HELL电雕机网线网角深度剖析.pdf

35 印刷技术 2024/01中国印刷包装企业经营者的随身智囊 印刷经理人订阅热线：010-88275757技术广角标准网角和自由网角的由来凹印是四大印刷方式之一，其他三种印刷方式中网角的概念，都是通过旋转方式得到，只有凹印是采用在垂直（版辊周向）方向上压缩和拉伸改变网点网宽和网高的方式发生的角度变化。因此其角度范围不像其他三种在0 90间变化，而是在30 60间变化。凹印制版方式由原来的照相、胶片制版发展到电子雕刻和激光制版，目前占主流的是电子雕刻制版。其中，最早也是最具代表性的电子雕刻机生产厂家，分别是德国的HELL公司和美国的OHIO公司。HELL公司的雕刻条件最开始是采用自定义条件，用户只能在其中选择，因此称为标准网角；OHIO公司的雕刻条件，是网线和网角在一定范围内可以自我定义，无级变速，因此称为自由网角。随着时代的发展，两家公司（美国OHIO公司和瑞士MDC公司合并）先后开发出兼容标准网角和自由网角的机型及配文_大连运城制版有限公司 刘棉亮HELL电雕机网线网角深度剖析套控制软件，这两种工艺也正式作为国际标准开始使用。一般我们说的雕刻角度，在3060之间变化，网线范围更广，在32148L/cm 之间变化，极限条件可以更低或更高，但对于HELL公司来说，多是通过使用多种雕刻头来实现，而MDC公司的美机系列基本是一个雕刻头通用，通过控制部分、雕刻频率变化来实现，相对于HELL电雕机，线数的范围要更宽，使用也更 为方便。HELL标准网角条件及深度剖析HELL电雕机在世界范围内占据绝对统治地位，数量上遥遥领先，因此我们对其雕刻工艺进行深度剖析。首先我们先了解一下表1所示的所有标准网屏角。该表取自HELL电雕机的操作手册，列出了所有标准网角的条件，一般来说，依据文字和图案的精细程度、承印物的上墨情况、油墨的种类，先选定一个线数，然后依据不同色版搭配，再选择不同的网角。因此，相同线数的0、2、3、4网屏角度，我们称之为一套标准工艺。角0标示为收缩，即网高小于网宽；角2标示为延长，即网高大于网宽；角3标示为粗略，即有效雕刻网线较低，属于粗网线；角4标示为精细，为高网线，多用于雕刻文字线条。但实际上，0、2、3、4网屏角度之间是有一定规律可循的，在表1中相同数值用相同底色标出，这也正是HELL公司设计全套工艺条件的基础。下面我们就来分析一下表1中的工艺条件。1.标准网屏里0号角的规律从表1中，我们先选定一个常用条件来分析，如R70，其中DQ（网宽）为230，我们先做个算式：DQ34，计算后得172.5，正好是R70的DL（网高）值，然后通过不同线数进行验算可以得出结论，即角0的网高等于网宽乘以3除以4的值，这也是HELL公司设计时认为是最完美的一种网形，网宽和网362024/01 印刷技术敬请关注本刊官方微信 Printech1957Technology Zone技术广角纸品包装得153.33，其值正好等于R70角2的DQ值；角2的DL值，倒过来计算，即采用R70的DL值，DL32，套入DL=172.5，计算后得258.75，正好等于角2的DL值。这表示角0和角2的叠加关系是：网宽方向上，2个角0的网宽等于3个角2的网宽；而在高度上，3个角0的网高等于2个角2的网高，这么设计的初衷是为了有效地避免叠加龟纹的出现。这一对角度条件是一组标准网角里的主要色版采用的条件，用放大镜来看，角0和角2的叠加形成一个圆，不会出现龟纹，叠加关系如图1所示。同样分析，我们可以得出角3的规律，以角0为基础，DQ值相等，而DL值为角0的DL值乘以3除以2的值，也就是角2和角3的网高一样。我们再分析角4，发现角4的DQ值等于角2的DQ值，角4的DL值等于角2的DL值的1/2，由于所有数值都可以在角0的数值上计算，因此角0为标准网屏角的基础。针对R70条件，我们可以看到有效网线角0和角2为表1 允许的网屏/标准网屏角网屏角度0(收缩)2(延长)3(粗略)4(精细)网屏宽度(L/cm)DLS(m)DQS(m)DLL（m)DQL（m)Reff(L/cm)DLG（m)DQG（m)Reff(L/cm)DLF（m)DQF（m)Reff(L/cm)40307.50 410.00 461.25 273.33 39.83 461.25 410.00 32.52 230.63 273.33 56.33 48255.00 340.00 382.50 226.67 48.03 382.50 340.00 39.22 191.25 226.67 67.92 54225.00 300.00 337.50 200.00 54.43 337.50 300.00 44.44 168.75 200.00 76.98 56217.00 290.00 326.25 193.33 56.31 326.25 290.00 45.98 163.13 193.33 79.64 58210.00 280.00 315.00 186.67 58.32 