東莞市恒德光電設(shè)備制造有限公司 任建明

激光加工技術(shù)在特印行業(yè)的新應(yīng)用
——激光蝕刻移印鋼板新工藝

東莞市恒德光電設(shè)備制造有限公司 任建明

移印，屬于特種印刷方式之一。它能夠在不規(guī)則異型物品表面上印刷文字、圖形和圖像，已經(jīng)成為一種重要的特種印刷工藝。例如，各種塑膠玩具表面的文字和圖案就是采用這種印刷方式，還有計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、化妝品包裝、儀器、儀表和家用電器面飾板等很多產(chǎn)品的表面印刷，都以移印工藝完成。

移印工藝是自80年代初期由歐洲傳到中國(guó)，由于其在小面積、凹凸面的產(chǎn)品上面進(jìn)行印刷具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了網(wǎng)版印刷工藝的不足。90年代初期，隨著中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)放，大批以電子、塑膠、禮品、玩具等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主體的外資企業(yè)相繼進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，移印技術(shù)和網(wǎng)版印刷技術(shù)作為主要的裝飾方式更是得到超常的發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，移印技術(shù)和網(wǎng)版印刷技術(shù)在上述行業(yè)的應(yīng)用分別達(dá)到27%、64%、51%、66%。

移印鋼板激光蝕刻工藝的現(xiàn)實(shí)意義

傳統(tǒng)鋼板的工藝過(guò)程包括圖文設(shè)計(jì)、菲林輸出、鋼板清洗、曝光、顯影、沖洗和烘干一系列復(fù)雜過(guò)程，特別是對(duì)凹版的深度要根據(jù)不同圖形精度要求，凹版腐蝕程度過(guò)深，曝光時(shí)操作不當(dāng)或灰塵影響，使凹版腐蝕效果不理想，這些工藝環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)完全依賴師傅經(jīng)驗(yàn)掌握，各工序都需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)控制。此外廣泛應(yīng)用于金屬類印版的腐蝕采用的是無(wú)色透明的酸性液體， 由于金屬印版和酸類的反應(yīng)的副產(chǎn)品對(duì)環(huán)境有一定破壞，使用時(shí)需要用大量清水稀釋，直接導(dǎo)入污水對(duì)環(huán)境影響很大。腐蝕水含有強(qiáng)烈的氧化劑，對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用。以上種種情況，極大制約了這一技術(shù)的發(fā)展。

激光蝕刻就是針對(duì)傳統(tǒng)移印鋼板工藝提出的一種嶄新的新工藝——激光蝕刻移印鋼板技術(shù)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的全固態(tài)激光系統(tǒng)，具有高效率、高精度、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，配合圖形圖像排版控制軟件，徹底改變傳統(tǒng)移印鋼板加工復(fù)雜的工藝過(guò)程和環(huán)境污染問(wèn)題。該設(shè)備的成功研發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)網(wǎng)印工業(yè)的一項(xiàng)空白，2008年榮獲《廣東省重點(diǎn)新產(chǎn)品證書(shū)》，具有巨大的市場(chǎng)推廣前景。

激光蝕刻移印鋼板裝備系統(tǒng)的組成

激光移印鋼板蝕刻系統(tǒng)裝備由3大部分組成：

1．高峰值功率的激光器及控制電源；

2．光學(xué)導(dǎo)光系統(tǒng)光路集成；

3．計(jì)算機(jī)及控制軟件。

該激光器采用特殊新型激光介質(zhì)，利用特有的穩(wěn)定與非穩(wěn)定激光傳輸相結(jié)合技術(shù)，能穩(wěn)定輸出，重復(fù)頻率大于250KHz，峰值功率大于10KW的激光輸出。

激光蝕刻移印鋼板的優(yōu)點(diǎn)

激光蝕刻移印鋼板簡(jiǎn)化蝕刻工藝：只需要一套“激光蝕刻移印鋼板雕刻機(jī)”和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖文直接輸出。

1．時(shí)間節(jié)省：制作一塊10×10cm的鋼版僅需3～4分鐘；

2．本機(jī)沒(méi)有任何耗材和易損品，每小時(shí)約0.5度電力消耗；

3．環(huán)保節(jié)能：激光蝕刻工藝不需要任何化學(xué)試劑，全部過(guò)程在潔凈的公司辦公室即可完成；

4．體積小，重量輕，便攜手提式隨時(shí)移動(dòng)，可以置放在辦公桌類似于打印機(jī)一樣插上筆記本電腦即可工作；

5．質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，高度集成；零故障率；使用壽命可達(dá)10年之久；

6．利用本軟件系統(tǒng)特有的智能數(shù)據(jù)庫(kù)功能，可對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并自動(dòng)保存，大大節(jié)省了人力物力。操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂，即或是新員工，稍為熟悉即可上機(jī)工作。

移印鋼板激光蝕刻工藝、圖形處理及控制軟件

移印鋼板激光蝕刻主要是兩個(gè)方面的技術(shù)難點(diǎn)：第一是激光功率穩(wěn)定和頻率實(shí)時(shí)變化；第二是圖像的掛網(wǎng)處理和控制軟件；經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，在圖像處理方面，我們使用Photoshop等軟件將RGB格式或者J PEG格式文件進(jìn)行“掛網(wǎng)”處理。遇到關(guān)鍵問(wèn)題：

