集成电路的制造。用于感光制版的感光剂最初主要采用重铬酸盐类，50年代末，人们又把乙酸乙烯放在聚乙烯醇水溶液中乳化聚合成乳液，并加入重铬酸盐制成感光乳剂，直接涂丰在丝网上，作为感光膜层，这就是后来得到广泛应用的直接感光制版法。由于对6价铬公害的规定变得越来越严格，从70年代起丝网制版开始全面使用重氮树脂作为感光剂。 此后，丝网印刷被广泛地应用于印刷线路板及厚膜集成是路的制造中。丝网印刷成为电子元件制造业中不可缺少的一部分，对印版的精度及稳定性能的要求越来越高。与此同时，开始了对丝网预涂感光版的研究。从80年代起，在感光材料方面开发出比重氮树脂更稳定的感光性树脂，使丝网预涂感光版得到了真正的应用。 丝网印刷油墨也逐渐得到了改良，从以往的势固型油墨发展成用光敏固化树脂作为连结料的紫外线固化型油墨。同时开发出的还有以水溶性连结料为载体的水性油墨，从而取代了以往的需由有机溶剂为载体的溶油墨。 丝网印刷机也从手动式半自动式、全自动式及自动化方向发展。印刷速度也从半自动式的每小时700张提高到全自动式的每小时1500张左右，并且从平面平台式印刷发展到轮转式圆网印刷,使印刷速度达到了每小时25003000张左右。 丝网印刷的发展，扩大了应用领域，在纺织、陶瓷、标牌、广告以及厚膜超集成线路和薄膜超导材料方面都有广泛的应用 。二、孔版印刷原理和特点孔版印刷的印版上，其印刷部分是由孔洞组成的，在印刷过程中，油墨通过孔洞到承印物上形成图文，非空洞部分油墨不能通过。丝网印刷设备简单，操作方便、印刷制版简易成本低廉，适应性强，而且应用范围广，不仅可以在平面上进行，还可以在圆柱、圆锥体等曲面上进行。丝网印刷的应用范围非常广泛。除水和空气以外（包括其他液体和气体），任何一种物体都可以作为承印物。丝网印刷大致有以下几个特点。（1）墨层厚、覆盖力强，图文层次丰富、立体感强。如凸版印刷品的墨层厚度一般不5m，平版印刷的墨层厚度为1.6m，凹版印刷品的墨层也只有12-15m，而网版印刷品的墨层厚度可达30-100m.所以墨膜的遮盖力特别强。利用其墨层厚的特点，可进行诸如电路板、油画的印刷。丝网印刷的墨层厚，印刷的图文立体感强，手感亦好，所以应用广泛。墨层厚是可以控制的，可厚也可薄。如在四色加网套色时则要求墨层薄，使油墨变薄的方法是通过刮墨板的形状，印刷压力和着墨角度。丝网直径的粗细，油墨黏度的大小等可变因素决定的，改变这些可变因素使墨层可厚可薄。由于丝网印刷可印制厚的墨层，可使用各种黏结剂以及各种色料，即使颗粒较粗的颜料也可以使用，因此，它可以通过简便的方法把耐光性颜料、荧光颜料放入油墨中，使印刷品的图文永久保持光泽不受温和日光的影响，甚至可在夜间发光。丝印油墨的调配简便，例如，可把耐光颜料直接放入油墨中调配。由于丝印产品的耐光性强，可网印大型户外广告。（2）适用各种类型的油墨。由于丝网印刷采用的是漏印原理，因而对各类油墨都具有良好的适应性，水性的，油性的，液状的，粉状的，甚至像糨糊，油漆也可。其他印刷要求油墨的颜料粒度要细，而丝网印刷只要能够透过丝网网孔细度的油墨和涂料都可使用。丝网印刷不仅可印单色，还可经套色和进行彩色半色调印刷。丝网印刷所用的油墨之广，已超出了通常油墨的定义范围。实际上有的是浆料、糊料、油漆、胶黏剂或固体粉末，因此，有时把丝印油墨统称为“印料”。（3）印刷方式灵活多样。丝网印刷同平、凹、凸印刷一样，可以进行工业化的大规模生产，同时丝网印刷又具有平、凹、凸印刷所无法比拟的优势，如制版方便、价格全家，印刷方式多样、灵活，技术易于掌握的特点。它不受企业大小的限制，大型的网印工业机械化程度高的可以进行全自动化生产，小型的乡镇、个体手工业者也可进行生产。由于工艺技术和设备的改进，现在已能承印较为精细的产品，其印刷的网目调印刷品的清晰度已能达到150线每英寸，同时制版和印刷向着多色、高速自动化、数字化方向发展。（4）版面柔软印压小，物料适应范围广。丝网印版柔软而富有弹性，印刷压力小，所以，不仅能够在纸张、纺织品等柔软的承印物上进行印刷，而且还能在加压容易损坏的玻璃及各种玻璃器皿和陶瓷器上进行印刷。（5）不受承印物大小和形状的限制，对承印物形态的适应性强。一般印刷方法，如平印、凹印、凸印只能在平地上进行 印刷而丝网印刷不仅能在平面上进行印刷，而且还可以印刷各种超大型广告画、垂帘、幕布。如，一般胶印、凸印等印刷方法所能印刷的面积尺寸最大为全张尺寸，就受到机械设备的限制，而丝网印刷可以进行大面积印刷，最大幅面可达3米X米，甚至更大，还能在超小型、超高精度的印刷电路板上进行印刷，并且还可以在曲面或球面上印刷。