張福廣 錢進 許繼林
眾所周知,在膠印機中,叼紙牙機構是保證紙張精準傳遞、確保圖文準確轉移的重要部件。如果叼紙牙機構工作狀況不佳,紙張在傳遞過程中就會偏離理想位置,發生錯位或者位移,直接導致套印不準、重影、變色等嚴重的質量問題。所以,為確保叼紙牙機構穩定工作,必須重視叼紙牙機構的設計、制造和維護等環節,對此,筆者總結了關鍵的六要素,希望能夠幫助行業人士了解叼紙牙機構,以更好地應對印刷生產。
要素一:叼紙牙的數量
在叼紙牙機構的設計過程中,叼紙牙數量是重點考慮的要素之一。紙張屬于柔性物料,理論知識上所講的“兩點決定一線”原則,并不適用于印刷生產中紙張的定位,紙張往往需要多個穩固點,才能保證傳遞過程的平整度。因此,要想將紙張穩穩叼住,叼紙牙的數量不能偏少。
叼紙牙數量的確定比較復雜,通常情況下,膠印機幅寬越大,叼紙牙數量越多。而且叼紙牙的分布越密越好,這樣才足以保證在較大剝離力的作用下,紙張不發生位移。而且,紙張越薄,其挺度越低,所需叼紙牙數量就越多,這就能很好地解釋在同一臺膠印機上印刷厚紙時能滿足要求,印刷薄紙時卻不能滿足要求的問題。
要素二:叼紙牙的排列方式
為確保紙張的精準傳遞,一定要重視叼紙牙的排列方式。對于常用規格的紙張來說,在印刷過程中,壓印滾筒上的叼紙牙必須完全叼住紙張兩端,如果紙張兩端沒被叼住或者只有部分被叼?。ǚQ為“叼半牙”),印品上就容易出現重影瑕疵。這就要求壓印滾筒上的叼紙牙要排列緊密且整齊,考慮到叼住紙張的兩端要比叼住紙張的中心效果更好,所以必須保證紙張沿壓印滾筒軸向的兩端都能被叼紙牙穩穩叼住。而相對壓印滾筒來說,傳遞滾筒剝離力不是很大,紙張兩端需要的叼力相對較低,所以傳遞滾筒可以少設置一對叼紙牙。
叼紙牙不僅要求排列整齊、疏密得當,更重要的一點是,一排叼紙牙中不能出現死牙,因為叼紙牙工作環境相當差,紙灰、紙粉較多,加之潤滑相對較困難,死牙現象不可避免。所以,在定期檢查叼紙牙排列情況時,還應檢查是否存在死牙隱患,一經發現,應立即處理。另外,還要定期在叼紙牙與牙軸運動幅之間加注潤滑油。
要素三:叼紙牙的叼力
叼紙牙的數量和排列方式固然重要,而其叼力的大小也不容忽視。在叼紙牙數量合適、排列疏密間隔適當的基礎上,還須保證叼紙牙有足夠的叼力。
叼力不僅要保證有法向力,更要保證有切向力。其實,在紙張傳遞過程中,真正起作用的有效作用力是切向力,其不僅與法向力的大小成正比,還與叼紙牙與牙墊之間的摩擦系數有關,當摩擦系數較小時,法向力再大,切向力的大小也不易達標,反而法向力過大會使牙墊、叼紙牙、開牙球、凸輪等零部件發生磨損,同時還會增大膠印機消耗的功率,噪聲也會上升。
最合理的設計就是:叼紙牙與牙墊之間的摩擦系數較大,法向力較小,切向力的大小合適,這樣才能保證有足夠的叼力,以確保紙張在承受剝離力的作用下不發生滑移,同時也不會對膠印機造成太大的傷害。
要素四:叼紙牙片與牙墊的接觸面積
在叼紙牙機構裝配調試的過程中,還應保證叼紙牙片與牙墊之間有足夠的接觸面積,如果二者接觸面積不達標,牙墊、叼紙牙片的局部接觸應力就會升高,這樣既易傷害紙張,又易加劇牙墊與叼紙牙片之間的磨損,使得紙張在傳遞過程中不能被完全叼住,從而導致套印不準、重影等質量問題。
在對膠印機進行定期維護時,一定要檢查叼紙牙片與牙墊的接觸面積是否滿足要求,另外還要做好平牙工作,確保叼紙牙前端比根部接觸更密實,這樣一來,即使叼紙牙在工作中承受一定作用力之后發生了略微變形,對其叼力的影響也不大,而且還能相對延長叼紙牙的使用壽命。
要素五:叼紙牙的開閉時間
叼紙牙的開閉時間是非常關鍵的要素之一,開牙過早、閉牙過晚或開牙過晚、閉牙過早都會嚴重影響到紙張的準確傳遞,這也是引起套印不準等質量問題的主要原因。叼紙牙的開閉是由開閉牙擺臂通過凸輪和開牙球來共同控制。開牙球的內外圈、滾動體制造精度,以及其形位公差、靈活度、磨損程度等都是影響套準、產生重影的關鍵因素。因此,在設計凸輪、控制走紙參數時,必須嚴格按照規范要求來執行,不得有絲毫馬虎。
要素六:叼紙牙軸
對于叼紙牙軸來說,其定位系統、剛性、制造材料都是決定其使用性能的關鍵因素。當叼紙牙軸軸向和徑向的定位不達標時,就會出現牙軸軸向竄動、徑向晃動以及叼紙牙叼紙不牢固等問題。所以,在叼紙牙軸的設計過程中,一定要嚴謹、認真地設計牙軸座的數量以及叼紙牙軸之間的配合間隙和接觸面積,并且在制造環節按照要求,裝配調整到位。
受空間結構所限,所設計叼紙牙軸的直徑不能太大,但由于直徑較小時,叼紙牙軸的抗彎剛度較低,在受力較復雜的情況下,為提高其剛性,在支承結構的設計上,就不能簡單地采用簡支梁結構,而應采用多支點梁結構。值得注意的一點是,采用多支點梁支承叼紙牙軸時,對牙軸座的制造精度和叼紙牙軸直線度要求都比較高,否則會因制造誤差而使叼紙牙軸承受附加負荷。
叼紙牙軸上的叼紙牙理論上應同時張開或閉合,如果叼紙牙軸剛性不足,造成扭轉變形過大,叼紙牙張開或閉合就會有先后時差,這對紙張傳遞十分不利。因此,在制造叼紙牙軸的過程中,必須選用抗扭剛度較好的軸承鋼材,且這種材料還須經淬火處理之后才可使用。
以上所述的六要素是保證叼紙牙穩定、可靠叼紙的關鍵,在叼紙牙裝配調試過程中,必須細心對待,才能實現紙張傳遞的精準性,進而得到滿意的印刷質量。