第三节 雕刻凹版印刷
一、雕刻凹版制版工艺
用雕刻的方法制成的线条凹版，称为雕刻凹版。
雕刻凹版，原来是一种版画艺术，由画家在铜版上雕刻出均匀、细致的线条，组成清晰美观的图案。用雕刻凹版印制出来的印刷品，粗线条墨层厚实、在纸面上略略凸出，并有光泽；细线条即便细如毫发，也仍清晰可辨。用雕刻凹版印出的产品，线条分明，色泽经久不变，有利于杜绝伪造假冒。当今世界上各国的钞票、邮票、公债券、股票等有价证券，一般都采用雕刻凹版来印刷。此外，雕刻凹版的种类，可以归纳成以下几种：
图6－2为手国雕刻彩纹图。
图6－2 雕刻彩纹图
（一）手工雕刻凹版
制作直刻式凹版、干点式凹版和蚀刻式凹版均需把图样转印到版材上，然后依样雕刻或腐蚀，所以第一步是描绘底样。获得反像底样的最简单的方法，是把薄的半透明纸铺放在原稿上，然后用铅笔或钢笔描出图像轮廓，再把纸翻过来放在铺有复写纸的版材表面，用硬和依样把图像轮廓线划在版材上。
1．直刻凹印版
在表面磨光的铜板、钢板、锌板版材上（其中多使用铜板）用雕刻刀刻绘点、线，制成图像。
直刻凹印使用的雕刻刀，如图6－3。断面为正方形或菱形的钢棒，前端斜向磨成刀刃。
雕刻时，先将光滑的铜板放在皮制的砂枕之上，以利于铜板变换倾斜的方向。然后用雕刻刀顺着画线的方向，一边转动版材，一边用方刃刻刀刻出凹下的线条，依刻线之深浅来表达浓淡层次。雕刻中产生的铜屑，大部分从刻刀的刃端排出，但尚有一部分突出于雕画线的两侧，即所谓的线屑，可以用三角推削刀（图6－4）削平版面，加以修正。
直刻凹版的线画，以鲜锐明晰为其特色，给人以尖锐清冷的感觉。
图6－3 雕刻刀形状
图6－4 三角推削刀
2．干点式凹版
在金属铜板上，用坚硬锐利的针头直接雕刻，制成凹版。制作方法虽然是直刻凹版有些相似，但直刻凹版的线画是用雕刻刀（图6－5）直接刻出来的，而干点式凹版的线画，只不过是轻微的痕线屑（图6－6），如犁田所形成的田畦。针尖或多或少地深入铜面，掘起粗犷的边缘，形成线屑。
图6－5 干点式推削刀
图6－6 线屑
雕刻的线画深浅与线屑的粗细，不仅和用力的大小有关，还和雕刻针与版面的角度有关，雕刻针与版面垂直时，其画线刻痕浅，生成的线屑少，雕刻针与版面倾斜时，线画刻痕深，生成的线屑多。
生成的线屑有时保留在版面上，可增强线画的情调。
干点式凹版，不仅在线画之内，而且在线屑的侧面，皆能附着油墨，故印刷的产品，与直刻凹版所形成尖锐清冷感觉，恰成对比，所表现的阶调，犹如天绒般给人以柔和的美感，故适宜风景等艺术性版画类。
3．人造网点凹印版
人造网点法，也称阴画法，它与直刻法恰恰相反：不是在空白的版材上雕刻线画，逐渐加入阴影；而是在全黑的背景上，由线画的暗部开始描刻，最后高光部分。
雕刻之前，先处理铜板，使其表面呈粗糙的状态，以备加上油墨之后，满面皆呈浓黑色。然后把栉刀（图6－7）垂直对向版面，经过纵横及偏斜多次有规则地振动，在版面表面滚压出底纹，再依照原画线条在版面上刻出图像。印刷时油墨填入凹隙内，线屑部分亦可含藏油墨，使产品达到阶调柔和细腻。这种方法最适宜于复制油画。
图6－7 栉刀
4．蚀刻凹版
制版操作有以下几个步骤：
准备铜版→涂布抗蚀剂→烘干→针刻→腐蚀
