印刷機械

　　現代印刷機一般由裝版、涂墨、壓印、輸紙等機構組成。它在工作時先將要印刷的文字和圖像制成印版，裝在印刷機上，然后由人工或印刷機把墨涂敷于印版上有文字和圖像的地方，通過水墨不相融的原理，去掉多余的油墨，再直接或間接地轉印到紙或其他承印物上，從而復制出與印版相同的印刷品。

　　印刷術最早發明于中國，自九世紀起印本書籍已在中國出現，隨后中國發明的印刷術傳到世界各國。印刷機的發明和發展，對于人類文明和文化的傳播具有重要作用。

　　1439年，德國的谷騰堡制造出木制凸版印刷機，這種垂直螺旋式手扳印刷機雖然結構簡單，但卻沿用了300年之久;1812年，德國的柯尼希制成第一臺圓壓平凸版印刷機;1847年，美國的霍伊發明輪轉印刷機;1900年，制成六色輪轉印刷機;1904年，美國的魯貝爾發明膠版印刷機。

　　二十世紀50年代以前，傳統的凸版印刷工藝在印刷業中占據統治地位，印刷機的發展也以凸版印刷機為主。但鉛合金凸版印刷工藝存在勞動強度高、生產周期長和污染環境的缺點。從60年代起，具有周期短、生產率高等特點的平版膠印工藝開始興起和發展，鉛合金凸版印刷逐漸被平版膠印印刷所代替。軟凸版印刷、孔版印刷、靜電印刷、噴墨印刷等，在包裝印刷、廣告印刷方面也得到發展。

??印刷機按印版形式分為凸版、平版、凹版和孔版印刷機;安裝版和壓印結構分為平壓平式、圓壓平式和圓壓圓式印刷機。

　　2:凸版印刷機

　　凸版印刷機是歷史最久的印刷機，它印版表面的圖文部分凸起，空白部分凹下。機器工作時，表面涂有油墨的膠輥滾過印版表面，凸起的圖文部分便沾上一層均勻的油墨層，而凹下的空白部分則不沾油墨。壓力機構的把油墨轉移到印刷物表面，從而獲得清晰的印跡，復制出所需的印刷品。

??凸版印刷機主要有平壓平、圓壓平和圓壓圓三種型式。平壓平凸版印刷機又稱平壓印刷機。它裝置印版的版臺和壓印機構均為平面形，工作時，印版與壓印平板全面接觸，機器一次所承受的總壓力比較大，相對壓印時間較長。這種印刷機要求印版和壓印平板平整，印刷幅面不大;圓壓平凸版印刷機又稱平臺印刷機，它裝置印版的版臺為平面形，而壓印機構則為圓形滾筒。機器工作時，版臺往復運動，印刷速度受到一定限制，故產量不高;圓壓圓凸版印刷機又稱輪轉印刷機，它裝置印版的版臺和壓印機構均為圓形滾筒。機器工作時，壓印滾筒帶著印刷物運動，并與印版滾筒互相接觸。壓印滾筒和印版滾筒連續不斷地飛速旋轉，故生產率較高。

　　3:結構

　　印刷機械[1]是用于生產印刷品的機器、設備的總稱。它的功能是使印版圖文部分的油墨，轉移到承印物的表面。

??印刷機一般由輸紙、輸墨、印刷、收紙等裝置組成。平版印刷機還有輸水裝置。

??印刷機的種類很多，可以按以下五個方面來分類：

??按照版面型式分為：凸版印刷機，平版印刷機，凹版印刷機，孔版印刷機;

??按照紙張的尺寸規格分為：平版紙或單張紙印刷機，卷筒紙印刷機;

??按照印刷色數分為：單色印刷機，雙色印刷機，多色印刷機;

