镭射电化铝立体烫印工艺及质量控制

镭射电化铝立体烫印工艺将传统烫印与压凹凸这两个分开操作的工序合二为一，节能降耗，符合绿色环保表面整饰理念；其烫印产品具有很高的镭射影像分辨率和变化无穷的彩虹图案，能够产生很强的防伪效果；立体烫印的浮雕图文充满三维影像视觉冲击力，在烟包、酒包、药包等高档包装印刷品上得到了全面应用。

立体烫印工艺已经成为印刷品表面整饰、防伪标识以及绿色印刷商品增值的重要手段。

立体烫印版的

制版工艺和质量控制

高质量立体烫印工艺需要制作两块烫印版，一块为阴模凹版，一块为阳模凸版，并要求这两块版具有很好的配合精度。

1.阴模凹版（烫压版）制版工艺和质量控制要求

(1)阴模凹版的主要功能是压印镭射电化铝箔，阴模凹版经电子雕刻后可形成具有高低层次变化的凹陷图案文字和线条。

(2)阴模凹版一般采用优质的金属材料制作而成，常用的是5mm、7mm、8mm三种厚度的锡青铜版或不锈钢版。

(3)阴模凹版要具备耐高温、抗冲击、不变形、耐摩擦等性能，以确保高温高压环境下版材不起翘，图案文字和线条层次清晰、不变形。

(4)阴模凹版要具备很高的耐磨性，以保证其拥有较长的使用寿命。一般，锡青铜版能连续使用100万烫印次，不锈钢版能连续使用5000万烫印次以上而不磨损。

(5)阴模凹版的厚度要均匀，误差应小于0.01mm；电子雕刻应能表现出网点、图案的深浅和层次变化；图文线条粗细准确、清晰、平直；浮雕凹坑边缘光洁，版材表面平滑如镜，连续使用后不易沾染污垢。

(6)用放大镜观测，阴模凹版不能有变形、崩缺、龟裂纹、气泡、毛边、刮痕等电子雕刻加工缺陷。

2.阳模凸版（底版）制版工艺和质量控制要求

立体烫印必须制作与阴模凹版相配套的阳模凸版作为底版，以形成立体感的影像。

(1)阳模凸版使用高强度树脂或玻璃纤维材料制成，具有很强的抗冲击韧性和耐磨性；电子雕刻后，硬度为里氏80～90；能耐受360～400℃的高温而不变形。

(2)在立体烫印过程中，由于金属材质的阴模凹版会随着温度的升高而发生热膨胀变形，阳模凸版因采用玻璃纤维材料制成而不易变形，因此，两块版的膨胀系数完全不同，伸缩率也不一样，很容易导致阴模凹版与阳模凸版不配套，并造成烫印偏差，严重时甚至会产生压碎阳模凸版的

故障。

因此，应根据立体烫印阴模凹版的热膨胀系数，配置出最精确的阳模凸版，使阳模凸版凸起的高度与阴模凹版凹下的深度精密对应，尺寸位置套准重合。

(3)阳模凸版的厚度应保持一致，同一规格阳模凸版之间的厚度误差应小于0.015mm；单个阳模凸版的尺寸偏差应小于0.1mm；阳模凸版表面应光滑平整，不能有肉眼可见的纤维颗粒、崩缺、龟裂纹、材料气泡、毛边、刮痕等电子雕刻加工缺陷。

立体烫印工艺

对镭射电化铝的质量要求

立体烫印使用镭射电化铝或激光全息定位防伪电化铝，且有通用版和专用版之分，专用版主要用于防伪烫印。

1.立体烫印对通用版镭射电化铝的质量要求

(1)镭射电化铝的热熔胶层应涂布均匀、平滑，对光检查无明显可见的透亮砂眼、白点、脏点、胶点等质量

缺陷。

(2)镭射电化铝表面的图案文字应清晰、无误、色泽光亮、颜色一致，无明显的亮斑、暗斑、拉线痕或镭射版缝等质量缺陷。

(3)镭射电化铝表面的保护清漆膜应光滑透明，无雾状和发灰、发暗等现象。

(4)镭射电化铝的剥离强度要求：用16mm宽透明胶带均匀地粘在电化铝的热熔胶层上，匀速用力拉起，色层和基膜层须彻底分离。

(5)镭射电化铝的抗冲击性要求：在立体烫印过程中不掉铝，镀铝层无残缺破损现象。

(6)镭射电化铝的耐高温要求：在130～150℃的温度下，镭射电化铝的热熔胶层熔解充分，剥离彻底，基膜不变形，不拉长，无气味。

2.立体烫印对激光全息定位防伪电化铝的质量要求

要求激光全息定位防伪电化铝相邻全息图案之间定位光标的距离偏差不得超过0.02mm，连续20个全息图案的定位光标的距离偏差不得超过0.1mm，同一侧的定位光标距全息定位防伪电化铝幅边的距离误差不超过0.5mm；设定烫金机跳步参数误差＜0.1mm。否则，定位光标就会超出电眼的纠偏控制范围，导致烫印产生偏差。

因此，在来料质量检验时，除了注重单个激光全息镭射电化铝卷内相邻全息图案之间定位光标的距离误差不超过标准规定以外，还要严格检验控制卷与卷之间定位光标的距离误差，才能入库分切，投入生产。

镭射电化铝立体烫印工艺

质量控制要点

镭射电化铝立体烫印工艺质量控制要点在于对印刷纸张、油墨、光油、电化铝、烫印版的材料质量，以及烫印过程中温度、压力、速度、张力等工艺参数的控制。在立体烫印过程中，主要从烫和压两个方面进行质量控制，避免出现电化铝附着不良、油墨反拉、烫印不上等质量缺陷。

