近年來，大型 UV 雙面噴繪機市場顯現(xiàn)出高速發(fā)展的勢頭，然則針對大幅面打印材質(zhì)，怎樣保準(zhǔn)其印刷精度和長時間穩(wěn)定性始終困惑著人們。本文介紹了一種大型 UV 雙面噴繪機打印平臺的設(shè)計與制造工藝，能夠有效改善 UV 雙面噴繪機生產(chǎn)過程中的打印變形問題。
隨著我國經(jīng)濟的連續(xù)發(fā)展，符合人們個性化需要的印刷品和高檔的戶外宣傳越來越受到市場的喜愛。最初，這些行業(yè)的數(shù)字印刷都是經(jīng)過單面噴繪機實現(xiàn)的，與后期顯現(xiàn)的雙面噴繪機相比，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，日前市場上的 UV 雙面噴繪機廣泛存在的問題是，雙面對位精度存在很強的誤差，直接影響了打印圖像的清晰度和飽和度等指標(biāo)，尤其是針對幅面為3 ～5m 的打印平面，保準(zhǔn)其打印精度和長時間穩(wěn)定性非常困難。
決定對位精度和畫面清晰度的重點部件是打印平臺，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雙面噴繪機打印平臺設(shè)計與制造工藝”，能夠有效改善 UV 雙面噴繪機生產(chǎn)過程中的打印變形問題。
平臺精度影響原因分析
1.UV 燈散熱引起平臺精度下降
日前，大幅面雙面噴繪機重點以 UV 噴繪機為主，因其運用 UV 墨水而得名。UV 噴繪機配備 UV 燈(分為汞燈和 LED 燈)，能夠使打印圖案即打即干、立等取樣。這個特性給生產(chǎn)和取樣帶來了很大程度的方便。但 UV 燈的運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)傳遞到打印平臺上，平臺長時間受熱會引起局部顯現(xiàn)變形，致使平臺精度下降，影響打印質(zhì)量。由此可見，打印平臺幾何公差的掌控將直接影響噴繪質(zhì)量以及走布精度。
2. 大幅面平臺加工精度掌控困難
DLA-05-00 大型 UV 雙面噴繪機打印平臺，重點由平臺主體、風(fēng)管接頭、水管接頭、輸水管、平臺變形自動調(diào)節(jié)安裝、平臺水平調(diào)節(jié)公司、兩側(cè)弧板以及弧板調(diào)節(jié)架等構(gòu)成。針對平臺而言，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局部出現(xiàn)變形，導(dǎo)致打印對位不穩(wěn)定。
平臺主體方法選取和結(jié)構(gòu)設(shè)計
1. 選取平臺主體方法
大幅面噴繪機平臺的結(jié)構(gòu)重點有兩種，一種是風(fēng)冷平臺，一種是水冷平臺。其性能特點如下：
(1)風(fēng)冷平臺
該平臺的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制導(dǎo)致本低。缺點是運用一按時間后，風(fēng)冷安裝容易漏風(fēng)，使冷卻效果達不到規(guī)定需求，引起平臺顯現(xiàn)變形和磨損，影響打印精度和準(zhǔn)確度。
(2)水冷平臺
該平臺的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，采用冷卻液流通于平臺內(nèi)部的方式進行冷卻，有效避免了平臺因長時間受熱顯現(xiàn)的局部變形問題。缺點是成本較高，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)打印平臺的平面度，咱們最后選擇水冷平臺做為大型 UV 雙面噴繪機的打印平臺。
2. 確定結(jié)構(gòu)設(shè)計
水冷平臺主體結(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;平臺主 體分為 3 個吸風(fēng)區(qū)，風(fēng)管接頭安裝于平臺主體下側(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主身體部;輸水口位置于平臺主體的兩端，貫通主臺體的內(nèi)部;經(jīng)過水管連接制冷機。
平臺制造與裝配
1. 支撐梁采用中空矩形鋼
思慮到水冷平臺的強度、質(zhì)量、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等原因，通常其支撐梁采用中空矩形鋼的結(jié)構(gòu)。以 DLA-05-00 打印平臺為例，矩形鋼規(guī)格為 120mm×80mm。在保準(zhǔn)平臺支撐梁強度的同期，還要保證平臺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、時效、半精銑、精銑，最后達到精度需求。
2. 打印平面的硬度和隔熱處理
水冷平臺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;再經(jīng)過平臺變形自動調(diào)節(jié)安裝將水冷平臺與平臺支撐梁連接，將水冷平臺上平面的平面度微調(diào)至需求范圍內(nèi)。
3. 平臺整體水平調(diào)節(jié)公司
在保準(zhǔn)打印平臺自己精度的基本上，經(jīng)過平臺水平調(diào)節(jié)公司將打印平臺調(diào)節(jié)至與打印噴頭平面平行。保證 UV 雙面噴繪機頭在運行過程中，始終與打印平臺上平面保持高度平行關(guān)系。
4. 平臺變形自動調(diào)節(jié)安裝
在生產(chǎn)運用過程中，大型 UV 雙面噴繪機打印平臺受 UV 燈產(chǎn)生熱量的影響，會出現(xiàn)局部變形，使平臺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 雙面噴繪機的運輸、裝卸過程中，因為路況顛簸或受人為原因影響使設(shè)備出現(xiàn)側(cè)滑、振動，亦極有可能引起打印平臺出現(xiàn)變形。
除了利用水冷平臺來處理打印平臺的受熱變形外，針對以上問題，咱們還設(shè)計了平臺變形自動調(diào)節(jié)安裝，該安裝能夠有效地釋放打印平臺在水平方向上受到的應(yīng)力，并調(diào)節(jié)因為受熱或受外力沖擊而引起的局部變形。
結(jié)語
本文針對 UV 雙面噴繪機生產(chǎn)過程中的打印變形問題展開科研，提出了大型 UV 雙面噴繪機打印平臺的設(shè)計與制造工藝。該方法擁有如下特點：
1. 充分優(yōu)化了水冷平臺的支撐結(jié)構(gòu)和加工工藝，保準(zhǔn)了水冷平臺打印面的幾何精度需求，滿足了圖樣設(shè)計需求。
2. 從設(shè)計、選型、加工、熱處理、裝配等各個方面嚴(yán)格掌控平臺主體變形量，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)備細長零件的加工中，能夠大大加強設(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)備有限機構(gòu)
本文校對：張磊