??按照印刷幅面分為“八開印刷機，四開印刷機，對開印刷機，全張印刷機，超全張印刷機等。

??印刷機的分類方法雖然很多，但是，印刷機的核心部分是印刷裝置的壓印機構，因此，依據施加壓力的方式，一般所印刷機分為平壓平型、圓壓平型、圓壓圓型等三種。

　　平壓平型印刷機

　　平壓平型印刷機的結構特點是，裝版機構和壓印機構均呈平面形印刷時，壓印平版繞主軸進行往復擺動，完成輸紙和壓印。由于印版圖文部分的油墨和壓印平版同時全部接觸，因而壓印時間較長，對承印物所施加的壓力較大，故印刷品的墨色濃重，線條、筆劃飽滿。

??平壓平型印刷機，體積較小，印刷速度慢，生產效率低，適用印刷幅面小的印刷品，如：賀卡、請柬、書刊封面、信封、標簽等。這類印刷機有活字版打機機、銅鋅版打樣機和圓盤機等。

　　圓壓平型印刷機

　　又稱平臺印刷機，它的結構特點是，裝版機構呈平面形，壓印機構是圓形的滾筒，俗稱壓印滾筒，如圖2-5所示。

??印刷時，印版隨同裝版平臺，相對于壓印滾筒作往復的移動，壓印滾筒一般在固定的位置上，帶著承印物邊旋轉邊壓印，壓印滾筒對承印物施加的壓力比平壓平型印刷機較大的提高，但由于版臺往復運動，印刷速度受到限制，生產效率不高。主要印刷書刊的正文。這類印刷機有：一回轉凸版印刷機，二回轉凸版印刷機，?；剞D凸版印刷機，平版打樣機等。

　　圓壓圓型印刷機

　　又叫輪轉印刷機，它的結構特點是，裝版機構和壓印機構均為圓柱形的滾筒，圓柱形的裝版機構，俗稱印版滾筒，如圖2-6所示。

??印刷時，壓印滾筒帶著承印物，相對于印版滾筒以相反的方向邊轉動邊壓印。由于壓印滾筒和印版滾筒接觸的時間較短，故對承印物施加的壓力比圓壓平印刷機小。

??圓壓圓型印刷機，利用壓印滾筒和印版滾筒不停息的接觸并進行壓印，運動平穩、結構簡單、印刷速度快。若將印刷裝置組合在一起，設計成衛星式或機組式的印刷機，還可以進行雙面、多色印刷，生產效率很高。這類印刷機，目前使用的最多，有平版印刷機，凹版印刷機、柔性版印刷機和印刷書刊、報紙的高速卷筒紙印刷機等。

　　4:平版印刷機

　　平版印刷機印版表面的圖文部分與空白部分幾乎處在同一平面上。它利用水、油相斥的原理，使圖文部分抗水親油，空白部分抗油親水而不沾油墨，在壓力作用下使著墨部分的油墨轉移到印刷物表面，從而完成印刷過程。

??采用間接印刷法以后，平版印刷機發展迅速，品種較多，如辦公用的微型膠印機，大型、多色、高速的書報雜志膠印輪轉機，用于平張紙的或卷筒紙的、單面印的或雙面印的平版印刷機。其中單色膠印機和卷筒紙膠印機具有代表性。平版印刷機已廣泛采用電子計算機控制裝置，技術上日趨先進。制版設備也發展到運用電子分色機，并廣泛采用預涂感光版。

　　5:凹版印刷機

　　凹版印刷機的主要特點是印版上的圖文部分凹下，空白部分凸起，與凸版印刷機的版面結構恰好相反。機器在印單色時，先把印版浸在油墨槽中滾動，整個印版表面遂涂滿油墨層。然后，將印版表面屬于空白部分的油墨層刮掉，凸起部分形成空白，而凹進部分則填滿油墨，凹進越深的地方油墨層也越厚。機器通過壓力作用把凹進部分的油墨轉移到印刷物上，從而獲得印刷品。印多色時采用套印法或間接的局部涂墨法，使各種顏色的油墨根據需要，分布在印版表面的有關部分，印多色的基本印刷原理與印單色相同。凹版印刷機所用的印版主要有兩種，一種是照相凹版，即影寫版;另一種是雕刻版。雕刻版的雕刻有手工雕刻、機械雕刻和電子雕刻等方法。

