立体烫金领域设计技术工艺
近年来，随着人们对商品包装外观式样以及质量要求的提高，印刷技术、包装技术都有了很大的进步，印后加工技术更是取得了蓬勃的发展，而电化铝烫印作为印后加工的一部分，这几年中的变化更是巨大。新技术、新工艺及多种技术结合使用的不断出现，使包装印刷品经烫印后在光泽度、立体感、金属感、防伪性能上都取得了较好的效果，尤其是目前应用越来越广泛的立体烫印技术，使商品的包装显得高档精美、富丽堂皇且富有个性。目前该技术主要用于贺卡、书签、商标、烟酒包装及各种高档包装盒上。
烫金及立体烫金
一、烫金
烫金就是借助一定的压力和温度，运用装在烫印机上的模版，使印刷品和烫印版在短时间内合压，将金属箔或彩色颜料箔按烫印模版的图文要求转印到被烫材料表面的加工工艺。由于烫印是以金银色为主，所以又常称烫金。这种技术是增加标签、商标、烟包、酒包及各种高档包装盒视觉效果和档次的重要工艺。其从工艺上可分为先烫后印和先印后烫。先烫后印就是在空白的承印物上先烫印上电化铝箔层，再在铝箔层表面印刷图文，多用于需大面积烫印的包装印刷品。而先印后烫则是在已印好的印刷品上，在需要烫印的部位烫印上需要的图案，这是目前被广泛应用的一种工艺。从烫印方式上，其又可分为热烫印技术和冷烫印技术。热烫印技术就是上面提到的需要一定温度和压力才能完成电化铝箔转移的烫印工艺。冷烫印技术是通过将UV胶粘剂涂布在印刷品需要烫印的部位,将电化铝箔经一定的压力转移到包装印刷品表面的工艺。这两种方法各有特点，满足不同产品的要求。
二、立体烫金
立体烫金技术是烫金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金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，实现烫金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金和压凹凸，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。
由于立体烫金是烫金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。
立体烫金技术及特点
立体烫金技术较普通烫金有很大区别，除了能形成浮雕状的立体图案外，在制版、温度控制和压力控制上都有所不同。
A、制版
⑴普通烫印版
高质量的烫印版是烫印质量的保证，普通烫印版的制作比较简单，主要采用照相腐蚀制版工艺和电子雕刻制版工艺。常用的版材是铜版或锌版。铜版由于质地细腻、表面光洁、传热性能好、耐磨耐压、不易变形，是目前主流的烫印版。采用优质的铜版可提高烫印图文的光泽和清晰度。而对一些烫印数量较少，质量要求不高的包装印刷品烫印时也可采用锌版。
照相腐蚀制版是一种传统的制作方法，工艺简单、成本低、精度较低，主要适用于文字、粗线条和质量要求不高的图像。而电子雕刻制作的烫印版则能丰富细腻的表现图像层次，对精细线条和粗细不均匀的图文都能很好地再现，但是相对成本较高。
⑵立体烫印版
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，很适合采用立体烫金。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。
⑶底模凸版
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。
B、立体烫金的设备
立体烫金设备通常有平压平和圆压圆两种，圆压平不适合用来立体烫金。
平压平立体烫印设备以瑞士博斯特设备为代表，其正向高速、高精度、使用方便的方向发展，是立体烫金的主要机种。博斯特烫金机已达到7500张/时的烫金速度，精度可保持在±0.1mm以内，是目前世界上最先进的烫金机之一。
圆压圆烫金方法通常用于卷筒纸联线加工。由于圆压圆是线接触，可以完全避免在平压平烫金中可能存在的气泡现象，同时速度快，质量好。但是由于其烫金版和底模凸版都是圆的，加工难度大、成本高，圆形烫金版的传热效果也不是很理想，因此使用并不广泛，常在一些产量大、质量高的长版活，如烟包、酒包、保健品等上使用。
烫金和凹凸压印技术都是传统的印后加工技术，是包装装潢中不可或缺的工序，现在两者结合在一起使用，不仅减少了生产工序，提高了生产效率，在商品包装的质量、装潢效果和防伪功能上有了更大的提高。因此这种技术现在表现出了强劲的发展势头，随着各方面条件的成熟，它将会逐渐取代原先须由烫金和凹凸压印两个工序来形成立体金色图案的过程。
C、立体烫金的工艺要求
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、胶粘层。
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胶粘层的作用是起粘接烫印材料的作用。
组成胶粘层的胶粘材料不同，其粘接性也不同。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粘接层，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粘层的影响，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5000张/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7500张/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金，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粘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，熔化后的电化铝胶粘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。
