1 前言
膠印是平版印刷的一種主要形式。膠印印刷是根據印版版面空白區域的水(潤版液)與圖文區域的油墨互不相溶、并能不斷地達到水墨平衡的原理來實現圖文信息轉移的。也就是說，版面空白區域通過粗糙不平的砂目凹坑來親水、保水，以使版面空白區域不被油墨所污染;版面的圖文區域則是通過物理力(范德華力)牢固地附著于版基砂目峰谷上氧化膜表面的感光樹脂層(網點)來親合一定量的油墨，進而實現圖文信息轉移的。
印版粗糙不平的表面凹坑層，就是我們常說的表面已被氧化了的砂目層。
膠印印刷用的印版，用膠印版材制作。膠印版材包括ps版和ctp版是在經表面電解氧化后形成致密砂目層的鋁板基上涂布上非銀感光熱樹脂層而制成。
膠印版材的支持體用0.30mm實為0.265mm~0.300mm和0.240mm~0.250mm或0.15mm實為0.140mm~0.150mm厚(輕印刷)的鋁板。
膠印版材鋁版基表面的砂目層不但承擔了在印刷時親水的功能，還要起到感光樹脂層的涂布和固化作用。砂目層的質量是ps版和ctp版的整體質量的基礎。
膠印版材鋁板基表面砂目層的形成通常是采用電解工藝來實現的。其表面不會像機械加工件那樣形成較規范、均勻的微觀峰谷結構，一般是無序的、峰谷參差不齊的立體空間結構。不過其表面結構還是有一定規律的，在電解液的濃度恒定、車速勻速、電流穩定時也應基本上是遵循一定規律的。
鋁板基的表面砂目層其實際就是由無數的波峰和凹谷組成，峰的高度可能參差不齊，谷的深淺可能不一。所以膠印版材行業就引用機械加工行業采用的表面粗糙度的概念來描述膠印版材鋁板基砂目層的表面狀態，用表面粗糙度的測量方法來測量砂目的粗糙程度，進而評價砂目的狀態。[next]
2 表面粗糙度的含義
表面粗糙度的多數參數和概念都是建立在中線的基礎上。
鋁版基表面幾何形狀的任一截面輪廓曲線都是由粗糙度成分和波紋度成分、形狀誤差成分三部分組成。
表面粗糙度，是指輪廓中具有較少間距(<1mm)和較小峰谷高度組成的表面微觀幾何形狀特征。
表面波紋度，是指輪廓中具有較大間距(1~10mm)和明顯周期性峰谷高度組成的表面幾何形狀特征。
形狀誤差，是指輪廓中波距大(>10mm)而又無明顯周期變化的表面幾何形狀特征。
做為ps版和ctp版的砂目層，僅用表面粗糙度這一概念來評價應該說也能基本上說明問題，當然再加上表面波紋度和形狀誤差兩成份來評價會更全面。
表面粗糙度各國都有自己的標準，不同國家的標準，有時同一參數表示的符號不一樣，有的雖然符號一樣，但其含義不一樣。我國膠印版材行業砂目值檢測用的表面粗糙度測定儀有日本產的，美國產的，德國產的，還有國產的。
表面粗糙度的參數較多，我國等同采用國際標準的現行國家標準gb3505-2000標準中規定采用中線制評定表面粗糙度，其參數包括輪廓算術平均偏差ra等27個參數。
表面粗糙度的參數可分為:
①與微觀不平度高度特性有關的參數，包括ra、rz、ry和rq等13個參數;
②與微觀不平度間距特性有關的參數，包括sm、s和d、iq等9個參數;
③與微觀不平度形狀特征有關的參數:tp和sk、dq等5個參數。
•ra:平均粗度，也稱輪廓中線平均值。
ra值表示的是峰與谷算術平均偏差的大小，其數值是由精密的粗糙度儀的積分程序測量、計算而給定的，所以說它不具備直觀的測量含義。
•rz:微觀不平度十點高度，亦稱平均深度，或稱微觀不平度。
rz是指在取樣長度l內5個最大的輪廓峰高的平均值與5個最大的輪廓谷深的平均值之和見圖4。
rz也可表述為在取樣長度l內，最高的5個凸峰的峰高ypi與最深的5個凹谷的谷深yvii=1~5的平均值。
rz只反映被測表面微觀輪廓凸峰高度，不反映微觀幾何特征。
•ry:輪廓最大高度
在取樣長度l內，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的垂直距離。或稱在取樣長度內，從最高的頂峰到最深凹谷的谷底之間的距離。