　　6:絲網印刷機

　　絲網印刷機屬于孔版印刷機中較有代表性的印刷設備，它的印版是一張由真絲等材料編織而成的縱橫交錯、經緯分明的絲網。已經生產的有平面、曲面、成形、印染、印刷電路和新型輪轉等多種絲網印刷機。其中，新型輪轉絲網印刷機的速度和生產率比較高它的特點是將絲網安裝在滾筒上，油墨澆在滾筒內。機器工作時滾筒旋轉，橡皮刮墨刀把圖案快速印到印刷物上。

??制作絲網的材料除真絲外，還可用尼龍絲、銅絲、鋼絲或不銹鋼絲等。絲網印刷機應用的孔版印刷原理起源于古代的模版印刷?？装嬗∷⒂兄`寫版、鏤空版噴花和絲網印刷等多種形式。??絲網印刷最初采用手工操作，當時只有一個版架、一塊絲網版和一塊模版。到50年代絲網印刷才實現機械化、自動化。滾筒式絲網印刷機印刷時著墨量多，適于印刷墨層厚實的印刷品，可以在各種紙張、玻璃、木板、金屬、陶瓷、塑料或布匹上印刷，可用多種油墨，包括可以導電的金屬性油墨。

　　7:世界印刷機械工業發展歷程

　　世界印刷機械自20世紀80年代以來取得了較大的發展。20多年來，印刷機械的發展經歷了三個階段。

??第一階段是20世紀80年代初至90年代初期，這一階段是膠印印刷工藝發展的鼎盛時期.這一時期的單張紙膠印機最大印刷速度為10000印/小時。一臺四色印刷機印刷前的預調整準備時間一般為2小時左右。印刷機自動控制主要集中于自動結紙、自動收紙、自動清洗、墨色的自動檢測及墨量自動調節以及套準遙控等方面。這一時期除了單色、雙色機外，每個單張紙膠印機制造廠商幾乎都還具有四色機的制造能力，多數制造商都能夠制造紙張翻轉機構，進行雙面印刷。第二階段是20世紀90年代初至20世紀末。進入20世紀90年代，以單張紙膠印機為標志，國際上印刷機械設計制造水平向前邁進了一大步。與第一階段的機型相比，新一代機型的速度進一步提高，由10000印/小時提高到15000印/小時，印前預調整時間也由第一階段的2小時左右大大縮短為15分鐘左右。機器的自動化水平和生產效率也大大提高。進入21世紀以來印刷機械迎來第三個發展階段。目前，單張紙膠印機的某些機型可以達到17000—18000印/小時，但制造廠商并不極力追求印刷機最大印刷速度的提高，而是通過信息技術的應用，進一步縮短印前準備時間和更換活件的時間追求更高生產效率。

??在印刷機械自動化方面，網絡化、生產集成化、數字化工作流程、與管理信息系統(MIS)的鏈接等技術成為開發的重點。海德堡公司的CP2000自動控制系統除了對全機從給紙、輸紙及導紙、輸墨、輸水、換版、套準、清洗、干燥、上光涂布、噴粉及收紙等每個工作環節進行預置、調控及故障診斷之外，還具有實現印刷企業全部生產工序網絡化、在線傳輸印前圖像處理數據(CIP3/PPF或CIP4/JDF數據)等功能。進入新世紀，多數膠印機制造廠家都開發了相應的DI數字印刷機。

??此外，為了適應人們對高檔彩色印刷品的需求，8色組甚至10色組的多色組雙面印刷、附加聯線印后加工功能成為各類單張紙膠印機(包括小膠印機、DI直接制版機以及大型膠印機)的開發趨勢，而且技術日臻成熟，該類型印刷機已經開始擠占原本屬于卷筒紙印刷機的一部分市場。