分色：分色是一個(gè)印刷專業(yè)名詞，指的就是將原稿上的各種顏色分解為青（C）紅（M）黃（Y）黑（K）4種原色顏色.在電腦印刷設(shè)計(jì)或平面設(shè)計(jì)圖像類軟件中，分色工作就是將掃描圖像或其它來(lái)源的圖像的色彩模式轉(zhuǎn)換為CMYK模式。如果要印刷的話，必須進(jìn)行分色，分成黃、品紅、青、黑4種顏色，這是印刷的要求。分色操作其實(shí)非常簡(jiǎn)單：只需要把圖像色彩模式轉(zhuǎn)換為CMYK模式即可。圖像在輸出菲林印刷過(guò)程中，連續(xù)調(diào)和半色調(diào)圖像都是由網(wǎng)點(diǎn)的疏密來(lái)進(jìn)行調(diào)整表現(xiàn)的。而通過(guò)將CMYK4色的網(wǎng)點(diǎn)混合，則可以表現(xiàn)出無(wú)窮多的顏色。

掛網(wǎng)：目前印刷上主要采用調(diào)幅網(wǎng)點(diǎn)（AM）和調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)（FM）.激光蝕刻移印鋼板采用調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)工藝，調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)是90年代以來(lái)新發(fā)展起來(lái)的一種加網(wǎng)方式，它和調(diào)幅網(wǎng)點(diǎn)不同之處在于：調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)大小是固定的，它是通過(guò)控制網(wǎng)點(diǎn)的密集程度來(lái)實(shí)現(xiàn)階調(diào)。亮調(diào)部分的網(wǎng)點(diǎn)稀疏，暗調(diào)部分的網(wǎng)點(diǎn)密集，這個(gè)主要由激光束大小和脈沖頻率易于控制來(lái)決定的。激光蝕刻決定了只能采用調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)原稿的連續(xù)調(diào)層次，原稿圖像一經(jīng)加網(wǎng)以后，就把圖像分割成無(wú)數(shù)個(gè)規(guī)則排列的網(wǎng)點(diǎn)，即把連續(xù)調(diào)圖像信息變成離散的網(wǎng)點(diǎn)圖像信息。網(wǎng)點(diǎn)越大，表現(xiàn)的顏色越深，層次越暗；網(wǎng)點(diǎn)越小，表現(xiàn)的顏色越淺，表示的層次越亮。每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)占有的固定空間位置大小是由加網(wǎng)線數(shù)決定的，例如，加網(wǎng)點(diǎn)目數(shù)為150lpi，則在一英寸的長(zhǎng)度或?qū)挾壬嫌?50個(gè)網(wǎng)點(diǎn)。網(wǎng)點(diǎn)空間的位置和網(wǎng)點(diǎn)大小是兩個(gè)不同的概念，例如C50%代表的含義是網(wǎng)點(diǎn)大小占網(wǎng)點(diǎn)空間位置的50%，100%是指網(wǎng)點(diǎn)大小全部覆蓋網(wǎng)點(diǎn)空間位置，即印刷中所稱的"實(shí)地"，0%由于沒(méi)有網(wǎng)點(diǎn)，只有網(wǎng)點(diǎn)空間位置，所以這塊地方就沒(méi)有油墨被印上。顯然掛網(wǎng)目數(shù)越大，網(wǎng)點(diǎn)所占空間位置越小，能描述的層次就越多，越細(xì)膩。事實(shí)上，原稿的層次和色彩就是通過(guò)這種掛網(wǎng)的方法被再現(xiàn)出來(lái)的。

由上所知，激光束在高頻（10Khz）的頻率下發(fā)出的脈沖能量（可達(dá)10KW）足可以在移印鋼板上面蝕刻無(wú)數(shù)個(gè)凹點(diǎn)，每個(gè)脈沖能能可達(dá)1mj；調(diào)屏網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)大小是固定的，通過(guò)疏密實(shí)現(xiàn)圖像的明暗變化。

激光蝕刻移印鋼板的市場(chǎng)前景

激光蝕刻設(shè)備在移印鋼板制作領(lǐng)域的引入，極大改善了工作環(huán)境，提高了工作效率，節(jié)省了人力，一塊傳統(tǒng)蝕刻凹版蝕刻（如果包括制圖、菲林輸出等印前工作）大約需要20分鐘，使用激光蝕刻僅需要4分鐘即可完成。并且，從環(huán)保角度看也是傳統(tǒng)工藝所無(wú)法比擬的。

因此，從市場(chǎng)角度分析，激光移印鋼板蝕刻設(shè)備系統(tǒng)極具市場(chǎng)價(jià)值，推廣和應(yīng)用會(huì)帶來(lái)整個(gè)產(chǎn)業(yè)革命，不僅節(jié)省人力、提高效率，而且沒(méi)有腐蝕過(guò)程，屬于環(huán)保綠色生產(chǎn)；從經(jīng)濟(jì)角度講，2007～2008年這套系統(tǒng)市場(chǎng)價(jià)格在25～28萬(wàn)之間，經(jīng)過(guò)近3年的不斷改進(jìn)和降低成本，目前市場(chǎng)銷售價(jià)格降至14～15萬(wàn)之間；這個(gè)價(jià)格大多數(shù)用戶基本可以接受！

激光蝕刻移印鋼板存在的問(wèn)題

激光蝕刻移印鋼板，在整個(gè)移印行業(yè)，占有70～80%印量的矢量圖文和黑白圖像基本解決，但是還有真彩圖像的逼真輸出問(wèn)題沒(méi)有完全徹底解決，主要是在掛網(wǎng)算法處理方面有一定難度，我們正在進(jìn)行相應(yīng)的算法改進(jìn)；隨著市場(chǎng)的發(fā)展，人工費(fèi)用增高，人才流失和具有豐富移印鋼板蝕刻實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)人才的短缺，制約公司發(fā)展的態(tài)勢(shì)越來(lái)越多的被企業(yè)關(guān)注，所以，激光蝕刻移印鋼板新工藝市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。