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改进曝光系统 提升印花效率
集萃印花网  2009-10-30

    【集萃网观察】本文通过对曝光系统的改进,对增强生产效率、提升印花质量的问题,提供了一些切实可用的策略方法。

    最近一段时间,笔者走访了一家正在使用数台自动生产设备的超大型纺织品印花公司,进行两方面问题的调查研究:生产效率与质量。

    公司领导人从事于该行业已经有32年,尽管他们花费了最大的努力,但生产效率看似始终陷于停滞不前。为了实现加强生产力的目标,他们又添加了一台自动设备,并补充了足够的人力来生产操作。然而,生产力虽然有所增强,但仍远远不及预期计划,新设备的生产能力离预定目标还相差甚远。统计估算,公司的生产能力应达到每小时750件衣服的增量,但不管怎么努力,印制能力似乎仅可增加每小时300件衣服。由于平均下来,五台设备每台每小时只能生产300件衣服,因此这样不可能会有任何的惊喜!很明显,公司对生产的担忧是相当正常的,因为如今生产能力存在一个很大的差距:实际生产量仅有每小时1500件衣服,而预期生产目标要达到每小时3750件衣服。

    网框与张力的控制

    公司的业务规模已经超出了能承受的范围,其能力已无法满足再添加更多设备的需求,由此不得不改变为24小时的工作时间,从而保证已签约订单的及时完成。面临现在必须在周末上班,还要给付员工加班工资的境况,公司不得不积极寻求解决途径。

    任务完成量上的缺口意味着在印花车间每小时有2250件衣服无法被加工,即一个24小时的工作日少加工约54,000件衣服。一件衣服获利大约£0.25,那么一年收益缩减程度要超过£3.5百万。当然这还不包括人力资源成本,但这些都是必需的,这样才能有效控制一天新增的多余并且不知最终有何作用的12小时、经营收益和其他相关成本。

    当公司生产效率变得停滞不前的同时,其印制品质量已经下降到了极点,以至于客户都开始抱怨起来。公司的一些大客户甚至逐步将部分印花任务交给了其他印花商来完成,有时候的确只能这样做了。

    公司领导层的第一个问题是:我是否了解他们的印花机?按他们的意思,问题一定是出在印花机上。由实践经验可知,问题其实并不在于此,真正的问题可能发现于车间的其他地方,印花车间中最重要的工具往往就是那些容易被忽视的东西。生产力的不足是很容易精确分析的,相比印制质量通常更受重视,因此能先于印制质量发生降低被察觉,而实际上质量问题是首先产生的,并且看来是真正最直接的导火索。所以,建议最初要检查正在印制加工的产品质量。车间生产中,关于印制质量有许多要素可以列举出来:所用的网框类型、丝网绷紧程度、曝光设备单元、员工的受教育程度,除此还有很多其他方面。

    这些因素都会体现在最终产品的印制质量上面。网框由于看似一个很简单的装置,仅仅是放在一个特定的位置用于支撑网版,这是个相对来讲无关紧要的任务,因此常常会被人忽视。事实上,在特定位置支撑网版并且保持适当强度维持其稳定是整个丝网印花过程中最重要的任务之一。如果可通过框架下调绷紧强度,丝网孔径就能变得更小,使得更少油墨被传递,进而技术员就要经过两次或更多的操作来获得充足的墨层厚度。与此同时,由于网丝已经放松,使其能够在胶刮前方自由摆动,导致印刷图像被弄脏或出现重影。尽管网版重新拉紧会使该现象的影响程度变得很小,但当网丝再次变松散时,影响程度将进一步加剧,并造成印制质量的下降。