除了以上參數外，還有rp(輪廓最大峰高)、rm(輪廓最大谷深)、r3z(第三峰谷高度平均值)、rmax(輪廓最大粗糙深度)、rt(輪廓的最大深度)、rpm(平均峰值高度)、rq(輪廓均方根偏差亦稱表面平均粗糙度)等參數。[next]
3 表面粗糙度測試儀
版基的表面粗糙程度是微觀結構，必須借用專門的測量儀器進行檢測，即通常用的表面粗糙度測定儀，亦稱砂目測定儀。
測量膠印版材鋁板基的表面粗糙度測試儀的牌號、型號較多。哈爾濱量具刃具廠是我國目前生產表面粗糙度測量儀的第一家，有功能齊全的、有實用的、有帶微機的、有便攜式的等不同型號測試儀。我國各膠印版材生產廠多使用英國泰勒公司產的surtron ic3+型號的袖珍式表面粗糙儀，該儀器使用方便，但不耐用，易損壞。我國膠印版材行業使用的表面粗糙度測量儀見表1。
各種表面粗糙度測量儀的工作原理基本上是一致的，一般都是采用氣隙式電感傳感器。測量時，驅動箱拖動傳感器沿垂直于工件(鋁版基)加工紋路的方向測量運動，金剛石測針隨著被測表面微觀起伏上下運動，并將此運動轉換為電感的變化，使振蕩電路產生調幅信號，這個信號由單片機采樣并進行處理，再將測量結果數顯或打印輸出。
我國各膠印版材生產廠用的表面粗糙度測量儀，主要有英國surtron ic3+、日本e-30a和哈爾濱2222、時代tr-200四種機型，雖然其工作原理基本上是一致的，但實際檢測的ra值差別較大。我們曾將同一條經電解氧化后形成砂目層的鋁版基分別用上述幾牌號的測量儀進行測試。
所列的幾型號的表面粗糙度測量儀大都是簡易式的，僅能做一般常規檢測之用。至于要分析、研究膠印版材鋁版基的砂目狀態對ps版和ctp版質量及其制成印版質量的影響，必須選用功能齊全，微機控制的臺式表面粗糙度測量儀。
其實表面粗糙度測定儀根據不同使用要求，各制造廠均有不同的型號可以選擇。如哈爾濱量具刃具廠產的表面粗糙度測量儀有七、八個型號。[next]
4 表面粗糙度概念在膠印版材檢測中的應用
評價鋁版基的砂目狀態，前題應根據膠印版材對版基砂目質量的要求，準確的說是印刷對版材的要求來進行。做為印刷者來說，希望所用版材制出的印版要具有良好的網點和良好的親水和親油墨性能，要有盡可能高的耐印率。
膠印版材或ctp版用鋁版基的表面粗糙度，即砂目的狀態、深淺、間距是根據印刷的需要和鋁板基本身的質量來決定的。
印刷要求版基表面具有良好的親水性。具有理想砂目狀態的印版，應含藏潤版液充足，不易上臟，網點再現性好，耐印率高。
要保證平版印刷油墨轉移的正常進行，印版的貯水量應保持在1.25ml/m2左右國內現在維持正常印刷的含水量一般為1.32ml/m2。而維持這樣的貯水量，印版的砂目必須具有一定的深度，且相鄰砂目間應保持一定的距離，距離應保持在3μm(指ps版，ctp版可能要短一些)以上。
若相鄰兩砂目間的距離小于3μm，則印版的砂目過細，貯水量偏低，達不到印刷的要求。當然若相鄰兩砂目之間的距離過大，印版的砂目較為粗疏，貯水量過多，印版上的水分會被高速旋轉的橡皮滾筒帶走，反而使印版貯水量降低，造成空白部位上臟。
＋砂目的另一個重要功能成為支撐油墨的顆粒底基。油墨是形成印刷品圖文部分的材料。理論計算表明，每粒油墨顆粒通常需要5個以上的砂目來支撐，才能使油墨處于穩定狀態而不致滑動。
膠印油墨顆粒的直徑即油墨的細度一般為7.5μm左右(現在的油墨顆粒要細一些)，可覆蓋的面積約為44.2μm。如按以上假設，每粒砂目的底面應是直徑為3μm的圓形，則每粒油墨顆粒將有6個砂目來支撐，這是足夠能保持油墨穩定的。
砂目的大小及狀態還關系到印刷品階調和色彩的再現。平版印刷品圖像的階調和色彩，是通過網點覆蓋面積的大小來體現的，網點數越高，單位面積內的網點越多，再現的階調和色彩越豐富。