这种印刷方式有着很大的灵活和广泛的适用性，所有有形状的物品都可以用网印进行印刷。对于那些特殊的异形面也可以进行丝网印刷。但丝网印刷不适宜印刷精细产品。由于丝网印刷图像的承载体是丝网，那么无论丝网多么精细，它都会在一定程度上印刷的分辨力，所以，丝网印刷并不适宜印刷精细产品，因而，在进行丝网印刷时，更多的是要突出丝网印刷立体感强，墨膜厚的特点，设计时扬长避短，才能获得较好的印刷效果。第二节 孔版制版孔版制版方法大致可分为手工制版法，金属制版法、感光制版法和红外线制版法等。 丝网印刷制版，是指将经过印前处理的图像文字信息复制到丝网版上，制成丝网印版的过程。丝网印版是实现丝网印刷的关键，因此，丝网印刷制版的质量直接决定了丝网印刷的质量。 丝网印刷制版实际上是经过版基准备和制版两大过程完成的。与其他印刷方式不同，丝网印版的版基并不是现成的，须在制版前进行制作。丝网印版的版基是通过将丝网紧绷在网框上而制成的。一、版基准备1丝 网 丝网是一种网状物，在丝网印刷中是印版的骨架，它作为支撑版膜和油墨的基体，决定了印版的表面性能、漏墨性能、位置精度以及耐印率等，对印刷性能及印品质量有着直接的影响。因此，应根据印刷的要求，正确选择和使用丝网。丝网的性能要求 为保证丝网印刷质量，对丝网的性能主要有以下要求： (1)抗张强度大 抗张强度是将纤维拉伸至断所需的力。在丝网印刷中，主要表现为当丝网受到拉力时，抵抗破坏或断裂的能力。抗张强度高，制作的网版张力可较高，这就能很好的保证印刷精度，且印版耐用。 (2)延伸率小 延伸率亦称断裂伸长率，即拉断后的伸长值与原长之比，借以度量材料的塑性大小。延伸率大，制成印版的平面稳定性差。另外，干、湿伸长比也要小。 (3)适当的回弹力 回弹力亦称伸长回复度。即伸长一定长度(如3或4)释去外力时，其长度的回复能力，以百分比表示。回弹力好，印迹边缘清晰。 (4)对温、湿度变化的稳定性好 丝网吸湿后的强度的变化应较小，即干、湿强度比越接近100%越好。吸湿率小，易变形。有些丝印，需要采用热印料进行印刷，要求丝网软化点高。 (5)油墨通过性好 这样可保证油墨能顺利地从网孔漏印至承印面上。油墨通过性与丝网表面光洁程度有关，丝网表面越光洁，油墨通过性越好。 (6)耐摩擦 丝网印刷是采用刮刀将版面上油墨刮压至承印面上印刷方式。因此，要求丝网耐摩擦，从而提高印版的耐印率。 (7)对化学药品耐抗性好 丝印版在作业过程中，经常会遇到酸、碱以及与油墨有关的有机溶剂，对此，丝网应有足够的耐抗性。 丝网的种类主要有：绢(蚕丝)网、尼龙(锦纶)丝网、涤纶(聚酯)丝网、不锈钢丝网、镀镍涤纶丝网、砑光丝网(UV丝网)以及防静电丝网等。下面分别介绍这几种丝网的特点。， (1)绢网 绢网是应用最早的一种丝网，已有近百年的历史。它所用的材料是蚕丝，故又称蚕丝丝网或真丝网。 绢网的耐水性强，具有一定的吸湿性，与感光胶膜结合牢固，制版容易。但绢网的耐磨性、耐化学药品性较差，易老化发脆，绷网张力值较小。故随着合成纤维(尼龙、涤纶)的出现，绢网逐渐被淘汰，目前已很少被使用。 (2)尼龙丝网 尼龙丝网是由人工合成的聚酰胺纤维编织而成的，又称锦纶丝网。具有很高的强度和耐磨性；耐碱性很好，耐酸性稍差于涤纶网；尼龙丝表面光滑，油墨通过性能很好；比涤纶网细，易印细迹；回弹力是这几种丝网中最大，故印品色彩鲜艳，也适用于不规则表面丝印。 尼龙丝网的缺点是延伸率大，不适合印刷尺寸精度要求高的产品。 (3)涤纶丝网 涤纶丝网是由聚酯纤维编织而成的，故又称聚酯丝网。它的突出优点是延伸率小，耐候性优于尼龙网，吸湿性小，具有很好的耐抗性，特别是耐酸性和耐有机溶剂性，但不耐强碱侵蚀。由于平面稳定性好，可用于高精度印刷。聚酯由于具有疏水性，因此与版膜的结合较困难，其油墨通过性较尼龙网差，并且印刷时容易产生静电。 (4)金属丝网 金属丝网主要有不锈钢丝网和铜丝网，其中，不锈钢丝网较常用。金属丝网在现行丝网中，强度最高，延伸率很小，平面稳定性非常好，适用于高精度印刷，如线路板及集成电路等高精度图像的印刷。丝径细，油墨通过性好，能作精细印刷。软化温度高，具有导电性，能作热印料及静电丝印。 不锈钢丝网的缺点是对化学药品的耐抗性差，回弹力为零，作业中一经伸长或折痕，就无法复原而报废。另外，其价格昂贵，成本高。 (5)镀镍涤纶丝网 镀镍涤纶丝网是在涤纶网上镀一层厚25m的镍料而制成的，它综合了金属网和涤纶网两者之长，具有良好的版膜黏结性、耐磨性、套合性、导电性、回弹性等，其适用性更广。因织物的结点经镀镍而固定，所以印刷时网孔不变形，印得的墨层均匀。其价格介于涤纶网和金属网之间。 镀镍涤纶丝网的缺点是对脱膜用的氧化液耐抗性较差。 (6)砑光丝网 砑光丝网是一种一面或两面经过辊轧过的丝网(如图21)，故也称压光丝网。这种丝网厚度较薄，印刷时，印品墨层薄，油墨转移量较小，节省油墨，常用于紫外光固化油墨，即UV油墨，所以有UV丝网之称。另一个优点是，在大多数情况下丝网都比较稳定，印刷时刮墨板运行比较平稳，印版抗冲击性较强。在彩色阶调丝网印刷中，可使叠印的墨层不至于过厚，从而减小了网点的扩大，提高了印品的色调再现性。 (7)防静电丝网 使用尼龙、涤纶等合成纤维织成的丝网在非导电的承印材料上印刷时，会产生静电，使图像边缘出现多余的墨髭，从而影响印刷品的质量。为此在合成纤维织成的丝网的纬线中，织入一些导电性的碳素尼龙丝(如图22)，起到消除静电的作用。 丝网的技术参数主要用来表示丝网的性能，主要的技术参数有：目数、孔径、丝径、网厚及网孔面积率等，这些参数对设计丝印工艺方案是不可缺少的。 (1)目数 目数是指单位(1cm、lin,lin=254cm)长度上的网孔数或网丝数目。它表示了丝网的疏密程度，目数越高，丝网越密，印刷的精细程度也越高，可复制出细线条和小网点，使得印品图像层次丰富。当然，丝网的目数并不是越高越好，必须根据具体印刷条件来定。 (2)丝径 丝径是指网丝的直径。它随目数而改变，目数大，丝径小，反之则大。同目数的丝网又可分细(S)、中等粗度(M)、粗(T)三级或加上特细(SS)与特粗(HD)的五级。丝径大小对丝网的寿命关系密切，丝径越细，丝网的寿命越短，印版的耐印率较低，但图像的分辨率越高。 (3)孔径 孔径是指网孔的开度，它是网孔面积的平方根，也是对网孔大小的线性度量。当丝网的网孔为正方形时，孔径即为孔宽。孔径与油墨的颗粒度和通透性有关，油墨的颗粒度越大，丝网孔径也应越大，一般要求丝网孔径应至少3倍于油墨颗粒的尺寸，这样才能保证在印刷时，丝网印版有很好的通墨性。 (4)网厚 网厚是指丝网在无张力状态时的平均厚度。应注意，网厚并不等于2倍的丝径，它与编织状况有关，一般为1。5-2倍的丝径。网厚与印品的墨层厚度关系密切，网厚越厚，印品的墨层厚度也越厚。 (5)网孔面积率 网孔面积率是指单位面积内网孔面积所占的百分比，它和网厚一起决定理论上油墨的通过量，也就是单位面积内网孔所能填充的最大墨量，即 透墨量=网厚网孔面积率 网孔面积率一般以cm3m2为单位，即1m2通过的墨量。应注意，这只是从理论上估算印刷时的耗墨量，实际的耗墨量应根据图文形式、油墨、承印材料的性能等印刷条件而确定，一般都小于理论估算的耗墨量。丝网的编织形式是指两组垂直纱线互相交织的形式。其中平行于织边的纵纱称经线，横纱为纬线。织物的网孔呈方形，织边部的经线较密(如图23)。纱线有单股(单纱)和多股(复纱) 纱线有单股(单纱)和多股(复纱)之分(如图24)，单纱因强度高，孔形好，透墨性好，易于洗网，故使用较多；复纱这些性能差，使用得较少。但复纱价格比单纱低，因此也有采用单纱和复纱两种丝组合编织的丝网，不仅价格低，还能调节厚度，这种丝网在印染业被广泛的采用。 丝网的编织形式主要有：平织、绫织、全绞织(全辫织)、半绞织(半辫织)等(如图25)。 平织的纱线互相交织最密，强度较好，网孔也匀，印刷细线及网点时，印迹较其他织法鲜明，应用最多。采用平织编织的丝网的纹路为平纹，多用于140260目in的丝网。 绫织每隔两线交织一次，用于编织密网，多用于350目in以上的丝网。采用绫织编织的丝网的纹路为斜纹。 绞织用于绢网及低目数的尼龙网。如尼龙网的74157目in为半绞织，而1872目in为全绞织。这类网厚度较大，多用于大面积及厚墨层的印刷。 丝网的颜色用白色丝网制成的丝网印版，在制版时，白色丝网会散 射曝光照射到它上面的紫外光，扩大了感光范围，产生了光晕现象(如图26)，使得图像边缘模糊或变形，影响图像复制精度。 为了避免这种现象，一般采用有色丝网。颜色可起到个滤色镜的作用。曝光时，由有色丝网散射的光失去了曝光效能，而且其中一部分照射光被吸收(如图27)，从而消除了由光散射带来的弊病。常用的有色丝网的颜色有黄色、红色及琥珀色，其中黄色最常见。 丝网的选用主要是两个方面，一是丝网的种类；二是丝网的技术参数，主要是丝网的目数以及丝径粗度等级等。