1.烫印温度控制要点

烫印温度的控制直接关系到烫印质量，因此，保持烫印温度的稳定至关重要。

(1)专用版镭射电化铝与激光全息定位防伪电化铝的烫印温度通常设定为130～150℃；通用版镭射电化铝的烫印温度一般设定为120～130℃。

(2)由于镭射电化铝的热反应非常敏感，当烫印温度过低时，镭射电化铝的热熔胶层熔解不充分，会出现烫印图案残缺、糊版、烫印不上、发花、发暗等质量缺陷。当烫印温度过高时，镭射电化铝的镀铝层会发生熔化，可能产生铝渣飞溅（飞金）和镀铝层变色、起雾、箔面无镭射光泽等质量缺陷。

另外，当烫印温度不稳定时，还会产成起泡、掉铝、针孔等故障。因此，要求加热温度误差保持在±5℃

以内。

(3)要消除开、停机时段以及速度变化带来的烫印温度不稳定而造成的质量缺陷，应根据镭射电化铝的特点，并结合工艺操作进行控制。按一般规律，预热时间段要加大烫印温度；停机时间段要降低烫印温度。烫印温度升高时，要提升烫印速度，烫印温度不足时，要降低烫印速度，并使温度的升降幅度与烫印速度保持同步。

2.烫印压力控制要点

(1)镭射电化铝烫印压力一般设定为2.5～5kPa。

(2)立体烫印是同时完成烫印与压凹凸的工艺，其压力大小不但影响电化铝的附着牢度，也关系到压凹凸的效果。有时候，烫印与压凹凸两者之间也会出现相互矛盾的情况，如：烫印压力加大时，镭射电化铝的附着牢度提高，对烫印有利，但在压凹凸过程中就可能会出现压破纸的现象；烫印压力过轻时，镭射电化铝可能无法均匀、完整地附着于印品表面，造成发花现象。

(3)按照镭射电化铝的特点，控制好烫印温度、烫印速度、烫印压力等工艺参数，并且妥善解决烫印与压凹凸之间的矛盾。要想在不压破纸的基础上取得最好的烫印效果，必须合理调节阴模凹版与压力平台之间的高度。另外，还要特别注意检查阳模凸版的磨损、变形程度以及韧性，并且及时更换磨损的阳模凸版。

3.反拉故障原因分析及解决办法

反拉就是在烫印过程中，纸张表面的印刷墨层或涂层被镭射电化铝粘脱下来的现象。故障原因分析如下：

(1)在印刷实地色块时墨量较大，墨层较厚。

(2)油墨颗粒不够细腻，成膜后膜层较硬、发脆，缺少韧性与弹性。

(3)油墨本身的溶剂与纸张表面的化学涂层相互排斥，适烫性差。

(4)纸张表面残留水分，或使用的水性油墨黏度小，墨层干燥不彻底。

(5)真空镀铝膜转移纸在进行表面金属镀层处理时，其表面能或清漆的表面能不足，低于38mN/m时，对金属镀层的吸附力太小。

(6)印品产生曝色、掉色、掉粉等缺陷，造成电化铝转移层松动。

(7)镭射电化铝热熔胶层的剥离力过大，在转移过程中反拉本来就不牢固的墨层。

以上缺陷使在高温、高压、高速的烫印过程中，油墨在印品上的附着力远远低于镭射电化铝热熔胶层的剥离力，在镭射电化铝剥离、转移、粘贴的瞬间，热熔胶将纸张表面的墨层、涂层粘起，造成反拉现象。

解决办法：通过改善前工序的印刷条件，提高油墨、涂料、镀金属层与纸张表面的附着力，确保纸张表面的墨层、涂层、镀铝层坚实牢固。另外，选择剥离力较小的镭射电化铝，并且从烫印操作工艺上进行张力、压力调整以及垫版、修补版，使压力均匀、平稳传递。

激光全息定位防伪

立体烫印工艺控制要点

在激光全息定位防伪立体烫印过程中，要想达到理想的全息防伪整饰效果，关键是要控制好专用版激光全息定位防伪电化铝的定位和跳步操作，通过套准系统实现纸张、激光全息定位防伪电化铝与烫印版三者的定位套准控制。

(1)定位控制。在激光全息定位防伪立体烫印中，全息防伪图案采用光标定位，跟随电化铝移动，立体烫印版的位置固定不变，纸张和电化铝以烫印版为定位基准。

要确保纸张、电化铝精确同步地输送至烫印版中间，一方面，要通过前规与侧规控制纸张的走纸精确到位；另一方面，通过电眼对激光全息图案的定位光标进行识别跟踪，及时调整电化铝的放收卷速度以及输送偏差。

(2)跳步控制。在激光全息定位防伪烫印中，由于受多种原因限制，激光全息图案不是一个接一个地按排列顺序连续烫印到纸张上，而是隔开一定距离才烫印一个，即跳步。

要想保证全息防伪图案的位置与立体烫印版的位置一致，必须通过电眼对光标监视追踪，自动将每个全息防伪图案精确地输送至指定的烫印点。 所以，需要根据定位光标间距和图案烫印间隔次数进行跳步计算和设置。

跳步控制的关键点是激光全息图案的定位光标间距误差值的大小。如定位光标间距出现0.02mm的极小误差，经过一万次烫印后，就会产生20mm的累积误差，造成大量废品。

为此，要求从工艺上进行跳步补偿控制，抵消由于累积误差造成的光标版距跟踪对焦错误，使全息图案烫印在准确的位置上。

镭射电化铝立体烫印不仅是绿色环保表面整饰技术的体现，更是安全可靠防伪标识的应用，具有巨大的市场潜力和发展前景。