??據歐洲印刷及紙加工機械制造商協會聯合會(EUMAPRINT)統計數字表明，由于受世界經濟不景氣影響，德、法、美、意、瑞士等七國印刷機械設備2002年的銷售比2001年下降了13.08%。從經濟景氣指數分析，歐美及中國、俄羅斯、日本等11個國家中，只有中國、俄羅斯是上升的趨勢，其余均是下降的，其中，德國2002年的銷售額約為68億美元，比2001年下降了12%;美國的銷售額約為22.7億美元，比2001年下降了16%;英國2002年的銷售額比2001年下降了24%，約為10.64億美元;意大利則下降了8%，約為7.63億美元。??而2001年印刷機械設備年產值排在前5位的國家則分別為：德國77.3億美元、日本39.18億美元、美國27.02億美元、英國14億美元、意大利8.29億美元。2001年印刷機械設備出口前5位的國家分別為：德國63.25億美元、日本15.78 億美元、美國12.46億美元、意大利10.6 億美元、英國9.4億美元。2001年印刷機械設備進口前6位分別為：美國22億美元、中國13億美元、德國12.28億美元、意大利9.22億美元、英國9.2億美元、日本7.98億美元。2002年中國印刷機械市場一花獨放，印刷機械設備的銷售額增長了13.8%，成為世界印刷及設備器材制造商的必爭之地。

??另據德國機械設備制造商協會(VDMA)印刷分會最新統計，2003年德國印刷機械行業產值約70億歐元，比2002年下降了13%。其中印刷機械占48億歐元，紙張加工機械占11億歐元，其余為紙張生產機械。目前德國印刷技術仍居世界領先地位，其全球市場占有率超過30%，產品出口率高達80%，主要出口到美國、中國和歐盟成員國。2003年德國對華出口印刷機械3.7億歐元，占德國印刷機械出口總額的9.8%，中國已成為德印刷機械第二大單一出口市場。而美國仍是德國印刷機械最大的進口國，占德國印刷機械出口總額的1/6。

　　8:國內發展現狀

　　中國發展現狀

　　中國印機行業整體抗風險能力較差，缺少國際競爭力

　　一、消費屬性不明顯，波動性大于下游印刷業

　　印機行業下游印刷業固定資產投資非常穩健，過去五年(2008-2012)行業FAI復合增速24%，投資增速區間穩定在21-27%。然而，印機行業本身表現卻并非如此穩定。

　　根據印工協對納入統計口徑的64家印機企業的統計結果顯示，2008-2012年，64家企業收入合計從56.46億元，增長到64.84億元，年均復合增速為3.5%;利潤合計從虧損0.85億元扭虧為盈為2.99億元。統計結果顯示，印機行業的成長性遠不及下游(低于下游FAI增速)，波動性也明顯較大。

　　印機行業的表現異于機械行業其他偏消費類子行業，并沒有體現出相應的消費屬性。我們認為，主要原因可能有二：

　　一是統計口徑干擾。目前納入印工協統計口徑的為行業內規模較大的六十多家企業，這些企業大多為國企，企業成長性未必優于其他未納入統計范疇的民營小企業，使得統計數據所反映的情況存在低估行業成長性和高估行業波動性的可能。另外，統計標的的動態調整也是可能干擾評估結果的一個重要因素。

　　二是出口因素干擾。目前，印機行業出口收入占比約25%，對行業影響顯著。2008年金融危機后，國內由于四萬億政策的實施，宏觀經濟波動較小，使得下游印刷行業保持了穩定增長。但由于海外經濟下滑較快且持續低迷，使得印機出口下滑較快。2009和2010年，印工協統計口徑下的64家印機企業出口增速分別同比下滑41.5%和3.0%即是例證。在出口存在重大影響而出口又出現下滑的情況下，印機行業與下游行業表現相背離可以理解。

　　隨著印機行業出口的轉暖和內資品牌市場份額的逐步提升，印機行業的波動性有望收斂，行業未來將充分受益下游行業的穩定增長和固定資產投資的穩定增加，從而逐步表現出應有的消費屬性。