在选用时，应综合考虑承印材料的性能、印刷工艺的基本要求以及成本等各方面的因素。 (1)承印材料的种类 在丝网印刷中，承印材料的种类繁多，性能各异。在选用丝网时，应根据不同的承印材料选择不同种类的丝网。如在织物表面印刷，可选用尼龙丝网；在纸张上印刷时，可选用尼龙、涤纶丝网；当承印材料为玻璃、金属、木材、陶瓷、塑料等时，可选用尼龙、涤纶、金属丝网；当在集成电路、半导体元件、绝缘材料、电视元件等电子元器件表面进行印刷时，应选用涤纶、金属丝网。 (2)原稿图文形式及印刷精细程度 印刷的精细程度越高，需要的丝网目数越高。原稿图文形式的不同，印刷精细程度也不同。原稿图文有实地、线条、网点三种形式，其中，以网点印刷的精细程度最高，线条印刷其次。因此，网点印刷时，需要的丝网目数很高，并且，加网线数越高，需要的丝网目数也越高。 (3)印刷品的墨层厚度 不同的印刷品，需要的墨层厚度是不同的。如织物印刷、立体感要求较强的标牌印刷、印制电子线路板抗蚀图形、在粗糙承印物表面印刷等，它们都需要较厚的墨层厚度，因此；应选择目数较低、丝径较粗的T型或HD型丝网。又如网点印刷等高精细度的印刷品，为保证在印刷时网点扩大小或印刷精细度高，应防止油墨严重铺展，故印刷的墨层厚度较薄，这时应选择目数较高、丝径较细的SS型、S型或M型丝网。 (4)油墨的性能 油墨的性能对丝网的选择也有很大的影响。最主要的是油墨的细度，为保证油墨能顺利通畅地通过网孔而不堵塞网孔，要求丝网网孔的面积应至少大于油墨最大颗粒的3倍左右。如油墨或印料在印刷时需要加温或采用导电油墨进行静电丝印，这时应采用金属丝网。另外，如采用UV油墨进行印刷，由于紫外光对大部分有色UV油墨的深层固化比较困难，为提高油墨的干燥速度，印刷的墨层厚度应较薄，所以，应选用砑光丝网。若使用普通丝网，应选择目数较高、丝径较细的丝网。一般地，对于有色UV油墨，选择的丝网目数最好在350目in以上。 (5)丝网印版的形状 大部分丝网印版是平面型的，但也有圆筒型的，圆筒型的丝网印版多使用在全自动的丝网印刷机上。对于圆筒型的丝网印版，一般采用金属丝网，所制得的丝网圆版强度高，印刷时，可使刮墨刀的运动平稳。 (6)印刷成本 印刷成本在选用丝网时也是一个不可忽略的考虑因素。应在保证印刷质量的前提条件下，尽量选用价格较低的丝网。为了延长丝网的使用寿命，在其他条件允许的情况下，应选用丝径较粗的丝网。这一点，对于印数大、承印材料边缘锐利、使用磨损性较大的油墨或要求用腐蚀性化学试剂清洗油墨的印刷作业，尤为重要。当感光胶呈较强的酸性，网版需要通过酸性脱膜液脱膜后重复使用时，应选用聚酯丝网或不锈钢丝网。 2网 框 网框是供扩展和固定丝网的一种支架，与丝网一起构成了网版，即印版的版基。它对保证网版的质量及提高网版使用寿命起着重要的作用，对制版质量，以及印刷质量有着很大的影响。 为保证丝网印刷质量，对网框的性能主要有以下要求： (1)强度高 网框必须具有一定的强度，即能承受绷网时丝网的拉力，以及抵抗制版过程和印刷时的机械力的作用而不变形。通常绷有丝网的网框，由于丝网的张力F和丝网对框架的不对称连接，存在着三种力矩(如图28)，即弯矩B、角矩C和扭矩T。其中弯矩使框条向版心弯曲；角矩使对角靠拢，框角翘曲；扭矩使框条绕其断面中心转动，力图脱离丝网。这些力矩导致网框变形，变形的大小取决于材料的性质和结构强度。(2)对水、溶剂的耐抗性好 在丝印制版、印刷过程中，网版总要接触到水和溶剂，必须防止网框吸湿发生变形或被腐蚀。 (3)轻便 在保证强度的条件下，网框越轻越好，便于操作和使用。 (4)粘和性好 网框和丝网应有很好的粘接力，以保证网版能长期使用。要求网框与丝网粘接面有一定的粗糙度，这可以增加它们之间的粘接力。222网框的类型 网框按材料分，可分为木框、金属框及塑料框等。 (1)木框 木框常用云杉、柏木及白松制造。木框角部的连接方法有多种(如图29)，其中榫槽角最稳定。木框的优点是较轻，价廉；缺点是易吸水和溶剂而变形。为减小这个缺点，木框表面加涂一层抗水及溶剂的涂料。 与其他材料相比，木框因精度问题，使用受到限制，不宜用作多色丝印及高精度丝印。木框在使用时应注意以下几点： 若用书钉固网，宜用软木(如杉木)为框料。 框角结构用榫槽法为好，同时应施胶和加钉(或铁角)加固。 框的尺寸不宜大于40cm50cm。 框条的断面尺寸不应小于4cm5cm。 (2)金属框 常用做网框的金属材料有铝、钢等。