底圓直徑為3μm左右的砂目，在印版內含藏潤版液、砂目支撐油墨粒子以及砂目支撐的印版網點、保證圖像的階調和色彩再現性等方面都是較理想的。所以理想的ps版砂目，其表面粗糙度ra值應為:
ra=0.375μm。當然這是理想狀態的，實際上ps版的砂目值要高于這一值。
實際上，ps版的砂目不可能太細，因鋁板表面本身也是有一定粗糙度的，一般為0.15~0.25μm，有的鋁板表面粗糙度甚至超過0.35μm。另外鋁板表面總有這樣那樣的弊病，如細劃傷粗劃傷就不能用、細小的雜質點、雜質線等，在電解時必須要消除這些不良的弊病掩蓋掉，所以ps版或ctp版的砂目最細也應在0.40μm以上。[next]
從近幾年我們對國內外ps版、ctp版的版基表面粗糙度ra值的實測情況看，也說明ps版和ctp版的表面粗糙度ra值不會低于0.45μm?，F各品牌膠印版材的砂目值ra的范圍。
目前國內外各廠家生產的ps版、ctp版的砂目值基本上在上述兩表的范圍內。
印版的表面粗糙度ra不可能太低，盡管理論上要求ra值越低越好；當然ra值也不能太高，即砂目太粗，這樣顯然要影響到膠印版材的網點、網線質量。ps版鋁版基的ra值保持在0.50~0.75μm為好，最好不要超過0.80μm。近年來推出的ctp版，其砂目ra值一般為0.45~0.60μm。
前面介紹了版基砂目的基本情況，砂目層看上去是由峰、谷組成的凸、凹不平的一個面，實際上這一三維結構的砂目層學問還大著呢?選峰的平均高度，谷的平均深度，峰與峰之間的平均間距，峰與谷之間的距離及其峰谷的狀態都對版材的性能、質量有影響。
我們曾做過三個ps版樣，一個砂目ra值偏高，一個偏低、一個居中，分別測其ry、rz、rpm、sm值。
輪廓最大高度ry與微觀不平度十點高度rz之差過大，說明其砂目存在過高的峰或過深的谷，對曬版質量和印刷質量都不利。
ry與rz之差較小，則說明砂目均勻，則適于曬版與印刷的需求。當然ry與rz之差過小，極有可能形成平臺，也不利于印刷。
日本e-30a粗糙度測定儀可測砂目中心線以上平均峰值高度rpm，理論上講rpm值應為rz值的1 / 2，但實際砂目值不可能那么理想化，隨著電解條件的不同，鋁版基的內在成份不同，rpm值可能大于1 / 2 rz值，也可能小于1 / 2 rz值。
有的粗糙度測量儀可測rp和rm值，rp+rm=ry。但這里的rp、rm和ry都是最大值，而不是平均值。
如rpm值接近和等于1/2 rz值，則說明中心線以上的峰高值和中心線以下的谷深值基本上是相等的，峰谷上下均勻，這樣砂目應該說對ps版的感光性能及保水性能都是比較有利的。
如rpm值小于1/2 rz值，即中心線以上的峰頂比較平緩，且峰較粗，就極有可能出現平臺。這種砂目耐磨性好，但分辨率低，網點還原性不好，保水性差。
如rpm值大于1 / 2 rz、說明中心線以上的峰頂較陡峭。這種砂目應該說耐磨性差，如高的不太多，分辨率、網點網線質量應該是好的，如高的太多就不行了。
綜上所述，與微觀不平度高度特性有關的參數，ra及ry、rz等值對評價砂目對ps版質量的影響是顯而易見的、至關重要的。
砂目峰谷平均間距sm值對ps版的質量影響也是可想而知的。峰谷平均間距愈小，對網點進行支承的峰谷就愈多，網點強度大。當然間距不能過小，過小將會使砂目的凹谷窄小，影響版面保水率，容易導致印版上臟。砂目峰谷平均間距sm值過大，將明顯影響印刷品的網點、網線質量。
表面粗糙度各參數對ps版或ctp版制成印版質量的影響，對印版上機印刷的影響是很微妙的，本文也僅是粗淺地進行了介紹分析。


全自動條幅機應該如何進行維護和保養？
MetalIFX®上光技術過程詳解
曬圖方式有哪兩種？
愛克發∶Dotrix模塊化工業噴墨印刷機
數字印刷設備為印刷行業發展“保駕護航”
互聯網時代是否存在全新的企業競爭戰略
做廣告營銷的人，這些話一定要會說
辦公型裝訂機操作應注意什么事項？