把经过仔细研磨的铜版，清洗干净，晾干。在其表面涂布一层以蜡为主，沥清、蜡和树脂熔合成的黑色抗蚀薄膜。这种防蚀剂易于熔化、易于溶化、易于附于金属表面，用蚀刻针描划膜层不会破裂，划线光洁清晰。再用蚀刻针手工刻露出金属表面，继之在版面上注入金属腐蚀液，进行腐蚀，即可获得凹画线条。因腐蚀时间长短不一，从而使线条有深有浅，制得蚀刻凹版。
（二）机械雕刻凹版
用雕刻机直接雕刻或雕刻一蚀刻制成的雕刻凹版。
雕刻机按照用途有以下几种。
1．彩纹雕刻机
彩纹雕刻机是将铜板、钢板或涂有耐蚀膜的金属板材，置于雕刻机固定的回转台上，回转台能够变换方向和速度，也可以作前后，左右的水平位移。雕刻机上钻石、宝石或钢制的雕刻针和版面垂直相接触，通过不同直径和齿数的齿轮组合，歙机台刻针的转速，旋转方向和前后左右的水平移动发生多种变化，从而按照原稿的线条纹路雕刻出复杂曲线的几何花纹。这种雕刻机应用于雕刻有价证券的几何形状彩纹。
2．浮雕雕刻机
浮雕雕刻机雕刻凹版的工作原理如图6－8。
图6－8 浮雕雕刻机原理图
将立体的凸型原版固定在原型台上，被雕刻的金属板材，固定于雕刻机的另一端，用描写针在原版的凹、凸、上、下依次作平行扫描，通过传动系统将此动作向另端的雕刻针，使其按上、下动作的比例，变换成横向振动，从而在版材上雕刻出浮雕的花样。
用浮雕机雕刻的花样，依赖于原版上所划平行线的疏密，不仅能给人以浮凸的感觉，而且还可提高防伪能力。这种雕机用于雕刻有价证券的几何形状底纹。
3．平行线凸刻机（俗称划线机）
此机在坚硬的平台上，设有两条平行的轨道，雕刻针安装在横跨轨道的移动杆上，当移动杆在固定于平台上的钢板前后滑行时，雕刻针就刻划出所要的平行线，线条间的距离可以自由调节。
利用平行线雕刻机，还可以雕刻出波形的增行线。如果在涂有抗蚀膜的铜板材上雕刻，则可制成凹陷线条。这种雕刻机用于雕刻细密的平行线。
4．伸缩绘图器
伸缩绘图器（图6－9）多用于雕刻原图放大或缩小的凹版，是一种比较简单的雕刻机械，用途颇广，既可以放大制图，又可缩小制图，其倍率可在规定范围内随意变换。
用伸缩绘图器雕刻凹版时，只要使绘图器上的深针在原图或模型版上照样描摹，则与机腕他端连接的钻石针，即在铜板上刻出放大或缩小的花纹。若雕刻涂有抗蚀膜的铜板时，涂布在铜面上的防蚀层因被刻划而裸露出金属面，经过腐蚀，成为凹陷的线条花纹版。
图6－9 伸缩绘图器
（三）复制凹版
手工雕刻的凹版或机械雕刻的凹版，以及由它们组合而成的凹版，除少数零星印件外，很少用原版直接上机印刷，通常是将原版复制成凹版，以供大量印刷，复制凹版的方法有钢板过版法和电铸法。
1．钢板过版法（俗称转写法）
将雕刻好的原版，淬火使之硬化。再把卷筒钢置于淬过火的原版上，利用钢版转写机，加以强压，经过转压后，在卷筒圆钢的表面，转压出凸画线条花纹，如图6－10（a）。然后将卷筒圆钢淬火硬化，再用相同的转写机，把圆钢上的凸画线条花纹，转压在其他的软钢或黄铜板上，复制出凹版，镀铬后，可供凹版印刷机印刷，如图6－10（b）。
2．电铸法
用雕刻的铜或钢凹版作为原版，由成型材料制成电模，再将电模放入镀槽内，镀以厚层的金属，然后从电模上剥下金属电镀层，在其表面镀铬，即复制成可供印刷的凹版。
电铸版有铜电铸版、铁电铸版以及镍电铸版等。