    在我看来,要在适当拉紧强度支撑并固定丝网版,最好的方法是使用可调节绷紧程度的网版。这样就能使丝网印花者迅捷调节网丝到最适用的绷紧程度,在操作中保持固定其状态不变。当网丝又变得松开时,网版可一次又一次地调整并迅速容易地回到应有的绷紧状态,直至网丝的状态能在生产中保持固定而松散性能已经极度减弱。很难再找到一种网版,在支撑丝网版保持固定位置方面能与可调节绷紧程度的网版相媲美,因此必须使用此类网版才能在实际生产中获取投资收益。可调节绷紧程度的网版应当是丝网印花商经营中首位并且是最重要的投资内容,其投入应用将能有力提升生产效率以及产品质量。

    不过,可调节绷紧程度网版的成本投入只是解决问题的一个方面,其截然不同的另一个方面在于如何成功应用这些设备。该公司是一家投资使用Newman滚动版架已有数年历史并且独家享有其技术的印花商,在对公司进行调研时发现,其丝网印花工已经对现状十分得意,并不注意调整网丝回到设备供应商所推荐的绷紧程度范围。但实际上绷紧程度已经处于混乱状态,进而导致印花机开机设置时间极度超时,使得机器要闲置等待数小时无法进行生产,直到印花工花费很大力气完成校正的工作。

    通过对绷紧程度的调节,帮助公司顺利摆脱了2小时开机时间的成本浪费,现在只需20分钟即可完成此操作,从而增强了生产能力,一天车间中大约只需要16个工作小时,生产效率整体提升了13.3个百分点。

    许多丝网印花商投入起步规模都比较小,这家公司同样是如此。早在32年之前,公司就开始靠着一台小型手工印花机和一部自制的汞蒸汽灯曝光设备来生产经营,他们使用一个洗澡盆作为显影池,利用一根橡胶软管来加工回收的网屏,这些设备随后都放在了大楼旁的墙边。

    事实上,因采用了这些尚处于研究阶段的设备与技术,客户逐渐开始适应了高质量的生产加工,这家新出道创业的公司在产品质量上每当有所改进都是一次巨大的飞跃,显示出极其迅猛的发展趋势。然而业务要求同样在不断地增强,近来大多数新客户对质量上的要求,如今早已远远超出了公司领导的预料。

    曝光的控制

    印花车间中自制的曝光设备与那些在其他很多丝网印花车间中所看到的几乎一样,随着生产业务的发展,还未着手考虑对曝光装置的升级换代,而客户提出的要求却已经加强,感光乳剂技术早已经日新月异。由于一开始资金投资力度有限,大多数公司领导层更愿意使用通用型、廉价的灯具材料,包括有荧光灯、石英卤素生产用灯、汞蒸气灯,甚至还有金属卤化物灯。由于这些灯具任一种类都能够适用于当前生产中网版的曝光需要,于是公司领导便觉得没必要购买商业专用的曝光设备了。

    然而,他们是无法充分了解作此投资的整个真实价值所在。我的这位客户就是一个典型的例子,公司还在使用一台简陋的汞蒸气曝光设备,为五台自动印花机提供服务,进行丝网印刷!

    一定要记得,曝光设备恰好在感光乳剂和图像结合之处,最终印品上的细节信息在此处被捕获或者丢失,这点很重要。如此使得这一时刻在整个工艺的设计规划中起着至关重要的作用,事实上在这一个单独步骤上投入资金,采用UV复合光源曝光系统,配备有一个适合的真空装置,还有一台光能累积器,将极大地改善印品质量及其稳定性。下面一起来看下这四个技术特性。

    单点光源:最合适的光源其放射出来的光线在菲林片表面能实现正交,假如光线在菲林片上相交成一个角度,这时往往最有可能使光线下穿菲林片上图像的边缘部位,导致图像细节信息的丢失以及图像边缘的模糊。单独一个简易的灯具并不能产生这样的正交光线,因为射线只能在图像中央部位实现正交效果,在菲林片上远离中心的边缘位置处将相交成一个角度。荧光灯设备具备在各个方向都发射出光线的特性,有可能会造成图像被下切穿透。必须要使用一个单点光源并且结合精确设计的反射体,才能达到这种正交的效果。

