烟酒包装盒上的立体烫印工艺

在烟酒包装印刷行业，为了获得最佳的包装印刷效果，立体烫印广泛应用于烟酒包装的印后加工，烫印质量好，精度高，烫印图像边缘清晰、锐利，表面光泽度高，图案明亮、平滑。
   1、立体烫印原理
    立体烫印即烫印与压凹凸一次完成：使用烫金版、底模，在一定的压力和温度作用下，使印刷品基材发生塑性形变，同时使电化铝箔印到印刷品或其他承印物上发生塑性变形的部位,从而对印刷品表面进行艺术加工。电雕立体烫印版精度高，烫印效果十分精美。电雕刻黄铜版普遍应用于印后加工，通过电脑软件控制，对事先扫描的图像进行三维雕刻，这样制作的烫金版配合预制的凸版，可进行立体烫金。该工艺的关键在于制版，烫印版的图文部分应该是圆角线条，与普通的平面烫印版的直角线条不同，所以，立体烫印版在腐蚀后需要二次加工，技术难度较大。
    立体烫印技术是烫印技术和凹凸压印技术相结合的一种复合技术，是利用腐蚀或雕刻技术将烫印和压凹凸的图文制作成一个上下配合的阴模凹版和阳模凸版，实现烫印和凹凸压印技术一次完成的工艺过程。这种工艺同时完成烫印和压凹凸，减少了加工工序和套印不准产生的废品，提高了生产率和产品质量。
    由于立体烫印是烫印与凹凸压印技术的结合，形成的产品效果是呈浮雕状的立体图案，不能在其上再进行印刷，因此必须采用先印后烫的工艺过程，同时由于它的高精度和高质量要求，不太适合采用冷烫印技术，而比较适合用热烫印技术。
    2、立体烫印印版
    立体烫印版的制作原理与普通烫印版一样，但要比普通版复杂，因为其要形成立体浮雕图案，烫印版一般都是凹下的，而且具有深浅层次变化，深度也比普通烫印版深些，精度更高。目前国内主要采用的是紫铜版照相腐蚀法。这种方法的优点是成本低、工艺简单，但是它只适用于平面烫金，由于立体感差、使用寿命短、耐印力只有10万印左右，因此常用在一些对浮雕效果要求不高的包装产品上。
    目前国外已经普遍采用雕刻黄铜版，用扫描仪先将要烫印的图案进行扫描，将数据储存进电脑，然后通过电脑及软件的控制进行立体雕刻，形成有丰富层次立体图案的阴模凹版。由于是用电脑来控制，可形成非常精细的图案，对细微部分的表现更为理想，耐印力可达100万印以上，因此非常适合用来制作要求质量高、印量大的立体烫金阴模凹版。当然由于需配备高档的电子雕刻机、扫描仪、电脑及软件、工程技术人员等等，其制作成本要比照相腐蚀法高。而正是因为其制作复杂，技术难度大，可以较好地防止一些不法厂商的假冒行为，有一定的防伪功能。因此对一些高质量又要求有防伪功能的长版活，如烟包、酒包、保健品包装及贺卡等，很适合采用立体烫印。以前，这种烫印版都需要到国外加工，成本高，交货不及时，设计效果也难以令人满意。目前，国内已有少量厂商能加工这种烫印版，有效地降低了成本，尤其是加工厂商与设计人员直接交流，能正确理解设计意图，从而获得满意效果。
    （1）版材：7mm厚的黄铜板，使用寿命可达100万印以上，可大大减少停机换版时间，而且黄铜比普通的腐蚀平面烫金版所使用的紫铜更硬，对细小图案的表现更为理想。传统的腐蚀紫铜版，厚2mm，将其铆接到另一厚铜板或铝板上使用，成本低廉，但只能用于平面烫金，使用寿命一般也只有10万印。