315.00 280.00 47.62 157.50 186.67 82.48 60202.50 270.00 303.75 180.00 60.48 303.75 270.00 49.38 151.88 180.00 85.53 63195.00 260.00 292.50 173.33 62.81 292.50 260.00 51.28 146.25 173.33 88.82 65187.50 250.00 281.25 166.67 65.32 281.25 250.00 53.33 140.63 166.67 92.38 68180.00 240.00 270.00 160.00 68.04 270.00 240.00 55.56 135.00 160.00 96.23 70172.50 230.00 258.75 153.33 71.00 258.75 230.00 57.97 129.38 153.33 100.41 75165.00 220.00 247.50 146.67 74.23 247.50 220.00 60.61 123.75 146.67 104.97 80150.00 200.00 225.00 133.33 81.65 225.00 200.00 66.67 112.50 133.33 115.47 85142.50 190.00 213.75 126.67 85.95 213.75 190.00 70.18 106.88 126.67 121.55 90135.00 180.00 202.50 120.00 90.72 202.50 180.00 74.07 101.25 120.00 128.30 95127.50 170.00 191.25 113.33 96.06 191.25 170.00 78.43 95.63 113.33 135.85 100120.00 160.00 180.00 106.67 102.06 180.00 160.00 83.33 90.00 106.67 144.34 117105.00 140.00 157.50 93.33 116.64 157.50 140.00 95.24 78.75 93.33 164.96 13690.00 120.00 135.00 80.00 136.06 135.00 120.00 111.11 67.50 80.00 192.45 14882.50 110.00 123.75 73.33 148.45 123.75 110.00 121.21 61.88 73.33 209.95 注:该表取自HELL电雕机的操作手册，其中DL表示网高，DQ表示网宽，S表示收缩，L表示延长，G表示粗略，F表示精细，Reff表 示有效网屏。高的比例为4:3，通过如下公式计算atan（3/4）180/=36.87，可以得出，所谓的0号角实际的网线角度为36.87。2.角0和角2、3、4的相互关系我们搞清楚了角0的规律，知道了角0中DQ的重要性，DQ是一切标准网屏角的基础，然后我们再分析一下其他3个角度。首先是角2，我们用同样线数角0的DQ值，同样以R70举例，按如下公式：DQ23，套入DQ=230，计算后37 印刷技术 2024/01中国印刷包装企业经营者的随身智囊 印刷经理人订阅热线：010-88275757技术广角3大功能：传票生成和修改编辑、电雕曲线/油墨传送曲线的生成和修改、网线编辑。由于实际使用中，许多人对自由网角的编辑和使用并不了解，甚至在有些公司的USERSCREEN文件里存在很多定义错的自由网角，这里主要对网线编辑功能进行讲解。启动Heliodisk（演示版本为6.0）后，呈现如图2所示，其中红线圈注处为网线编辑（Screen Editor或网屏编辑器）功能按钮。点击网线编辑按钮后，为网线编辑界面，如图3所示。当我们要新建一个网屏时，一般已知网线网角，或者已知网宽网高，由于编辑自由网屏时要涉及到图3中的6号点，只有知道准确的网线角度才能归纳入角0、2、3、4中的标准值，归纳方法按照图3中13号点下方的网屏角度分类，因此最好依据所知的网宽和网高来计算出网线和网角，在Excel里，可以设置如下公式计算：线数=sqrt（2/网宽/网高）；网角=atan（网高/网宽）180/。我们增加一个新网屏时，也要注意，不要随心所欲设定网线网角，这样做是没有意义的，要尽量归纳到几个标准值，如一般采用整5或整10的网线，角度一般采用30、33、38、45、60或33.7和56.3中间的角度，像HELL公司的标准网角，就只归纳为19套标准条件。只有依据线条排版方向来避免锯齿现象或计算细线等粗时，才能对网线网角做精确运图2 Heliodisk(演示版本为6.0)页面 网线网屏网高(DL)网宽(DQ)网角0L0=Q03/4Q036.872L2=3/2L0Q2=3/2Q059.353L3=L2Q3=Q048.374L4=1/2L2Q4=Q240.17表2 角0和角2、3、4的相互关系71.00L/cm，角3为57.97L/cm，角4为100.41L/cm，角4是精细网线，用于雕刻细小文字，而角3属于粗网线，用于雕刻相对不重要的内容，如黄色调版等。