钢制网框由于成本较高、过于笨重且易锈蚀，使用不普遍。而中空铝合金框由于具有操作轻便、强度高、变形小、耐抗性好、不易生锈等特点，是目前广泛使用的一种网框，可以用作多色丝印及高精度丝印。金属网框均采用简便的对角拼焊工艺焊接，要求焊接处要光滑，无空隙，防止作业中溶剂进入框架管内产生腐蚀。另外，金属阿框框边应加工成圆弧状，以防丝网等的割伤。 (3)塑料框 塑料框有热塑性塑料框及强力涤纶框等。 热塑性塑料框的框架外管为塑料，内芯为木料(如图210)。塑料以其热塑性能用热压法将丝网黏固其面上，木芯提供网框的强度。强力涤纶框以增强聚酯塑料为材料，具有较好的强度，框角由结构特殊的角扣连接，装、拆十分简便，这种自由装拆的特点，可由少量框架组装出多种尺寸的网框，如图211所示的四种标准尺寸能装配出13种不同尺寸的网框。由于此框的功能较多，故又称为多能框。这类网框还可以玻璃纤维为框材。 (4)异型网框 常用的网框多为平面型的，可用于印刷各种平面承印物，各种可展开成平面的曲面承印物。但对于特殊形状表面的承印物，则需要特殊形状的网框。这类网框都是根据特殊需要进行特殊设计而成的，没有固定的模式。 (5)自绷框 这是一种带有绷网功能的网框，既是网框，也是绷网器。绷网时，不需要另外的绷网设施，同时还具有随时调节网版张力的功能。但结构较复杂，限于制作中、小幅面而要求又不高的印件的网版。主要有以下几种形式： 卷轴式网框：由四根空心卷轴管组成(如图212)，其工作原理如图213所示，轴表面带有凹槽，凹槽中还嵌有软质压条。绷网时，用压条将丝网压人轴管的凹槽中，只要将轴管向外慢慢转动，便可绷紧丝网。各框角有专用的连接件将四根轴管连接起来形成网框，各插入连接件的轴端，既有锁紧螺母，还有止退措施，以防止轴管反转而造成网面松弛。拉槽式网框：由带槽主体框架和摆放在框槽中的拉网槽组成(图214)。拉网槽板和框槽的截面结构如图215所示，绷网时，用压条将丝网压人拉网槽中，每边的拉网槽板各有两个螺钉与主体框槽的外翼板连接，成对的收紧每边的拉紧螺钉，即可绷紧丝网。3网框的规格 网框应在保证足够的强度下，尽量轻并省料。这主要取决于下列因素：框材性质、网框尺寸、断面形状及面积。如国际上流行的成套铝框规格如表22。 式中 L网框内径S刮墨刀长度 F墨池，即刮墨刀端至框边的距离 B图幅边长 C刮墨刀超出图幅外的覆盖部分，一般取值介于520cm之间 据德国Messerschmitt博士研究认为：Fr与网距和印刷精度之间有着下式关系： Fr= (27)4 绷 网 将丝网紧绷于网框上的工作称为绷网。绷网包括丝网的拉紧(称拉网)和丝网在框上的固定(称固网)两大过程。 绷网的质量直接影响到丝网印刷晶的质量，如图像尺寸准确性、位置和套版精度、图形边缘的清晰性、墨层厚度的均匀性以及网纹的程度等。因此，绷网是丝印工程中的一个重要环节。但是，要绷得理想的网版，是个比较复杂的问题，至今仍是丝印界一个重要的研究课题。绷网的质量要求：张力是丝网受拉力作用时，存在于丝网内部而垂直于两相邻部分接触面上的相互牵引力。张力适当是指网的拉紧程度应符合规定的标准，称标准张力。张力要均匀、稳定。二、制版 1手工制版法 手工制版法一般是指用手工操作的传统丝印制版法。这种方法的制版质量较差，但比较经济，可用于质量要求不高、印刷数量较少的印版的制作。常用的有描绘制版法和切割制版法两种方法。描绘制版法：描绘制版法是直接在丝网上作画的一种方法，分阴描法和阳描法两种。 (1)阴描法 将网版覆于原稿上，用铅笔在丝网上绘出图形的轮廓，然后在网版和原稿之间插入两根薄条，使丝网稍离原稿。用画笔蘸涂料将图形轮廓外的网孔堵塞，只有图形部分的网孔通透，即成印版。堵塞网孔的涂料可以是油漆、明胶、鱼胶、虫胶、PVA及着色纤维素胶等。为使封闭网孔的版膜具有足够的耐印强度，往往要进行二次描涂，即在第一次涂层干后在描涂一次。第一次描涂的涂料应稍稀，以便于涂展；第二次描涂的涂料宜稍浓，以利于加厚。 这种方法简单，但难以制作复杂的图形，版膜的架桥性也很差，锯齿较严重，印迹边缘不够清晰。这种方法多用于粗放图形的复制。 (2)阳描法 先用液体涂料或固体墨条直接在丝网上描绘出阳图图形，在画像干后再在整个网版上涂一层封网涂料，封网涂料应与画料不相溶，待封网涂料充分干燥后，用画料溶剂洗去画料，从而使图形部分的网孔通透，即成印版。 用这种方法画像与在纸上绘画一样直观，有利于画家即席挥笔，因此成为画家喜用的一种制版方法。缺点与阴描法一样，不能得到精细印品。 