图6－10 过版法原理示意图
钢板过版法与电铸法相比，虽然具有操作时间短的优点，但却要求操作者有熟练的技术，尚且其制版效果，还会因个人手法的不同而差异很大；复制凹版的尺寸和形状，因版材伸缩，难以稳定制版的质量。
电铸法制版虽然时间较长，但个人技术对制版效果的影响较小，能获得忠实于原版的复制凹版，是目前常用的一种方法。
二、雕刻凹版印刷工艺
（一）雕刻凹版印刷机
雕凹版和照相凹版相比，线画凹入的深度较大，印刷时需要较大的压力，才可以把油墨转移到纸张的表面，一般压力约为1．5～2．0N／cm2。因此，雕刻凹版印刷机和其他的印刷机相比，结构上应有较高的刚度和强度。
雕刻凹版印刷机，由输纸机构、收纸机构、印刷机构以及上墨及擦除装置组成。印刷的纸张从输纸台送出，通过印版滚筒和压印滚筒之间时，进行印刷，最后由收纸机构堆放在收纸台上。
图6－11是常用的多色雕刻凹版轮转机，在印版滚筒的周围，分布差3～4个自动移离的上墨装置。印刷时，各个上墨装置的塑胶离合墨辊，顺序对印版上各色油墨，再用和印版滚筒相接触的、逆向旋转的弹性塑胶辊，将凹版滚筒上空白部分的油墨擦抹掉，纸张通过压印滚筒和印版滚筒之间而印出成品。塑胶辊上的油墨，可由和它相接触的回旋刷清器，用有机溶剂清除干净。如果印刷时采用快干油墨，则每个小时可印刷6000多张成品。
图6－11 多色雕刻凹版轮转机结构示意图
多色雕刻凹版轮转机，能在花样线画之间变换色彩，有利于防伪，因此最适用于印刷钞券和邮票之类的产品。
（二）雕刻版印刷工艺
凹版印刷的准备工作，首先根据工作单的要求，按照样张领取油墨、纸张。然后安装印版滚筒，调整压印滚筒上的包衬物，使印版上各部分的压力一致，并调整刮墨刀对印版的距离，接着试印。试印的样张合格后，经车间主管人员签字，即可正式投入大量印刷。
在印刷过程中，为了加速印张上油墨的干燥速度，在印张通往纸台的过程中，设有干燥装置，用电记或红外线加热，使印张上的油墨迅速干燥。
凹版印刷所采用的油墨，由固体树脂、挥发性溶剂、颜料、填充剂和附加剂等组成，不含植物油，是一种极其容易挥发的溶剂性油墨。利用优质吸墨性的凹版油墨，挥发性溶剂所占的比例非常大，印刷时油墨的消耗量又相当大，因而一方面污染空气，使印刷工人发生急性或慢性的中毒症，同时容易引起火灾。因此印刷机上的电器设备，均要有防爆装置，并应经常检查维修，以免着火，发生人身事故或停机影响生产的正常进行。
印刷过程中，还要密切注意静电的发生，并采取防止静电发生的有力措施。
工作场所排气通风应良好，使空气中的溶剂蒸气浓度降到最低值。有条件的印刷车间还应安装溶剂回收器。
（1）影写凹印墨 一般用于纸张印刷。按使用溶剂，可分为三种。
①苯墨 以甲苯、二甲苯为溶剂。
②汽油墨 以汽油为溶剂，印刷时可加少量的苯类溶剂作为助剂。
③水基凹印墨 以水及少量醇为溶剂。
（2）塑料凹印墨 是由聚酰胺树脂、二甲苯、异丙醇、颜料、填充料等组成。属于挥发性流体墨，适用于聚乙烯薄膜的印刷。
（3）醇溶性凹印墨 以醇溶性固体树脂，如松香衍生物、硝化纤维素等醇为溶剂制成。是挥发性印墨，适用于玻璃纸、金属箔等的印刷。
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