依据表1，大家可以自行验算规律的正确性，依据实际的网高和网宽，我们可以算出其真实的角度（如表2所示），唯一的变量就是角0的DQ值。真实的线数在表1中已经说明，对应值为Reff数值，但角0的Reff数值未给出，其值实际上等于角2的Reff值。3.标准网角中线数的规律从表1可以看到，我们所说的最基础的数值，即角0的DQ值，按HELL公司的设定，为一系列较规律的10的整数倍，按照前文我们分析的公式，涵盖了从40148L/cm线的条件，可以说满足了99%的工艺要求，变化规律基本按10m增加，HELL公司以此为基础，制订出了19套标准网角条件，其命名采用整数网线命名，但实际上的有效线数绝大部分都包含小数。HELL自由网角的建立方法MDC和OHIO电雕机的自由网角的线数角度可直接输入，但HELL电雕机的自由网角要先在一个名为“USERSCREEN”的文件里建立，然后在传票里进行选择才能使用，因此此处讨论的自由网角特指HELL公司的自由网角。此功能涉及到一款网屏编辑软件“Heliodisk”。当然，这款软件功能很多，常用有图1 角0和角2叠加关系382024/01 印刷技术敬请关注本刊官方微信 Printech1957Technology Zone技术广角纸品包装算，但这项工作属于高端操作，有时还要配套使用相关软件和工艺（如DHQ）。下面是新建网屏时的几个要点：（1）图3中5号点网屏文件名字命名时要简洁易懂，看到就能知道网线网角是多少；（2）图3中6号点网屏角度依据窗口中右下方的角度划分，将30 60区间归纳为角0、2、3、4 四类。（3）依据线数和角度来定义的，在命名和网角输入后，直接点击9号点，在随后出现的窗口中，输入线数和角度，然后再回点一下线数输入框，会发现输入的线数有微小变化，产生小数（这是为了保障整数的网点数，HELL公司进行的优化算法调整）核对一下网高和网宽是否接近计算值，点击“采用（Apply）”返回。（4）点击13号点，保存新网屏，然后要注意将对应的USERSCREEN文件进行更新，一般涉及到厂内所有电雕机雕刻控制软件里、拼版输出软件里对应的USERSCREEN文件，都要进行替换，以保持一 致性。经过上述操作，我们发现自定义的自由网角，在图3中7和8处显示的并不是我们要的线数，如图4所示。我们编辑的是110L/cm、33，而7和8处显示的是100L/cm，为了找出规律，我手动编辑了60L/cm和70L/cm的所有自由网角。首先分析60L/cm，从表3我们可以看到，我们线数输入是60L/图4 网线编辑页面2图3 网线编辑页面1注：1为建立新网屏；2为显示当前所有自定义网屏；3为删除当前网屏；4为定义网屏文件的路径；5为自定义网屏文件的名字；6为网屏角度（0、2、3、4中）；7为网屏线数；8为HELL公司的标准线数；9为有效网屏；10为网角；11为网宽；12为网高；13为保存网屏。39 印刷技术 2024/01中国印刷包装企业经营者的随身智囊 印刷经理人订阅热线：010-88275757技术广角cm，角度从3060变化，软件自我调整后的实际有效线数发生变化，但都接近60L/cm，而按照HELL公司自己的规律，识别的标准线数在4080L/cm期间变化很大，这是什么原因，规律又 是什么？这个问题还要回到HELL公司的算法上，即只管网宽，而且只管角0的网宽，然后按照0、2、3、4的范围划为4个角，把自由网角也做为标准网角来管理。如表3，按标准网角思路来分析，角0和角3网宽一样，30 38和45 53之间，都按0号角，计算时是按37（角0为36.87，简化为37），公式如下：网宽为基准，网高=网宽tan（37/180），线数=sqrt（2/网宽/网高），按照表3验算，算出的“HELL线数”大致都等于栏中的“HELL线数”的值。角2和角4条件，其网宽也一样，适用条件一样，但要换算成角0的条件，我们知道标准网角的角0和角2的关系是网宽方向2个角0等于3个角2，这样换算的话，简单把角2和角4的网宽乘以1.5，就可以按照表3 以60L/cm为例的自由网角标准线数(L/cm)HELL线数(L/cm)输入线数(L/cm)有效线数(L/cm)实际角度()网宽(m)网高(m)标准角度()54.0052.50 60.0060.04 30310179054.0053.50 60.0060.15 31303182054.0054.70 60.0060.30 32297185056.0055.40 60.0059.83 33293190056.0056.70 60.0060.07 34287193058.0057.40 60.0059.65 35283198058.0058.70 60.0059.97 36277201060.0060.00 