印刷总压力的测定采用什么方法

一、印刷压力
常用的印刷机，按压印形式，可分为圆压平和圆压圆两种类型，前者的压印机构为圆柱形的滚筒，叫压印滚筒，印版安装在平面的装版台上；后者的压印机构也是压印滚筒，印版却装在圆柱形的滚筒上，叫印版滚筒。如果是胶印，在印版滚筒和压印滚筒之间，还需有1个圆柱形的橡皮滚筒。
压印滚筒(包括简体、包衬和承印材料)、印版滚筒(包括筒体、包衬和印版)、橡皮滚筒(包括筒体、包衬和橡皮布)通称为压印体。若采用圆压平式印刷机印刷，则装版台取代印版滚筒和筒体。
图2-1表示两个相互接触的压印体，假定O2轴不动，而在O1轴上有作用力P1，P1沿O1O2指向O2，则在O2处有约束反力P2，P2与P1大小相等，方向相反。在力P1、P2的作用下，压印体变形，便形成了一个接触面，叫压力作用面，简称压印面。

图2-1　印刷压力与压力作用面

印刷压力一般指的是，油墨转移过程中压印体在压印面上所承受的压力，即沿压印面的法向，指向压印面的力。
为了表示压印面上一点的压力强度，可围绕该点取一个微小的面积△S，若作用在△S上的压力为P△S，则可用P△S近似地表示该点的压力强度，而用△S趋于零时p△S/△S的极限
pd=lim(p△S/△S)

表示该点的压力强度，叫做该点的压强或比压。常用的单位为Pa(N/m2)。工程上习惯于把pd叫做一点的压力。
一般地说，压印面上各点的压力Pd并不相同，即pd是压印面上各点位置的函数，pd在压印面面积S上的积分即是总压力ps，显然，ps与力p1(或p2)大小相等，即
ps=∫pd·dS　　　　　　　　（2-1）而压印面上的平均压力为 =ps/S　　　　　　　　（2-2）
压印面可以足够精确地看成一个矩形平面，矩形的长边L等于压印体的有效长度，叫压印面长，并不随压力的大小而变化；矩形的短边b叫压印面宽度，随压力的大小而变化，参看图2-1。b一般只有几个毫米，而L一般要比b大2个数量级，所以压印面是个带状平面。如果与L比较，b可以忽略不计，则压印面由一个带状平面转化成一条长L的直线；在L上的平均压力PL叫线压力 pL=ps/L　　　　　　　　（2-3）

上述有关印刷压力的概念(压印面上一点的压力pd、总压力pS、平均压力pCP以及压印面上的线压力pL)都有静态和动态之分。静态压力指的是，压印体在p1、p2的作用下合压并不运转时的印刷压力；动态压力指的是，压印体在p1、p2的作用下合压运转时的印刷压力。如果保持p1、p2恒定，动压力与静压力大小理应相等，不过，在机器运转过程中，考虑动压力的同时，必须考虑压印体之间的摩擦，以及由此带来的许多力学现象。
压印体的表面粗糙不平，制造、装配中不可避免有误差，只有在印刷压力的作用下，压印体表面才可能充分接触，进行油墨转移。所以，从根本上说，印刷压力的功能，就是强制地使压印体充分接触，以利于油墨的转移。但印刷压力并非愈大愈好，而是要适中。印刷压力过大，会加剧印版的磨损、增加印刷机的负荷，若用网线版印刷，还会因油墨的过分铺展而影响印刷品的阶调和颜色的再现；若用凸版印刷，则会造成印刷品背面出现凸痕甚至破损。印刷压力过小，会引起承印材料与油墨接触不良，转移墨量不足，印刷品墨迹浅淡不清，若用网线版印刷，甚至会造成印刷品高光部位的网点因着墨不良而丢失。
二、压缩变形

印刷压力保证压印表面充分接触的前提是，压印体(特别是压印体的表层)能够发生压缩变形。
图2-1中的两个压印体合压时Z大压缩变形量λmax为 λmax=R1+R2-d　　　　　　　　（2-4）
式中的λmax，在以后的章节中简写成λ，R1、R2分别是压印体1和压印体2的半径，d=O1O2是合压后压印体间的ZX距。以圆压圆式的凸版印刷机为例，压印体1为压印滚筒，压印体2为印版滚筒，则有 R1=r1+δ1 R2=r2+δ2　　　　　　　　（2-4）

式中，r1、r2分别为压印滚筒和印版滚筒的筒体半径，δ1为压印滚筒的包衬和承印材料的厚度，δ2为印版滚筒的包衬和印版的厚度。
从图2-1中还可以看到，压印体的压缩变形量在压印面宽度的中点取得Z大值λ，在宽度的两端为零，沿宽度按一定的规律分布。这种规律后面还要进一步讨论。印刷工艺中，十分关心Z大压缩Zλ的大小和取得λ的位置。因为λ的大小在很大程度上表征了印刷压力和压缩变形的水平，而取得λ的位置又在一定程度上表明了印刷压力和压缩变形的分布规律。
在一定的外力作用下，材料的变形取决于材料的力学性质，即主要取决于弹性模量、泊松比、屈服极限、粘度等材料常数；而对于一定的材料，作用力与变形之间存在着固定的关系，即所谓本构关系。压印体也是这样，在一定的印刷压力作用下，压印体变形将取决于材料的性质。
圆压平印刷机的装版台、压印滚筒的筒体以及圆压圆印刷机压印体的筒体都是金属制成的，都有很高的刚度，印刷压力作用下的变形很小，在压印体的变形分析中可以忽略不计，即将所有的筒体都看成是刚性的圆筒，装版台则是刚性的平台。因此，压印体的压缩变形可视为由承印材料、印版、包衬和橡皮布的压缩变形组成的。承印材料一般比较薄，相对变形不一定很小，但就形很小；印版多为金属材料制成，变形也很小；只有包衬和橡皮布的变形很大，因此，分析压印体和压缩变形主要是分析包衬和橡皮布的压缩变形。
包衬和橡皮布都是复合材料，包衬由纸板、毛呢、橡皮布等材料叠合而成；橡皮布由多层棉布骨架和胶层粘合而成。包衬和橡皮布在外力作用下，不仅产生很大的变形，而且表现出复杂的弹性行为和塑性行为。
Z后要指出，压印面宽度b与Z大压缩量λ有确定的关系，而λ与b又都与印刷压力有关，所以，可以用λ和b间接地表示印刷压力，特别是在印刷工艺中，压力的控制主要是通过调节包衬达到的，而λ和b的大小主要取决于包衬和橡皮布的压缩变形。
三、印刷压力的测定

直接表示印刷压力的ps、pd、、pL和间接表示印刷压力的λ、b，测定和计算都是采用工程技术中的通用方法。下面只作简要的介绍。
压力pd的测定多采用电测方法。电测系统包括压电晶体传感器、直流电荷放大器、示波器等。传感器安置在采样部位，将压力值转变为电信号，经电荷放大器放大，由示波器记录下来。这种测定一点压力pd的技术关键是安置传感器，动态测试较为困难，测得的pd是一个微小面积上的平均压强，近似地表示一点的压力。