近年來，大型 UV 雙面噴繪機(jī)市場(chǎng)顯現(xiàn)出高速發(fā)展的勢(shì)頭，然則針對(duì)大幅面打印材質(zhì)，怎樣保準(zhǔn)其印刷精度和長時(shí)間穩(wěn)定性始終困惑著人們。本文介紹了一種大型 UV 雙面噴繪機(jī)打印平臺(tái)的設(shè)計(jì)與制造工藝，能夠有效改善 UV 雙面噴繪機(jī)生產(chǎn)過程中的打印變形問題。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的連續(xù)發(fā)展，符合人們個(gè)性化需要的印刷品和高檔的戶外宣傳越來越受到市場(chǎng)的喜愛。最初，這些行業(yè)的數(shù)字印刷都是經(jīng)過單面噴繪機(jī)實(shí)現(xiàn)的，與后期顯現(xiàn)的雙面噴繪機(jī)相比，不僅生產(chǎn)效率低、工藝繁雜，況且印刷質(zhì)量亦不盡如人意。
經(jīng)分析，日前市場(chǎng)上的 UV 雙面噴繪機(jī)廣泛存在的問題是，雙面對(duì)位精度存在很強(qiáng)的誤差，直接影響了打印圖像的清晰度和飽和度等指標(biāo)，尤其是針對(duì)幅面為3 ～5m 的打印平面，保準(zhǔn)其打印精度和長時(shí)間穩(wěn)定性非常困難。
決定對(duì)位精度和畫面清晰度的重點(diǎn)部件是打印平臺(tái)，要保準(zhǔn)高質(zhì)量的雙面打印精度和畫面清晰度就必須保準(zhǔn)打印平面的平面度。本文介紹了一種“大型 UV雙面噴繪機(jī)打印平臺(tái)設(shè)計(jì)與制造工藝”，能夠有效改善 UV 雙面噴繪機(jī)生產(chǎn)過程中的打印變形問題。
平臺(tái)精度影響原因分析
1.UV 燈散熱引起平臺(tái)精度下降
日前，大幅面雙面噴繪機(jī)重點(diǎn)以 UV 噴繪機(jī)為主，因其運(yùn)用 UV 墨水而得名。UV 噴繪機(jī)配備 UV 燈(分為汞燈和 LED 燈)，能夠使打印圖案即打即干、立等取樣。這個(gè)特性給生產(chǎn)和取樣帶來了很大程度的方便。但 UV 燈的運(yùn)用亦帶來了有些問題，最為明顯的是散熱問題。UV燈照射在皮革或其他打印材質(zhì)上，而這些材質(zhì)又安置在平臺(tái)上，UV 燈照發(fā)射出的熱量經(jīng)打 印材質(zhì)傳遞到打印平臺(tái)上，平臺(tái)長時(shí)間受熱會(huì)引起局部顯現(xiàn)變形，致使平臺(tái)精度下降，影響打印質(zhì)量。由此可見，打印平臺(tái)幾何公差的掌控將直接影響噴繪質(zhì)量以及走布精度。
2. 大幅面平臺(tái)加工精度掌控困難
DLA-05-00 大型 UV 雙面噴繪機(jī)打印平臺(tái)，重點(diǎn)由平臺(tái)主體、風(fēng)管接頭、水管接頭、輸水管、平臺(tái)變形自動(dòng)調(diào)節(jié)安裝、平臺(tái)水平調(diào)節(jié)公司、兩側(cè)弧板以及弧板調(diào)節(jié)架等構(gòu)成。針對(duì)平臺(tái)而言，難度最大的是需求整體長度為 3350mm 的平面度加工公差為 0.05mm，精度需求很高。因其屬于細(xì)長條型結(jié)構(gòu)零件，在加工過程中非常容易產(chǎn)生變形，影響零件加工精度，最后引起零件不合格。再加上生產(chǎn)過程中，UV 燈產(chǎn)生的熱量容易引起平臺(tái)局部出現(xiàn)變形，導(dǎo)致打印對(duì)位不穩(wěn)定。
平臺(tái)主體方法選取和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1. 選取平臺(tái)主體方法
大幅面噴繪機(jī)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)重點(diǎn)有兩種，一種是風(fēng)冷平臺(tái)，一種是水冷平臺(tái)。其性能特點(diǎn)如下：
(1)風(fēng)冷平臺(tái)
該平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制導(dǎo)致本低。缺點(diǎn)是運(yùn)用一按時(shí)間后，風(fēng)冷安裝容易漏風(fēng)，使冷卻效果達(dá)不到規(guī)定需求，引起平臺(tái)顯現(xiàn)變形和磨損，影響打印精度和準(zhǔn)確度。
(2)水冷平臺(tái)
該平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，采用冷卻液流通于平臺(tái)內(nèi)部的方式進(jìn)行冷卻，有效避免了平臺(tái)因長時(shí)間受熱顯現(xiàn)的局部變形問題。缺點(diǎn)是成本較高，面板材質(zhì)為 2.0 硬質(zhì)氧化鋁，底板材質(zhì)為 2.0 光鋁。