    （2）、制版：采用电脑数控雕刻制版（CNC），比传统的蚀刻工艺更能满足烫印在层次和细节上的高要求；起凸边缘可采用不同的形状，得到精确完美的边角，保证印刷品上的烫印压凹凸图案可获得预期的边缘清晰度；按比例缩放图案的能力无可匹敌；烫印版和底模易于复制，可以使同一批次产品烫印压凹凸图案的外观都保持一致；烫印的图文具有明显的立体层次，在印刷品表面形成浮雕效果，并产生强烈的视觉冲击效果，使包装具有一种独特的触感；铜质立体烫印版经久耐用，尺寸和基本图案精确，可大大缩短开机准备时间，生产效率高，重复生产准确性好。
    （3）底模：当压凸烫印达到一定深度时，需要有底模与之配合，烫印时，立体烫印版在温度升高过程中会发生膨胀，而底模的温度却仍在室温，造成烫印版与底模不配套，所以需要采用特殊的底模技术。
    立体烫金不同于普通烫金，普通烫金的底版是平的，不需要特别制作，而立体烫金的底版必须是与烫印版相对应的阳模凸版，即烫印版凹下的部位在底版上应是凸起的，而凸起的高度与烫印版凹下的深度是相对应的。制作底模凸版的方法与凹凸压印的阳模凸版制作方法是一样的，常用的材料有石膏和玻璃纤维。若采用石膏则须在机器上完成制作，因此工艺较复杂，更换底版麻烦，但成本较低，现在国内较为常用。若用玻璃纤维则可以根据烫金版的模型预先制作，并配合加工的铜版制作定位孔，方便更换定位。
    底模凸版是为配合烫印凹版来形成立体浮雕图案的，其必须与烫印版精确对应。但是立体烫金不同于凹凸压印，凹凸压印多数不需要加热，而立体烫金则必须高温加热。在烫印时，随着温度升高，烫印版会发生膨胀，而底模凸版的温度却基本保持不变，这就会造成烫印版与底模凸版的不配套，造成压碎底模或无法烫印的现象。因此在制作底模凸版时要充分考虑烫印版的膨胀率，以制作出精确的底模凸版。
    3、工艺要求
    ⑴电化铝箔：电化铝箔一般由4～5层不同材料组成，如：基膜层（涤纶薄膜）、剥离层、着色层（银色电化铝没有着色层）、镀铝层、胶黏层。各层的主要作用是：①基膜层主要起支承其它各层的作用。②剥离层的作用是使电化铝箔层与基层分离，其决定了电化铝层的转移性。③着色层主要作用是显示电化铝的色彩和保护底层。常见的色彩有：金、银、棕红、浅蓝、黑色、大红、绿色等，其中金色和银色是最常用的两种。④镀铝层的作用是呈现金属光泽。⑤胶黏层的作用是起黏接烫印材料的作用。
组成胶黏层的胶黏材料不同，其黏接性也不同。为适应不同烫印材料的不同表面性能，电化铝就会采用不同的黏接层，从而构成了不同型号的电化铝。
    烫印速度和质量主要受剥离层和胶黏层的影响，如果这些涂层对热的敏感度不够，则烫印速度会相应降低。以前，由于受热量传递速度的限制，平压平烫印速度较低，都达不到5,000张/小时，但目前一些世界领先的电化铝供应商使其生产的电化铝已足以满足业界对烫印速度的要求，瑞士博斯特烫金机已经实现了烫印速度7,500张/小时。由于立体烫金形成的是浮雕图案，温度、速度和压力的控制与普通烫金都有差别，因此对烫印箔的要求与普通烫金也是有所差异，在选用烫印箔时应选用立体烫金专用的烫印箔，而不能将普通烫印箔用作立体烫印，否则会产生烫印质量不好或其它意想不到的现象。
    ⑵温度、压力、速度:温度、压力和速度是热烫印技术的三大要素，只有控制好三者之间的关系，才能控制好烫印质量，立体烫金也一样。由于立体烫金是一次完成烫金和凹凸压印，对温度的要求就更高，普通烫金温度只要70℃～90℃，而立体烫金则在150℃左右才能完成。若温度太低则可能出现电化铝胶黏层和剥离层不能充分熔化，烫印时电化铝箔不能完整转移，产生烫印不上或露底。而温度太高则会出现纸张变形过度，图文糊并，字迹不清，甚至出现电化铝变色的现象，同时还可能会由于温度过高而使烫印版膨胀过多，而不能精确与底模配合，产生烫印不良现象。因此温度的控制是三大要素之首。