描绘制版法操作较麻烦，且印品较粗糙，故现在使用较少。切割制版法：切割制版法是先将薄片镂空成版膜，再将版膜粘到丝网上的一种方法。所用的薄片材料有纸、塑料片、涂层涤纶片(常称菲林)及涂层纸等。雕刻方法有手工法、打字法及电脑刻膜法。 (1)割纸制版法 在一张薄、牢、无脂的纸上，用铅笔绘出图形的轮廓，然后用锋利刻刀仔细刻出图形，成为一片纸膜。上网时，在一张垫纸上排好纸膜(包括分离的小片图形元素)，再覆网版于纸膜上。往丝网上注入油墨，用胶刮遍刮数次，小心提起网版，纸膜就借油墨的黏性粘附在丝网上，然后揭去垫纸，图形部分网孔通透，成为一块纸膜丝印版。 这种方法经济简单，但纸膜与丝网粘结牢度较差，且易破损造成空白部分漏墨，因此只适用于小数量印刷。 (2)虫胶切割制版法在一张描图纸上涂布一层明胶，再在明胶上涂一层虫胶与蜡的混合物，即构成一张虫胶纸如图256。此纸系半透明，能覆于原稿上切刻，得到虫胶版膜。（有图） 上网时，将刻好的虫胶版膜置于平台上，胶面朝上，再覆网版于虫胶版膜上。然后在网版内铺一张白纸，用调温熨斗按所需温度熨压丝网，见虫胶变为棕色即停热，改用手掌压实，冷却后即粘结牢固。最后拿起网版，从一角徐徐剥去虫胶纸的纸基，使得图形部分网孔通透，即制成丝印版。这种方法的优点是价廉，虫胶纸便于自制，故应用了很长时间。但因虫胶纸的稳定性较差，近来已为其他材料所替代. (3)打印制版法 打印制版法是用打字机及特种打印纸来制作版膜，然后粘贴到网版上的方法。打印纸是以一种纤维细长、牢度好、多孔型的薄纸作纸基，再在纸基上均匀地涂上一层涂料而制成的，作为纸基的纸能透过大多数印刷油墨，涂层在压力作用下，能透过纸基俯看到下面底稿上的图像。 凡打字机能打的内容，如文字和某些符号，则用常规打字法在打印纸上打出，其余内容如线条、图形及艺术字等，则仿照刻蜡纸方法予以刻出。 上网时，将刻好的打印纸版，一张或数张地铺放在网版上，令纸基与丝网相贴，然后用胶带将它们粘牢，即成印版。 这种丝印版要用较稀的油墨印刷，但同样可得到较厚的印迹，耐印率可达10003000张。 (4)手刻菲林制版法 这是在菲林上用手工刻出图形，然后粘贴到网版上的一种制版方法。菲林片的结构如图257所示，由菲林、连接膜、片基三部分组成。菲林是供刻版用的薄膜；连接膜是使菲林和片基暂时连接在一起，一经刻版完成，菲林就从片基剥去；片基是固定被菲林，包括分离的图形元素，片基材料多数为涤纶片，也有涂层纸或其他塑料薄膜。 常用的菲林有三类：专门为丝印制版用的手刻菲林；为印刷业、电子业用的蒙片(撕膜片)；丝印感光用的菲林。每类都有水溶型及溶剂型，适用于不同油墨。菲林有多种颜色，均为透明色，以便于蒙刻时看清底稿上的线条。 菲林有多种厚度，一般分为薄、中等、厚及特厚四级。菲林越厚，印刷的墨层亦越厚，因此应根据印刷的具体要求进行选择。一般地，印透明色或要求低耗墨印刷时，选用薄型菲林；要突出的主色和图文等用厚菲林；在毡、绒等物体上印刷时，选用特厚菲林。菲林有光面和毛面两种，后者可在其上作铅稿。 菲林具有良好的耐磨性、柔韧性、易刻性、易剥离性、与丝网粘结牢固及易于清除等性能，是目前应用最广的一种切割制版材料。 制版时，先将菲林片覆于原稿上，按照原稿切割菲林。刻膜时要注意清洁，避免尘粒和油脂沾污膜面，否则会粘网不牢及印版出现瑕疵，因此应随时加盖护纸。刻膜时刻刀要锋利，与膜面垂直，切忌用力过大而刻破或刻穿片基，造成粘网的困难，如图258所示。菲林片刻好后，即可上网。将洗净的网版置于刻好的菲林上，用一块干净的被菲林溶剂(粘网剂)润湿的小软布，在丝网上擦拭，菲林面会受溶剂的浸润而软化，并与丝网相粘。涂擦溶剂一二次后，即用另一块干净的干软布将多余的溶剂吸掉，以免堵塞图形处的网孔，粘网要逐段进行。用干布擦干时，要用连续的轻擦动作，直至黏液全部挥发，粘贴部分的颜色变深且均匀时，表示粘网充分。在网上擦拭溶剂时，应注意均匀且适量，过多的溶剂会将菲林全部溶解，从而造成线条边缘不清晰。粘网剂应具有快粘、快干的性能。待菲林充分干燥后，慢慢地揭去片基。这时，若发现个别部分与丝网粘结不牢，则将片基复位，擦溶剂重粘。对菲林版膜外的：网孔，用封网胶涂封，或用胶带粘封。 制好的印版，印刷前，最好用不溶菲林的挥发慢的溶剂清洗，以除去菲林和片基留下的残余粘胶，也可清除刻线边缘的污物，保证良好的印刷效果。 这种方法制得的印版，比前面几种方法精细度高，耐印性好，可印50印10000张。 手工刻膜显然是难度大，效率低，精细程度有限的作业方法。