    UV复合光源:为了使感光乳剂聚合固定住,必须要在330-440纳米范围间的UV射线下进行固化,通过射线作用使感光乳剂中的光敏剂发生反应,但是并非所有UV光源所起的作用都一样。尽管有些金属卤化物灯对固化感光乳剂能产生有效作用,但要选择一种能发射出足够所需光谱能量的设备,这一点很重要。用于固化感光乳剂功能的与用来工作区域照明的金属卤化物灯之间,存在着相当大的差异。除此,虽然有人还使用石英卤素灯,但事实上这些设备都不具备发射UV光线的特性,从而导致了曝光时间的延长,这是影响生产效率的真正因素之一。

    我的这位客户在公司1973年刚投入生产经营时选择使用了汞蒸气灯,这一类型的生产用灯在那个时候表现很好。不过我的这位客户尚未意识到,数年后感光乳剂的变化意味着这种类型的灯如今已不再适用于曝光的生产需要。

    真空:与众多丝网印花商一样,我的这位客户依旧在使用一块胶合板和桶装油墨,来粘合菲林片连接于感光乳剂与自制曝光设备的玻璃装置之间。他们还不知道,灯具所释放出来的热量可能已经造成处在设备中心的玻璃中部开始熔化,由此使得那部分区域始终无法正常粘连。

    其结果导致在四色印刷工艺当进行到一半,图像已经变得非常柔软了。现在只需改用一个精工制作并配有真空装置的曝光系统,就能产生足够的压力来紧紧地固定住菲林片正面,与感光乳剂隔离开来,由此在整个图像中都能形成极其明晰细节信息。

    光能累积器:控制不同丝网版的曝光程度,其重要性仅次于获得合适的UV光谱。为了确保稳定性,最好的方法是使用光能累积器。该设备能监测UV光线的数量,并且调整曝光程度用于补偿弱电压波动。设备还可用来弥补老化光源产生的不足之处,使产出量逐渐地降低下来。

    投资收益

    在我这次走访之前,公司的生产部门使用单个曝光设备,平均每日生产50块丝网版。而按我的建议改革实施之后,公司领导增购了一台曝光设备,能在同一时间曝光尺寸在23×31” OD的丝网版。这台曝光设备拥有两个金属卤化物灯,其中一个就直接位于每一块丝网版的下方。该设备由真空包装壳体支撑,并配备有一个光能累积器。曝光射线可分割范围从105秒到16秒不等,但如今已是同时在生产两块丝网版,而不仅仅是单独一块了。

    这样相当于一年节省了350个工作小时,减少的操作手续总计一年又节省了300个工作小时。绷紧程度上的优化不但有助于为开机设置提速,公司领导还感觉到印制生产速度同样有了大幅度的加快:现在所有五台机器每小时已经能生产700张次。公司生产部门成功地将轮班班次从3班削减到仅2班,而这再一次节省了一年8,320个工作小时。

    公司领导如今发现一些很简单的举动,比如确保网丝处于适当的绷紧状态,或者投资购买一台性能优异的金属卤化物曝光设备,都能够在今后很长一段时间带来远甚于投入资本的收益——现在他们已经节省了等价于一年13,130个工作小时的成本开支。然而,成本的节省收益并未由此止步。他们注意到,已损耗并需要重新制作的丝网版数量有了很大程度的减少。在印制生产效率增强的同时,质量的改进以及必须重新加工数目的降低,还显著激励了员工的工作积极性,由此又减少了发生旷工的概率。大家都十分愿意来投入工作之中,因为各方面都在不断向好的方向发展。

    客户的满意度同样得到了提升。在那些专程来访与公司达成合作的新客户中,不乏当年流失的客户,因为这些客户已经看到了公司产品质量的完善。

    最后的结果将是,仍有许多印花商使用绷紧程度不够的丝网版和劣质的曝光系统加工生产,当他们看到最终自认为“优质”的丝网版时会感到洋洋得意,但是这些印花商始终根本无法看到自己落在桌子上的成本资金。

    来源: 印染在线

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