    烫印压力则是指烫印瞬间烫印版版面所受到的压力。在烫印过程中，熔化后的电化铝胶黏层是靠压力来完成电化铝转印的，因此压力的大小和均匀性就直接影响了烫印的质量。而立体烫金除了要求电化铝箔转移到印刷品表面外，还要用巨大的压力在烫印部位压出立体浮雕图案，因此压力要比普通烫金更大，这也就要求烫金箔的强度要更好，以能经受强大压力的挤压。当然这并不是说压力越大越好，必须要合适，压力的过大过小都不能得到精美的图案。压力过大可能会压破烫金箔，甚至压坏底模和待烫印刷品；而压力过小，则可能会产生烫金箔转移不完全或烫印不上，使压凹凸的立体感浮雕达不到质量要求。因此压力控制同样很关键。
    烫印速度实际上就是烫印物与电化铝的接触时间，也即电化铝的受热时间。烫印速度快，受热时间短，烫印温度下降快，造成温度过低，烫印牢度就会受影响；烫印速度慢，受热时间长，烫印温度下降慢，烫印牢度好，但若控制不好则会造成烫印温度过高的故障。因此合适的烫印速度也是获得高质量烫印效果的保证。
    4、影响烫印质量的关键因素
   （1）设备精度：立体烫印工艺需要凹、凸两个模版，一定要选用精度高的烫印机，否则会造成凸模损坏。圆压平烫印设备精度高，但操作难度较高，需要特别注意滚筒包衬的厚度及下版台的高度，以保证设备运行中线速度一致，否则会造成滑移现象。平压平烫印设备精度不高，二次上版后版位会变动，也很容易造成凸模的损坏。
   （2）电化铝箔质量：烫金速度和质量主要受释放涂层和涂胶层的影响，这些涂层对热的敏感程度高，才能提高烫金速度，因此，采用先进胶水配方生产的电化铝才能够满足高速烫金的要求，从而降低热烫印成本。
    5、立体烫印技术在烟酒包装方面的发展趋势
    时下的商品包装越来越亮丽，越来越耀眼，烫印是印后加工中普遍采用的工艺，冷烫印的质量虽然也不错，成本低些，但比热烫印要逊色一些，要达到最佳的烫印质量和烫印效果，尤其是高档的烟酒包装，就要采用热烫印工艺了。而立体烫印是热烫印工艺的一个突出优点，它随热烫印技术发展而发展。今后的发展趋势之一就是联机立体烫印。立体烫印箔化学性能的提高，为烫印速度的大幅提升提供了可靠保证，因此，目前立体烫印工艺已经能够联机完成，而且，联机热烫印工艺的应用今后会越来越普遍。此外，单张纸折叠纸盒印刷正朝着卷筒纸印刷方向发展，这也为联机立体烫印工艺创造了条件。
    另一个发展趋势就是先烫后印，即烫印之后再在烫印箔上进行叠印。先烫后印工艺同样得益于烫印箔化学性能的改善和提高，从而可以采用UV油墨在烫印箔上进行印刷。先烫后印工艺能够提供更加卓越的装饰效果，并提高图像的视觉吸引力。烫印之后再叠印不透明或者透明的彩色油墨，可以实现迷人的效果，为包装设计者提供无穷的设计方案，并为设计者提供了充分展现自己创作才华的广阔空间。
    此外，成本降低、烫印速度提高是立体烫印的又一发展方向。轮转立体烫印滚筒的价格较高，是立体烫印工艺的成本高的因素，而在过去的五六年中，立体烫印滚筒价格的降幅高达50％。以前，由于立体烫印速度的限制，大部分立体烫印工作都是脱机完成的，而目前不论是平压平烫金机还是圆压平烫金机，速度都能够达到7,500～12,000张/小时。当然，烫印速度的快慢与所用机器的类型也有一定的关系。生产速度的不断提高，极大地降低了立体烫印成本。