因此现在多采用刻膜机在菲林片上进行刻膜，刻膜机由计算机控制，大大地提高了效率及制版的质量。2感光制版方法及工艺感光制版法亦称照像制版法，它是利用感光材料见光发生物理或化学变化的特点，通过晒版的方式制成版膜，即得到丝印版。如图259所示，这是普通的丝印感光制版法，紫外光透过底片照射到感光膜上，感光膜的见光部分发生硬化，未见光部分不硬化，然后用适当的溶剂侵蚀该膜，则硬化处耐蚀，非硬化处不耐蚀而溶去，从而制成了一块版膜。版膜与丝网黏结在一起即成丝印版。与其他印刷方式的晒版制版方法一样，一般要通过记录了经过处理后的原稿图文信息的底片，即底版来进行晒版。 感光制版法具有速度快，精度高和耐印率高等优点，成为目前最广泛使用的丝印制版方法。感光制版法可分为直接法、间接法、直间法三类 。是目前最普遍使用的感光制版法。随着新型材料的开发，以及制版技术、设备的发展，又产生了一些新的制版法，常使用的有：投影放大制版法；喷绘扫曝光直接制版法；另外还有一种特殊的红外线制版法。 直接法：直接法是直接将感光胶涂布在丝网上，然后进行晒版而制成印版的制版方法。其制版工艺流程为：网版的前处理(涂胶干燥)n晒版显影干燥修整 (1)网版的前处理 网版前处理的目的是保证丝网与感光膜的粘结牢度，主要进行去脂处理。丝网在制造和使用过程中，会沾上灰尘、油脂或其他杂质，若不予除去，会影响感光膜对丝网的粘结力，从而造成感光膜的缩孔、砂眼、图像断线等现象。为此在涂胶之前，需用洗网剂对丝网进行清洗，洗网剂都属碱性的，常用的是20苛性钠(NaOH)溶液，也可用中性或弱性洗衣粉。清洗时可手工操作，也可采用网版清洗机进行清洗。手工操作是用中等硬度的尼龙刷，蘸洗网剂，涂湿网的两面，放置阴凉处1530min，使溶液与污物反应充分，然后彻底水洗。网版前处理的好坏，可观察水在丝网上的分布情况加以判断：水冲丝网呈片状，即为合格；若见反泼现象，表示反泼处仍有污渍，必须继续处理。其他处理方法，还有对白色丝网进行染色处理，将其染成黄、红、橙等色，以防止丝网表面由于光的乱反射而影响图像的再现性。 (2)涂胶 涂胶是在丝网上涂布感光胶。涂胶要求涂布均匀，厚度一定，表面平整。 对于双液型感光胶，涂胶之前应先将两液充分混合，称为敏化。敏化时，应按产品说明规定的胶液与感光剂的比例，分别称取，然后将感光剂配成水溶液，并倒人胶液中。用玻璃棒搅拌均匀，再静置一段时间，使其成熟和消除气泡后即可使用。配胶时，应避阳光直射和灰尘落人。敏化后的铬胶在暗处仅能存放12天，重氮胶可达数周。 涂胶的方法有机涂法和手涂法。机涂法是采用涂胶机进行涂布的；手涂法普遍使用一种刮胶斗进行涂布。刮胶斗如图269所示，胶斗的刮胶边，即刃口呈圆弧，且沿长度方向微凸，而不是直线，以保证涂布的胶层厚度均匀。由于重氮感光胶多数具有较强的酸性反应，因此胶斗需用塑料或不锈钢制作，但即使是不锈钢胶斗，胶液也不宜在斗中久存，否则会发生氧化，使胶液起微泡而遭破坏。 胶斗的长度应随图幅的尺寸而定，通常按照图270来选择斗的长度，即斗长=a+4，这样即可省感光胶，又能保证充足的作业面积。 涂胶时，如图271所示，将网版以8090的倾斜角固定在一个支座上，涂胶面朝向操作人员。在胶斗中注入67成的感光胶，然后用双手拿住刮斗的两端，使胶斗的刮胶边平贴住丝网，前倾胶斗，使胶液面全部均匀地接触丝网，随即慢而匀速地由下往上进行涂布，涂布到距离网框边12cm时，让斗的倾斜恢复到接近水平，使胶液不再涂布至丝网上。涂布时胶斗不能太斜，防止胶液过多地停留在网版上。涂胶的次数视要求的版膜的厚度和胶液的黏度而定。要求膜厚或胶液黏度小时，则涂胶次数要多；反之则少。另外，每一次涂布的胶膜厚度还与丝网的细度，以及胶斗的刃口圆滑程度有关，丝网越细，胶斗的刃口越圆滑，涂布的胶膜厚度越厚(图272)。 为了保证涂层均匀和干燥彻底，涂布与干燥应交替进行，每交替一次，称为一遍，一般膜层需涂23遍；薄膜层，只要一遍即可。为使感光胶充分地堵塞丝网网孔，保证印迹边缘光洁，一般每遍要涂布25次，并且二次涂布的方向可相反，这样可使涂布均匀。涂胶主要在网版的印刷面(与承印材料接触面)上进行，但在刮墨面上也应涂布12遍，如图273所示的涂胶次序。 手工涂膜的厚度常随胶斗的形式、涂布的角度、压力及网版干燥速度的变化而异。也就是说，手工涂胶的次数并不能严格控制版膜的厚度。为此，对精度要求较高的印版，要进行厚度测量。