　　二、整體落后國際水平，內資品牌占比不超過50%

　　中國印刷設備制造業在模仿和吸收國外先進機型、技術的基礎上發展起來，迄今已取得了較大發展，主導企業是傳統大型國有企業如北人集團等，民營企業如長榮股份等作為后起之秀逐步在市場占據一定份額。但從行業整體發展水平來看，目前國內印刷機械行業仍遠遠落后于國際水平，主要體現在以下幾個方面：

　　企業規模小。據有關統計披露，2012年，我國248家規模以上印機企業銷售總收入為328億元，利潤總額69億元。單個企業平均收入規模為1.32億元，利潤規模僅區區2144萬元。行業整體收入規模僅約相當于德國海德堡印刷機械公司50%，后者是印刷機械業首屈一指的解決方案供應商，在全球單張紙印刷機市場上占據4成以上的份額。

　　生產集中度低。國內印機行業的另一個特征是生產集中度很低。根據印工協的統計數據，2012年，國內印機企業收入前十分別為北人集團、天津長榮、上海光華、大族冠華等，前十大企業收入合計27.82億元。據此計算，中國印機行業市場集中度CR3、CR5、CR10分別僅為5.4%、6.9%和8.5%，遠低于機械行業其他子行業。

　　外資品牌壟斷50%以上市場份額。目前，國際主要印機企業如海德堡、曼羅蘭、高寶、小森、三菱、高斯等均已進入中國市場，這些印機龍頭實力強勁，技術相對成熟，產品質量與性能也較為穩定，品種體系豐富，在中國印機市場占據了較高的市場份額。

　　9:結尾

　　現代的印刷機械正進一步朝著高速、高效、高質方向發展。大型、多色、多功能，以及自動化、聯動化、系列化的機種和機型，亦與日俱增。

??例如：在原有主要型式的基礎上，把同類型的機組聯合起來，可使單面、單色印刷變為單面、多色印刷，也可使雙面、單色印刷變為單面、雙色印刷;把不同類型的機組聯合起來，可以根據需要重新組合成為膠印、凹印和凸印等各種聯合印刷機等。

　　10:制造行業

　　印刷機械制造行業承擔著為書刊出版、新聞出版、包裝裝潢、商業印刷、辦公印刷、金融票證等專業部門提供裝備的任務，設備以平版印刷、凹版印刷、柔版印刷、凸版印刷、孔版印刷5大印刷方式及特種印刷的印刷機為龍頭，帶動印前設備及印后加工設備共同發展。

??近年來，國內印刷設備需求以每年10%的增長速度連年上升，這就使中國成為世界公認的、蘊含最大潛力的市場。

??“十五”期間，印刷機械行業的發展突飛猛進，2004年主要印刷機械制造企業銷售額比2000年增長70.8%，已經超額完成“十五”規劃的目標。

??2006年印刷機械實現工業總產值120億元，印刷業購買國產設備約80億元，從國外進口16.3億美元(折合人民幣127億元)，中國印刷市場銷售印刷機械設備總額合計207億元。

??2006年1-12月全國印刷機累計產量為88,319.74噸，與2005年同期相比增長了18.66%。2007年1-8月全國印刷機累計產量為65,715.39噸，與2006年同期相比增長了13.66%。

??改革開放給印刷機行業的發展帶來無限生機。這些年，由于產品對市場適應性增強，印刷機行業已經具備了滿足國際市場多元化、全方位的需求能力，而且產品在國際上也具有較強的市場競爭力。

??印刷機械進出口已經成為推動印刷設備制造業發展的主要動力之一。2006年出口5.18億美元，同比增長29.17%，而進口額同比下降2.34%。這意味著印刷機械產品的出口結構已經開始發生重大變化，印刷機械零部件出口下降，整機出口增加，尤其印后加工設備的出口已經接近進口，開始出現進出口貿易逆差縮小的發展趨勢。

