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常见的丝网印刷技术研究

2020-03-13  linjc
            【摘 要】丝网印刷又叫网版印刷、孔版印刷,它和平版印刷、凸版印刷、凹版印刷一起并稱为四大印刷方式。随着印剧材料及工艺的改善,现代的丝网印刷应用得到了空前的发展,新兴的丝网印刷技术产品主要包括触摸屏、液品屏幕、PCB制造、汽车电子(玻离)等,通过不同的丝印油墨选择及产品应用,丝网印刷在产品外观及产品功能上发挥了重要作用。
  【关键词】丝网印刷;原理;说明
  一、丝网印刷原理说明
  现代丝网印刷技术是利用感光材料通过曝光显影制版的方案制作丝印网版(图案区为通孔,非图案区被感光材料堵住),印刷时通过刮刀的挤压,使油墨通过图案区的网孔转移到承印物上,形成同原稿图案一样的图案。
  从以上原理不难看出,丝网印刷的三要素为:网版,刮刀,油墨。下面就该三要素进行逐项说明。
  1.1网版
  网版通过丝网张网到一定张力后粘到网框上,再进行感光胶涂布并烘干,将有原稿图案的菲林片贴在网纱上后进行UV光曝光,之后进行水冲洗显影,图案部分由于菲林的遮挡未曝光,水冲洗后感光胶脱落使网孔通透,其他区域曝光后感光胶更加牢固,这样一块网版制作完成了。
  目前的丝网印刷,网纱材质主要有聚酯、尼龙、钢丝网三种,网版目数近年来也可做到500目甚至更高目数。通过网纱的严格选用及制版工艺的控制,网版尺寸与原稿尺寸的差异可控制在士0.01mm精度范围内。
  1.2刮刀
  丝网印刷的刮刀,又叫刮胶,起着使油墨通过丝网转移到承印物上的重要作用,在刮印这一动作中,刮胶起的作用主要体现在填墨、匀墨和压印方面,常见的刮胶材质为聚氨酯,硬度范国55°~90°(肖尔硬度)。刮胶形状一般分为平口、尖口及圆形等,根据不同的印刷图案精细度要求,可以选用不同硬度、不同形状的刮胶,近几年市面上出现多种类型的夹心刮胶,这类刮胶在保证刮胶强度的同时,又很好保证印刷适性,也得到了广泛应用。刮胶一般安装在刮刀夹上使用。一次刮印完成后还需将油墨送回平铺在网版图案上,完成这个动作的工具叫做回墨刀。手动印刷时,刮刀兼当回墨刀,自动印刷时一般同时搭配有全金属的回墨刀。
  1.3油墨
  根据不同产品材质的不同以及物性用途的不同,丝印油墨的种类比较多。必须掌握油墨的印刷适性,在产品打样初期就做好各项测试,才能做好最终油墨定案。油墨一般由色料、连接料和助剂三部分组成。其中色料主要为颜料,常见使用的有用于调白的钛白、锌白,用于调黑的炭黑,用于调金色的铜粉,铜锌合金粉,用于调彩色的铁蓝,珞黄等。连接料是油墨的重要组成部分,油墨的各项性能主要由连接料决定,连接料的干燥成膜性使印刷层星现光泽和满足附着力、硬度甚至候性等要求。助剂是油墨的轴助成分,一般助剂的加入是为了改善和提高印刷适性。
  丝网印刷油墨粘度是一个重要指标,油墨粘度合适的标准是:油墨静止在网孔上不会自已流下,且刮印后产品膜层上无网格印,油墨粘度使用厘泊标示(cp),一般丝印粘度约为12000cp(当然,根据不同的油墨种类,不同的网版目数及网纱线经,粘度范围也不尽相同)。
  二、丝网印刷设备
  传统的手工丝网印剧比较简随,只需要工作台、网版和刮胶即可完成。随着机城工业的大力发展,目前较为先进的丝网印刷没备已经实现全自动化生产。全自动的网印机设备具有自动上料(产品),自动前处理、自动印刷、自动检测(尺寸,外观等)、自动烘干和自动收料等功能,此类设备结构紧凑、先进,零部件精密且调节控制系统完善,适合大批量连续性丝印生产,同时可保证印质量。
  下面以行业较为領先的转盘式自动印刷生产线为例进行说明。
  产品流通至上料机,机械手抓取产品至上下料工位,产品随转盘旋转至定位工位进行定位及前处理(滚轮除尘,等离子清洗等),前处理完成,产品转至印刷工位进行印刷,之后旋转至检测工位检测,检测完成旋转至下料工位,机械手下料后再抓取其他产品并上料至上下料位,整个过程衔接连贯,稳定进行。
  三、丝网印刷的特点   
  3.1材料广泛性
  丝网印剧承印材料大到巨幅的幕墙广告,小到微型电路板,从平面度极高的平面材料,到较大弧度的曲面材料:从常见的纸张、到PVC板,蓝宝石玻璃以及陶瓷等等,几平是各种形状的物体都可以印。
  3.2印刷方式的普遍性
  简易的丝网印剧可以只有网版、油墨及刮胶就可以满足人工印刷,投资额度可低至1000元RMB以内,低额的投资使得丝网印刷工艺应用较为普遍。高端的丝网印刷设备可专门定制,实现产品印刷前处理(清洗)、自动上料、印、尺寸外观自动检测、自动投炉烤、自动收料等,高端投资几十万甚至上百万元RMB,这类丝网印刷因其少人化及高效率的生产特点,主要应用于消费性电子屏幕及电路板的印刷。
  3.3表现形式的多样性
  搭配对应的丝网印刷油墨,其印刷膜厚可达到6-300μm,困为其膜层厚实,遮蔽率较大,立体感较强,现代的丝网印刷可以印剧出三维效果,全息效果,镜面效果甚至于光致变色效果。结合不同的油墨成特点,还可印剧出具有较强亲水性或疏水性效果的膜层。
  另外,丝网印刷时丝网和承印物是有一定的网版距离的,印刷时网版和承印物是线性接触,因此即使承印物平面较大,易碎裂等都不是问题,这样的特点使得丝网印剧在装饰玻璃行业的应用尤为广泛。
  四、结束语
  现今丝印制行业虽然取得了空前的发展,但依然存在诸多问题。百先,丝网印制污染较为严重,主要因为油墨印刷过程中会有很多溶剂挥发,其次因为需要网版、刮胶以及油墨这样的耗材使用,也使得工艺流程比较复杂。另外,目前的丝网印刷技术还不能满足3D曲面结构产品的内腔印刷,在各种新型工业段计的需求面前就呈现出了较大局限性。因此,选用较为环境友好型的印刷耗材以及如何改进传统丝网印刷的局限性,使其满足多种结构产品的印刷是摆在行业工程人员面前的两大难题。
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