张福广 钱进 许继林
众所周知,在胶印机中,叼纸牙机构是保证纸张精准传递、确保图文准确转移的重要部件。如果叼纸牙机构工作状况不佳,纸张在传递过程中就会偏离理想位置,发生错位或者位移,直接导致套印不准、重影、变色等严重的质量问题。所以,为确保叼纸牙机构稳定工作,必须重视叼纸牙机构的设计、制造和维护等环节,对此,笔者总结了关键的六要素,希望能够帮助行业人士了解叼纸牙机构,以更好地应对印刷生产。
要素一:叼纸牙的数量
在叼纸牙机构的设计过程中,叼纸牙数量是重点考虑的要素之一。纸张属于柔性物料,理论知识上所讲的“两点决定一线”原则,并不适用于印刷生产中纸张的定位,纸张往往需要多个稳固点,才能保证传递过程的平整度。因此,要想将纸张稳稳叼住,叼纸牙的数量不能偏少。
叼纸牙数量的确定比较复杂,通常情况下,胶印机幅宽越大,叼纸牙数量越多。而且叼纸牙的分布越密越好,这样才足以保证在较大剥离力的作用下,纸张不发生位移。而且,纸张越薄,其挺度越低,所需叼纸牙数量就越多,这就能很好地解释在同一台胶印机上印刷厚纸时能满足要求,印刷薄纸时却不能满足要求的问题。
要素二:叼纸牙的排列方式
为确保纸张的精准传递,一定要重视叼纸牙的排列方式。对于常用规格的纸张来说,在印刷过程中,压印滚筒上的叼纸牙必须完全叼住纸张两端,如果纸张两端没被叼住或者只有部分被叼住(称为“叼半牙”),印品上就容易出现重影瑕疵。这就要求压印滚筒上的叼纸牙要排列紧密且整齐,考虑到叼住纸张的两端要比叼住纸张的中心效果更好,所以必须保证纸张沿压印滚筒轴向的两端都能被叼纸牙稳稳叼住。而相对压印滚筒来说,传递滚筒剥离力不是很大,纸张两端需要的叼力相对较低,所以传递滚筒可以少设置一对叼纸牙。
叼纸牙不仅要求排列整齐、疏密得当,更重要的一点是,一排叼纸牙中不能出现死牙,因为叼纸牙工作环境相当差,纸灰、纸粉较多,加之润滑相对较困难,死牙现象不可避免。所以,在定期检查叼纸牙排列情况时,还应检查是否存在死牙隐患,一经发现,应立即处理。另外,还要定期在叼纸牙与牙轴运动幅之间加注润滑油。
要素三:叼纸牙的叼力
叼纸牙的数量和排列方式固然重要,而其叼力的大小也不容忽视。在叼纸牙数量合适、排列疏密间隔适当的基础上,还须保证叼纸牙有足够的叼力。
叼力不仅要保证有法向力,更要保证有切向力。其实,在纸张传递过程中,真正起作用的有效作用力是切向力,其不仅与法向力的大小成正比,还与叼纸牙与牙垫之间的摩擦系数有关,当摩擦系数较小时,法向力再大,切向力的大小也不易达标,反而法向力过大会使牙垫、叼纸牙、开牙球、凸轮等零部件发生磨损,同时还会增大胶印机消耗的功率,噪声也会上升。
最合理的设计就是:叼纸牙与牙垫之间的摩擦系数较大,法向力较小,切向力的大小合适,这样才能保证有足够的叼力,以确保纸张在承受剥离力的作用下不发生滑移,同时也不会对胶印机造成太大的伤害。
要素四:叼纸牙片与牙垫的接触面积
在叼纸牙机构装配调试的过程中,还应保证叼纸牙片与牙垫之间有足够的接触面积,如果二者接触面积不达标,牙垫、叼纸牙片的局部接触应力就会升高,这样既易伤害纸张,又易加剧牙垫与叼纸牙片之间的磨损,使得纸张在传递过程中不能被完全叼住,从而导致套印不准、重影等质量问题。
在对胶印机进行定期维护时,一定要检查叼纸牙片与牙垫的接触面积是否满足要求,另外还要做好平牙工作,确保叼纸牙前端比根部接触更密实,这样一来,即使叼纸牙在工作中承受一定作用力之后发生了略微变形,对其叼力的影响也不大,而且还能相对延长叼纸牙的使用寿命。
要素五:叼纸牙的开闭时间
叼纸牙的开闭时间是非常关键的要素之一,开牙过早、闭牙过晚或开牙过晚、闭牙过早都会严重影响到纸张的准确传递,这也是引起套印不准等质量问题的主要原因。叼纸牙的开闭是由开闭牙摆臂通过凸轮和开牙球来共同控制。开牙球的内外圈、滚动体制造精度,以及其形位公差、灵活度、磨损程度等都是影响套准、产生重影的关键因素。因此,在设计凸轮、控制走纸参数时,必须严格按照规范要求来执行,不得有丝毫马虎。
要素六:叼纸牙轴
对于叼纸牙轴来说,其定位系统、刚性、制造材料都是决定其使用性能的关键因素。当叼纸牙轴轴向和径向的定位不达标时,就会出现牙轴轴向窜动、径向晃动以及叼纸牙叼纸不牢固等问题。所以,在叼纸牙轴的设计过程中,一定要严谨、认真地设计牙轴座的数量以及叼纸牙轴之间的配合间隙和接触面积,并且在制造环节按照要求,装配调整到位。
受空间结构所限,所设计叼纸牙轴的直径不能太大,但由于直径较小时,叼纸牙轴的抗弯刚度较低,在受力较复杂的情况下,为提高其刚性,在支承结构的设计上,就不能简单地采用简支梁结构,而应采用多支点梁结构。值得注意的一点是,采用多支点梁支承叼纸牙轴时,对牙轴座的制造精度和叼纸牙轴直线度要求都比较高,否则会因制造误差而使叼纸牙轴承受附加负荷。
叼纸牙轴上的叼纸牙理论上应同时张开或闭合,如果叼纸牙轴刚性不足,造成扭转变形过大,叼纸牙张开或闭合就会有先后时差,这对纸张传递十分不利。因此,在制造叼纸牙轴的过程中,必须选用抗扭刚度较好的轴承钢材,且这种材料还须经淬火处理之后才可使用。
以上所述的六要素是保证叼纸牙稳定、可靠叼纸的关键,在叼纸牙装配调试过程中,必须细心对待,才能实现纸张传递的精准性,进而得到满意的印刷质量。