[科普中國]-刻圖儀

刻圖與清繪

刻圖是一種清繪新工藝，已被廣泛應(yīng)用于制作出版圖的清繪原圖，以及航測內(nèi)業(yè)的地形圖清繪。傳統(tǒng)的著墨清繪是在圖紙或透明卡基上建立正陽圖象，刻圖恰恰相反，是在透明片基上涂布具有遮光性能的遮光層，制成刻圖膜，在膜上翻曬圖象，再用刻圖工具或刻圖方法刻出各種透明的線劃、圖形符號和數(shù)字，建立反陰圖象，是為陰象刻圖。陰象刻圖的方法有機(jī)械刻圖、化學(xué)刻圖和物理刻圖等，用得最多的是機(jī)械刻圖法。常用的機(jī)械刻圖工具有刻圖環(huán)、懸臂式刻圖儀刻筆和刻刀。常用的機(jī)械刻圖膜有鈦白膜和樹脂膜。在刻成的陰象刻圖版上涂一層油性墨水，再用酒精或其他溶劑溶去遮光層，留下油性墨水線劃便成為陽圖，稱為陽象刻圖，用于制版印刷可省去一道翻版工藝?？虉D具有易學(xué)易精、線劃流利、線號準(zhǔn)確，能縮短成圖周期和簡化制版工藝、降低制版成本等優(yōu)點(diǎn)，但作業(yè)人員的眼睛較易疲勞。

清繪是編圖和印刷的中間工序，指利用繪圖工具，對原圖著墨或著色，描繪線劃和注記，使之符合復(fù)曬或出版要求的過程。清繪對象是編繪原圖或?qū)崪y的地形原圖，得出的成果是清繪原圖。清繪要嚴(yán)格按照原圖進(jìn)行，繪圖人員非經(jīng)允許，不得對原圖作綜合、刪除或移位。清繪有單色和多色之分，對于印刷出版的多色地圖，通常都按一色一版的原則著墨繪制分版清繪原圖。近年來，清繪要求較高的出版圖已日益普遍地以刻圖工藝取代傳統(tǒng)的著墨(色)清繪方法?？虉D具有工效高、線劃流利，線號準(zhǔn)確，制版工藝簡單和印刷質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)2。

幾種刻圖儀簡介懸臂式刻圖儀懸臂式刻圖儀又稱“折臂式刻圖儀”?？汤L地圖上等粗曲線的儀器。由基座、支柱、前后折臂、刻筆套筒等組成?；侵劓?zhèn)，用以保持儀器的穩(wěn)定性。儀器各活動(dòng)關(guān)節(jié)嵌有滾珠軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，儀器各關(guān)節(jié)結(jié)合緊密，無晃動(dòng)現(xiàn)象。使用時(shí)，儀器的兩臂夾角在60°左右為宜，角度過大或過小降低儀器轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性，影響刻圖質(zhì)量。可以刻繪各種線劃和符號3。

刻圓儀刻圓儀是刻繪地圖上圓圈形符號的工具。借助偏心刻針的旋轉(zhuǎn)刻出直徑 3 毫米以內(nèi)的各種大小的圓圈。采用光學(xué)對中器定位，刻圓精度較高，但較笨重，工效低。目前，多采用模片刻圓1。

刻點(diǎn)儀刻點(diǎn)儀是刻繪地圖上點(diǎn)狀符號的工具。有刻點(diǎn)筆、電動(dòng)刻點(diǎn)儀和電熱筆等?？厅c(diǎn)筆是在筆桿中裝有彈簧，當(dāng)向圖版下壓時(shí)刻針旋轉(zhuǎn)刻膜，松手時(shí)刻針向相反方向旋轉(zhuǎn)刻出圓點(diǎn)。電動(dòng)刻點(diǎn)儀的刻針裝在微型電動(dòng)機(jī)的軸上，通電后使刻針旋轉(zhuǎn)刻出圓點(diǎn)。電熱筆是在刻針上繞上電熱絲，通電后灼熱的刻針熔去刻圖膜，形成圓點(diǎn)1。

刻圖法發(fā)展簡況三十年代初，國外就開始了刻圖法的研究，到五十年代已有很大的進(jìn)展，以塑料片代替玻璃版為刻圖片基，設(shè)計(jì)出多種形式的成套刻圖儀器和各種具有不同性能的刻圖膜，為刻圖法能用于生產(chǎn)創(chuàng)造了必要的條件。如美國的通用刻圖儀，瑞士的刻圖環(huán);捷克的迥轉(zhuǎn)足刻圖三腳架，蘇聯(lián)的小車式刻圖儀等。它們的共同性能是使刻針處于垂直和穩(wěn)定狀態(tài)，便于刻繪各種線劃和符號，除這些主要儀器外，符號縮刻，符號摸片，刻針刻刀的修磨工具也進(jìn)一步完備。采用合金鋼式紅寶石等特硬材料制造刻針刻刀，延長了使用時(shí)間，改進(jìn)刻繪性能，提高刻圖效率。在刻圖方法上為了滿足不同用途，研究成陰象刻圖法，陽象刻圖法，化學(xué)刻圖法，電熱刻圖法等。對于刻圖法中的工藝程序，使用范圍，效率、成本、片基特性，刻圖法和制印關(guān)系等，為使制圖生產(chǎn)工藝合理化也進(jìn)行了廣泛的研究和試驗(yàn)，取得不少成果，致使刻圖法已成為各國地圖生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的成圖方法。