??目前，國內印刷機械設備制造企業專利的授權數量較少，這直接反映了企業的自主創新能力仍處于較低的水平。專利工作作為自主創新機制的重要方面應該引起企業的重視，企業要從保護自主知識產權和激發科技人員創新精神的角度，努力營造企業內部勇于創新的機制和氛圍。通過數字化工作流程實驗室、組織聯合攻關機構、建立自主知識產權獎勵制度等措施推進專利工作的進展。

??預計到2010年中國印刷機械市場需求量將超過400億元，屆時國產印刷機需求量將超過200億元，占到市場總容量的一半(進口印機預計將達到200億元)，中國將成為名副其實的、全球重要的印刷機制造基地。

　　近年來，由于紙箱生產企業的紙箱印刷普遍采用水性印刷開槽機，使得水性印刷開槽機市場得以迅猛發展。水性印刷開槽機后道工序是今后發展的重點，發展趨勢就是研發印刷、模切。大中小紙箱生產企業對設備的需求，是由企業生產的產品、企業規模和經濟實力決定的。所以，生產包裝印刷機械的企業必須分別對待，力爭既能滿足大型企業生產高檔紙箱產品的需求，又能滿足中小企業生產中低檔紙箱產品的要求，實現高、中、低檔產品全面發展。

　　目前，先進國家如美國、日本、法國、意大利、德國等紙箱生產實現了兩條龍生產工藝，而我國目前只實現了一條龍生產工藝。如瓦楞紙板生產線只是把原來比較落后的幾道工藝合并為瓦楞紙板生產線工藝，基本上實現了合并后連續化生產，紙板質量有所提高。瓦楞紙板生產線前道工序的生產，基本上實現了機械化，但后道工序仍然分為印刷、開槽、分切、釘箱、打包幾道工序。水性印刷開槽機雖然解決了印刷、開槽，分切、模切、釘箱，但打包仍然需要分開。目前，后道工序一條龍生產工藝我國還沒有研發成功，設備基本上依靠進口。因此，水性印刷開槽機后道工序是今后發展的重點，發展趨勢就是研發印刷、模切、粘箱、捆扎一條龍生產工藝，實現自動化、連續化生產?，F代的印刷機械正進一步朝著高速、高效、高質方向發展。大型、多色、多功能，以及自動化、聯動化、系列化的機種和機型，亦與日俱增。近年來，國內印刷設備需求以每年10%的增長速度連年上升，未來印刷機械行業蘊含最大潛力的市場。

　　我國印刷機械行業要向數字印刷和印刷數字化轉型，這是一個龐大的工程。第二個方向是向綠色印刷轉型。綠色印刷包括環保印刷，也包括節能、減耗。比如切紙機的精度高了，減少了浪費，裁切生產線減少了人工作業，節省了時間、空間，也是綠色印刷。當前，我國印刷機械行業同質化問題嚴重，一直在中檔甚至低檔的產品當中再惡性競爭以價格戰為標志的惡性競爭非常殘酷。問題的突破口在哪?就在技術創新，研發高端產品，高端設備的市場份額需要國內印刷機械業者共同爭取，爭取用國產高檔設備替代進口，甚至出口，這是一個很好的機遇。[3]統計數據顯示：我國的書刊印刷、報業印刷、票據印刷、辦公印刷、包裝裝潢印刷等印刷領域中，唯獨包裝印刷在這5年內，平均增長速度達到了13.2%。由此可以得出包裝機械是世界印刷行業發展的一大趨勢，我國的印刷機械企業需要把握住這個機遇。

　　印刷行業"十二五"規劃中，綠色印刷與數字印刷和印刷數字化被列入其中，專家指出這將印刷業的轉型出口，也將為我國印刷機械指明今后的產品方向，產品的發展符合戰略需求，才能不斷的擴大市場，取得進步。

　　11:變頻器在印刷機械上的節能改造應用

　　印刷機械在啟動時，電機的電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量. 系統在設計時在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現電機軟啟動、通過改變設備輸入電壓頻率達到節能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。進口變頻器ABB西門子比較好，但貴得離譜，國內變頻器做得較好的有三晶、匯川和英威騰等。