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当确定滚筒包衬的理论与方法二

发布时间:2021-09-12 01:34:27 阅读: 来源:燃烧器厂家
当确定滚筒包衬的理论与方法二

确定滚筒包衬的理论与方法(二)

2.橡胶的特性。

橡胶是制造橡皮布的主要材料,橡皮布的弹性,耐油、耐溶剂性,油墨传递性等都和橡胶的特性有关。

制作平版印刷橡皮布的橡胶有天然橡胶和人造橡胶。它们都是高分子聚合物,具有高度弹性变形的能力,和一些固体材料相比,具有以下特性:

第一,弹性模量特别小,约为钢的1/106,蚕丝的1/104(参见表)。

第二,橡胶的泊松比几乎比其它所有的固体材料的泊松比都高,接近于0.5(参见表)。

第三,伸长率很大,可达100~1000%(一般弹性体小于1%)。拉伸时放热(普通弹性体拉伸时为吸热),热效应随伸长程度的增大而增加(参见表)。拉长了的试样,自行回缩时吸热。

橡胶的上述特性表明,橡胶具有的高弹性,是所有材料中极为罕见的,这种几乎为橡胶所独具的高弹性,是由橡胶的结构特点形成的。

天然橡胶的分子结构如图所示。平常状态下,柔顺的分子链总是自发的处于卷曲状态。它的未端距要比完全伸直的分子链短100~1000倍,在拉伸力的作用下,橡胶的伸长导致分子链的空间排布有了方向性,使分子链不得不顺着外力场的方向舒展开来。另一方面,热运动力图使分子链无序化,以便回复到卷曲状态,这就形成了回缩力。这种回缩力与改变金属晶格中原子间距所需的力相比,是非常小的。因此,橡胶在较小的外力下就能产生较大的形变,使得它的弹性模量特别小,具有高弹性的变形能力。

橡胶的高弹性表现在应力与应变能所谓轻量化就是在保证汽车强度和安全性能的条件下瞬时达到平衡,即变形速度能够跟上外力作用的速度。如果对橡胶材料施加拉力,它即刻被拉伸,拉力消失,它即刻回弹。如果对象胶材料施加正压力,它即刻被压缩,压力消失,它也即刻回弹,高弹性橡胶材料的这种外力消失,变形瞬即复原的现象叫做"平衡高弹"。

平版印刷过程中,橡皮布虽然要经受无数次的滚压,但由于橡胶具有平衡高弹性,能以较小的压力使滚筒之间处于完全接触的滚压状态,从而获得仅能肯定零件的磨损率点清晰度高、层次色调再现性好的印刷品。

老化了的橡胶,分子链的柔顺性变差,分子链运动困难,适应外力调整其构象的速度减缓。其表现为拉压或回弹过程中的变形,不随作用力瞬即达到平衡,这一特性被称之为“非平衡高弹”或“推迟高弹”。

推迟高弹可以看成是粘性和弹性的结合。橡胶的粘弹性,在胶印过程中常见的有:蠕变、应力松弛、内耗等。

包覆在滚筒上的橡皮布,同时受到张紧力和印刷压力的作用,随着滚压次数的不断增加,橡皮布变得硬挺,失去了新橡皮布的柔软性和高弹性,甚至在橡皮布表面出现光亮或龟裂的痕迹,这都是橡胶蠕变的结果。

橡胶发生蠕变的原因,是外力长时间的作用下,橡胶分子发生了于构象变化,最终导致了不可逆的塑性变形。橡胶的分子链愈是僵硬,橡胶的弹性愈差,蠕变现象愈严重。胶印过程中,橡皮布受的压力愈大,变得僵硬的过程愈短,即发生蠕变的时间愈提前。为了将发生蠕变的时间推迟,应选用较小的压力转移油墨。此外,使印刷纸张的幅面尽量和橡皮布的幅面一致,否则,会因橡皮布蠕变而造成印刷压力的不均匀。例如:在对开胶印机上称用4开纸张印刷,橡皮布仅在对应于纸张的幅面发生蠕在云南省晋宁工业园区变,如果改变换成对开纸印刷,便会因橡皮布的蠕变量不同,印刷压力分布不均匀,使印刷质量下降。

长期紧固在滚筒上的橡皮布,内应力随时间的延长逐渐地衰减,使绷紧度下降,这是橡胶应力松弛的结果。所以,新橡皮布在安装时,必须分次收紧,并适当地增加衬垫的厚度。

橡皮滚筒安装在印版滚筒和压印滚筒之间,橡皮布上的一个微小单元每旋转一周,都要分别和两个滚筒接触一次,同时受到压力的作用,因此,受力是周期性的。橡胶单元体进入压印区,即被压缩变形,橡胶单元体离开压印区,其变形因压力消失而恢复。由于橡胶具有推迟高弹的性能,高弹性变形的发展总是落后于应力。橡胶单元体上一次变形还没有来得及因回弹而消失时,又施加了下一次应力,这样不断的循环下去,橡胶内部来不及释放的弹性储能,便转化成热量放出。放出的热量越多,橡胶的内耗也越大。

橡胶的内耗交变应力频率的升高而增大。高速胶印机的橡皮布受到的交变应力频度很高,和低速胶印机相比,橡胶的内耗大,因而,容易失去高弹性而老化,这就是高速胶印机要故障5:拉力机做拉伸实验时选用具有良好弹性、内耗小的橡皮布,并要经常更换的原因。

橡胶的玻璃化温度(橡胶由高弹态向玻璃态转变的温度),远低于室温,因此橡胶分子在室温下,链节热运动的无序性和分子之间相互作用等情况,类似于分子运动的情况,泊松比较其它材料大。这表明橡胶发生变形时,其体积接近不变。如果对包覆在橡皮滚筒上的橡皮布的微小单元体施加压力,沿滚筒周向和径向的变形大致是相等的。这是因为橡胶具有不可压缩的性能。

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