60.0060.34 37270203060.0061.00 60.0060.00 38267208040.0041.80 60.0059.68 39263213440.0042.90 60.0060.15 40257215440.0043.50 60.0059.87 41253220440.0044.00 60.0059.62 42250225448.0045.20 60.0060.18 43243227448.0045.80 60.0059.96 44240232468.0068.70 60.0059.76 45237237370.0070.00 60.0060.42 46230238370.0071.70 60.0060.25 47227243375.0073.40 60.0060.09 48223248375.0075.00 60.0059.93 49220253375.0075.90 60.0059.79 50217258375.0076.70 60.0059.65 51213263375.0077.50 60.0059.53 52210269380.0079.20 60.0060.38 53203270354.0054.00 60.0060.27 54200275254.0055.00 60.0060.17 55197281256.0056.00 60.0060.08 56193287256.0057.00 60.0059.98 57190292258.0058.00 60.0059.89 58187299260.0059.00 60.0059.79 59183305260.0060.00 60.0059.70 601803122402024/01 印刷技术敬请关注本刊官方微信 Printech1957Technology Zone技术广角纸品包装上面的角0和角3的运算关系来算线数，通过验算同样可以得出“HELL线数”大致等于栏中“HELL线数”的值。表3中“标准线数”是按照19套标准工艺，依据“HELL线数”接近原则，划入相近的19套标准工艺，这项也是雕刻头识别雕刻能力的重要标志。为了增加取样的准确率，笔者又测试了70L/cm的所有网角，得出结论一致。HELL雕刻头及对应的雕刻条件对HELL公司来说，最开始是低速头，从1998年开始研发使用高速头，其高速雕刻头发展历程 如表4。其中HelioSprint D头只用于邮票领域，其他都在装饰、包装、防伪领域或邮票领域中使用，可以看到雕刻频率由7500Hz提高到9000Hz、12000Hz，雕刻线数依据适用范围进行了划分，但其在2022年开发的新型号雕刻头HelioSprint 2上，做到了一头兼顾，网线范围40148L/cm，最深达到78m，是通过不同线数、深度，采用不用频率的方式来雕刻，类似美机的雕刻方式。目前HELL电雕机使用的雕刻头类型如 表5所示。通过表5我们可以了解到，为什么C、CX头，显示加网范围是60100L/cm，但不能雕刻自由网角的60L/cm、30。表3中显示的就是自由网角的60L/cm、30条件，实际有效线数为60.04L/cm，HELL线数52.5L/cm，归纳后的标准线数为 54L/cm，雕刻头识别时是按照归纳后的标准线数来识别，54L/cm已经超出C、CX头的范围，但BC/BC+头的范围是54100L/cm，因此可以进行 雕刻。至于具体条件是否能在对应的雕刻头上进行雕刻，我们可以按照前面的自由网角建立方法，用Heliodisk建立一下，判断其中的HELL标准网线是否在许可范围内（图3中的8号点）。表4 高速雕刻头发展历程表5 目前HELL电雕机使用的雕刻头HelioSprint CHelioSprint BHelioXtreme22HelioSprint DHelioSprint BCHelioSprint HelioXtreme 22HelioSprint BC+HelioSprint 2推出(年)199820012003200420082008201020162022网线(L/cm)601005480141181001485410060100141185410040148频率(Hz)7.56.0/7.57.5/7.57.57.512.07.5/12.07.5/9.05.0/6.0/7.5/9.0/12.0深度(m)607070/11060706570/1107078 Xtreme*-*-*-*MultiTune(seit 2018)-*应用领域出版包装包装装饰 防伪 邮票 包装装饰 邮票 包装装饰 包装装饰 防伪 邮票 包装装饰 包装装饰 防伪 邮票 包装装饰 雕刻头类型 描述类型A加网4048L/cm类型B加网4860L/cm类型C加网60100L/cm类型CX加网60100L/cm类型D加网100148L/cm类型HelioSprint BC/BC+加网54100L/cm类型HelioSprint 2加网40148L/cm