通常用磁性测厚仪(图274)，分别测量版的总厚度及丝网厚度，两者的差值即版膜的厚度，一般认为15m左右为好；但这与丝网的丝径有关，有些研究提出，版膜厚度大于丝径25，才能保证印迹边缘的光洁。 (3)干燥 涂胶是在液态下进行的，一般感光胶在液体阶段感光度低，感光度随着涂布的胶膜的干燥而上升，待胶膜完全干燥时才达到最大，即大多数感光胶的曝光硬化需在固态下完成，这样才有最佳强度，因此干燥是不可少的。干燥力求快速、充分、干净及不改变感光胶性能。干燥不足，版膜抗水、抗溶剂性差；干燥温度太高，会使感光膜产生热硬化。因此理想的干燥方法是恒温热风吹干，温度控制在(405)。干燥时网版应平放，否则会因重力作用使胶层产生波纹或上薄下厚。常用的设备是干燥箱，小网版也可用理发吹风机，大网版需用特制烘箱。干燥时间主要根据胶液的浓度和每遍的涂层厚度而定，每遍涂胶后，干燥时间一般为510min。 涂胶和干燥应在黄灯下进行操作最安全，要避免紫外光对感光胶的照射。 (4)晒版 感光膜完全干燥后要尽快晒版，晒版底片为阳图正像，晒版时要使底片的药膜面与网版的印刷面密合曝光。曝光是使感光胶发生选择性地硬化，即图形处硬化充分；非图形处不硬化或微硬化，但仍能被显影剂溶解。这种硬化的程度取决于曝光量。曝光量并非越大越好，而是应控制在最低固光量的水平上。所谓最低固化就是显影不溶为限。影响曝光量的因素很多，其主要影响因素及关系如图275中的框图所示。框图表明：曝光量(即最低固化量)受曝光时间、光照强度及各种材料(框玻璃、丝网、底片及膜厚)的光学性能的影响；光照强度又决定于光源类型及灯距；而灯距又受控 于照度均匀度及图幅尺寸。 (5)显影 显影是在曝光后，将感光膜上未见光部分的胶膜彻底溶去，即制成一块丝印版。显影用的溶液称为显影液，大部分的感光胶，所用的显影液是水，而对于醇溶性尼龙感光胶，其显影液则为工业酒精。 显影方法主要有盆浸法和喷水法两种。盆浸法是将曝光后的版浸入显影液中，稍经湿润软化后，轻轻摇动，12min后，即可显出图形，再用流水冲洗干净。喷水法是用水龙头冲洗，喷水龙头最好采用细孔的花洒式龙头，显影时，首先淋湿版的两面，令膜软化，然后水冲显影。另外，还可采用0350.55MPa的加压水枪或吹(吸)气工具助洗，这对显透细线和清除蒙翳有一定作用。蒙翳是一层极薄的感光胶残留旗，易在图像细节处出现，高度透明，难与水膜分辨，常误认为显透。因此，为使于观察，最好采用灯光水槽进行显影；也可用自制灯光观察台。显影中应随时观察显影的情况，图形较细小时，应用810倍放大镜仔细检查，细微部分是否完全通透，必须完全通透才可以。 对于聚合度高的聚乙烯醇乳剂膜和耐溶剂性大的乳剂膜，应用温水显影。对于用酒精显影的尼龙感光胶膜，当最细的图像能充分显出，即图像全部清晰显出后，用清水冲洗干净。显影程度的控制原则是：在显透的前提条件下，时间越短越好。时间过长，膜层湿膨胀严重，影响图像的清晰性；时间过短，显影不彻底，会有蒙翳，堵塞网孔，造成废版。 (6)干燥 显影完成后，应立即将版膜干燥，这时可先用白纸吸除印版两面多余的水分，然后以冷风或热风(45)吹干，可放人烘干箱内干燥。为加快干燥速度，可用一种专用的真空吸水器，不仅能迅速除去水分，还能消除蒙翳，且不会损坏版膜。 (7)修整 经过显影、干燥后的网版，要对其进行修整，主要是封网、修版、脱膜三个步骤。 封网。网版上建立版膜后，还存在着不必要的开孔区，封网就是封闭这些网孔的。封网多用涂料涂塞，该涂料叫封网胶。封网胶应具备的性能是：与丝网黏结力强，耐磨性好，抗溶剂好，上网与除膜方便，无污染及经济等。 修版。修版中常因晒版底片质量、曝光时的灰尘、粘贴胶带等原因，造成印版的某些毛病，如膜层过薄、有针孔、图形处网孔堵塞等。消除这些毛病的工作称修版。 对个别网孔的阻塞可用细针刺通；对膜层太薄或针孔，则用细毛笔蘸感光胶或封网胶在印刷面上进行涂补。 为了尽量减少修版。制版中应注意：选用适宜的感光胶；掌握最佳的曝光量；曝光时环境要清洁；注意晒版底片的质量和清洁；显影不要过度水温不能过高。 脱膜。制版失败或印刷完毕后，需将版膜除去，使网版再生，反复使用，这种除膜工作称为脱膜。 脱膜采用脱膜剂进行，脱膜剂与感光胶和丝网的类型有关，通常商品感光胶同时附有相应的专用脱膜剂。可用作脱膜剂的有漂白粉、次氯酸钠、苛性钠、氨水及高锰酸钾加草酸等。如苛性钠常用于明胶感光膜的脱膜。次氯酸钠用于聚乙烯醇(重氮盐或重铬酸盐)感光膜的脱膜。 必须注意，版膜上若有其他残物(如残墨、封网胶及油脂等)时，脱膜就会发生困难，因此脱膜最好是在印刷后。洗