為了保準(zhǔn)打印平臺(tái)的平面度，咱們最后選擇水冷平臺(tái)做為大型 UV 雙面噴繪機(jī)的打印平臺(tái)。
2. 確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
水冷平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)以上板面和下板面為主，上板面和下板面之間開有若干貫穿兩側(cè)的風(fēng)道，上板面設(shè)有若干抽風(fēng)孔;平臺(tái)主 體分為 3 個(gè)吸風(fēng)區(qū)，風(fēng)管接頭安裝于平臺(tái)主體下側(cè)，經(jīng)過軟管與氣泵相接;輸水管經(jīng)過水管接頭安裝于平臺(tái)主身體部;輸水口位置于平臺(tái)主體的兩端，貫通主臺(tái)體的內(nèi)部;經(jīng)過水管連接制冷機(jī)。
平臺(tái)制造與裝配
1. 支撐梁采用中空矩形鋼
思慮到水冷平臺(tái)的強(qiáng)度、質(zhì)量、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等原因，通常其支撐梁采用中空矩形鋼的結(jié)構(gòu)。以 DLA-05-00 打印平臺(tái)為例，矩形鋼規(guī)格為 120mm×80mm。在保準(zhǔn)平臺(tái)支撐梁強(qiáng)度的同期，還要保證平臺(tái)支撐梁上平面的平面度，加工公差為0.1mm。支撐梁主體需焊接成型，經(jīng)熱處理、校直、粗銑、時(shí)效、半精銑、精銑，最后達(dá)到精度需求。
2. 打印平面的硬度和隔熱處理
水冷平臺(tái)主體上面板粗加工后，經(jīng)校直、精磨得到符合圖樣需求公差的打印平面。經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化得到 250μm 的硬質(zhì)氧 化膜，加強(qiáng)了打印平面的硬度和隔熱能力，從而得到性能穩(wěn)定的打印平臺(tái);再經(jīng)過平臺(tái)變形自動(dòng)調(diào)節(jié)安裝將水冷平臺(tái)與平臺(tái)支撐梁連接，將水冷平臺(tái)上平面的平面度微調(diào)至需求范圍內(nèi)。
3. 平臺(tái)整體水平調(diào)節(jié)公司
在保準(zhǔn)打印平臺(tái)自己精度的基本上，經(jīng)過平臺(tái)水平調(diào)節(jié)公司將打印平臺(tái)調(diào)節(jié)至與打印噴頭平面平行。保證 UV 雙面噴繪機(jī)頭在運(yùn)行過程中，始終與打印平臺(tái)上平面保持高度平行關(guān)系。
4. 平臺(tái)變形自動(dòng)調(diào)節(jié)安裝
在生產(chǎn)運(yùn)用過程中，大型 UV 雙面噴繪機(jī)打印平臺(tái)受 UV 燈產(chǎn)生熱量的影響，會(huì)出現(xiàn)局部變形，使平臺(tái)打印平面的平面度出現(xiàn)變化，引起顯現(xiàn)打印畫面清晰度較差、雙面對(duì)位困難、收布精度不準(zhǔn)等一系列問題。同期，在大型 UV 雙面噴繪機(jī)的運(yùn)輸、裝卸過程中，因?yàn)?/span>路況顛簸或受人為原因影響使設(shè)備出現(xiàn)側(cè)滑、振動(dòng)，亦極有可能引起打印平臺(tái)出現(xiàn)變形。
除了利用水冷平臺(tái)來處理打印平臺(tái)的受熱變形外，針對(duì)以上問題，咱們還設(shè)計(jì)了平臺(tái)變形自動(dòng)調(diào)節(jié)安裝，該安裝能夠有效地釋放打印平臺(tái)在水平方向上受到的應(yīng)力，并調(diào)節(jié)因?yàn)?/span>受熱或受外力沖擊而引起的局部變形。
結(jié)語
本文針對(duì) UV 雙面噴繪機(jī)生產(chǎn)過程中的打印變形問題展開科研，提出了大型 UV 雙面噴繪機(jī)打印平臺(tái)的設(shè)計(jì)與制造工藝。該方法擁有如下特點(diǎn)：
1. 充分優(yōu)化了水冷平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)和加工工藝，保準(zhǔn)了水冷平臺(tái)打印面的幾何精度需求，滿足了圖樣設(shè)計(jì)需求。
2. 從設(shè)計(jì)、選型、加工、熱處理、裝配等各個(gè)方面嚴(yán)格掌控平臺(tái)主體變形量，從而使總體變形量掌控在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
3. 本方法亦能夠應(yīng)用于其他類似設(shè)備細(xì)長零件的加工中，能夠大大加強(qiáng)設(shè)備的工作精度，提高印刷品質(zhì)。
作者：陳艷艷 沈陽飛行船數(shù)碼噴印設(shè)備有限機(jī)構(gòu)
本文校對(duì)：張磊