我國從1958年開始試驗(yàn)刻圖法、到1967年前，在國家測繪總局系統(tǒng)，一些單位棕、蘭版已采用刻圖法，黑版刻繪也開始應(yīng)用于生產(chǎn)。并設(shè)計(jì)部分刻圖工具，編寫、翻譯出版一批刻圖法文章，培養(yǎng)出一些刻圖法研究技術(shù)作業(yè)人員。文化大革命期間，特別是70年以來，在總參和部隊(duì)系統(tǒng)，廣泛開展刻圖法實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。我所從1966年開始實(shí)驗(yàn)刻圖法，根據(jù)工作需要和加工條件，自制一些簡易工具，曾試用于刻圖作業(yè)，1970年起正式采用刻圖法4。

刻圖法的優(yōu)缺點(diǎn)刻圖法所以能成為當(dāng)前世界各國地圖生產(chǎn)中廣泛采用的成圖方法，主要在于它比繪圖法有較顯著的優(yōu)越性，根據(jù)我們的體會主要有下面幾方面。

1.從整個(gè)成圖工藝來看，刻圖法與制印工作的配合更為密切?？汤L成的圖版實(shí)際上就相當(dāng)于一塊照象陰版，省去照象工作，如果采用分版刻圖，還可以省去分涂和大部分修版工作。遮光率強(qiáng)的刻圖膜(如經(jīng)過染色的銀鹽膜)可以直接用于陰象刻版，一般是先翻曬陽象，采用陽象制版是完全可行的。這樣制印前的準(zhǔn)備工作就大為簡單。

2.和繪圖法比較，刻圖法容易操作，尤其對等高線負(fù)載大的地圖、由于刻繪線劃時(shí)轉(zhuǎn)彎容易，線條光結(jié)均勻，更能發(fā)揮其特長。因此刻圖人員的技術(shù)訓(xùn)練比繪圖人員技術(shù)訓(xùn)練容易得多。

3.刻圖工具修磨合用后，可用很長時(shí)間，尤其在塑料片上刻圖，磨損率很低，針尖直徑大于0.15mm的唱針，幾乎看不出磨損、如果用合金鋼、紅寶石等特硬材料制作0.08mm~0.1mm的刻針，更可長時(shí)期使用。因此作業(yè)人員省去繪圖中的工具修磨，擦墨等很多輔助工時(shí)。據(jù)國外資料介紹，刻圖與繪圖比較，一般可提高工效30%左右，好的可達(dá)50%4。

雖然刻圖法所具備的優(yōu)點(diǎn)早被實(shí)踐所肯定，但也同時(shí)存在著一定弱點(diǎn)和問題，尤其對我們來說，因?qū)嵺`較少，不僅在設(shè)備條件上有困難，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)亦深感不足。遇到問題較多，在一定程度上妨礙刻圖法的普遍應(yīng)用?，F(xiàn)將我們所遇到的問題介紹如下：

1.國產(chǎn)0.07mm~0.10mm厚度的聚醋塑料片可以用作刻圖片基，但其表面硬度尚覺不足，容易被刻破。再一是變形較大，據(jù)初步觀察，流有刻圖膜的聚醋塑料片在半年時(shí)間內(nèi)，縮小變形達(dá)0.6~0.8編因此用于大幅面刻圖作業(yè)，其變形誤差遠(yuǎn)超過允許范圍。為了避免這一缺點(diǎn)，需采取一些補(bǔ)救措施，如盡量不用全開幅面，其變形多為縮小，在照象時(shí)尺寸可照得稍大些，待其收縮后符合要求；為了保證制印中的套合精度，一幅圖所使用的刻圖膜一次流布，分版刻繪的底圖也需一次翻曬，使各版變形趨于一致。

2.目前我們試用的欽白刻圖膜性能尚不夠穩(wěn)定。有時(shí)有刻線不光和剝落現(xiàn)象，遮光率尚顯不足，不能用它曬制大印量的印刷版。用烤版機(jī)流布刻圖膜，厚度不勻，且有1/3藥液流出版面而浪費(fèi)。分散配制效率低，質(zhì)量不能保證，影響刻圖法的使用。據(jù)初步分析，刻圖膜所存在的主要是條件問題，如果用機(jī)械化專業(yè)生產(chǎn)，上述缺點(diǎn)大部可以解決。當(dāng)然為了適應(yīng)多方面的使用，有必要研制新型刻圖膜。

3.線條一旦刻錯(cuò)，修改比較困難，目前采用刻圖膜液作為修改液，效果尚不理想，因此配制合用的修改液也是刻圖法中急須解決的課題。

4.透明注記的感光乳劑不夠穩(wěn)定，目前尚有發(fā)灰，脫膜等現(xiàn)象。主要也是加工條件問題，如果由感光材料廠作為產(chǎn)品生產(chǎn)，向題就簡單的多。此外如何選用一種透明度高、粘合力強(qiáng)既便于剪貼又易于修改的粘合劑是保證透明注記版質(zhì)量的關(guān)鍵。

5.現(xiàn)行地圖符號復(fù)雜不便刻繪，影響大比例尺地圖采用刻圖法，因此，改進(jìn)設(shè)計(jì)現(xiàn)行圖式圖例也是要研究的問題。

6.采用透圖臺刻圖，對作業(yè)人員的視力有些影響，而且不能離開電源，因此試驗(yàn)不用透圖臺的刻圖方法(如陽象刻圖法等)亦是很有意義的課題4。