Московский государственный университет печати

Сорокин Б.А.


         

Трафаретная печать

Учебное пособие


Сорокин Б.А.
Трафаретная печать
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.

СЕТКА - ОСНОВА ПЕЧАТНОЙ ФОРМЫ

3.

ПОДГОТОВКА РАМ И НАТЯЖЕНИЕ СЕТОК

3.1.

Рамы для трафаретных форм

3.2.

Натягивание ситовой ткани на формную раму

3.3.

Крепление ситовой ткани к формной раме

4.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

4.1.

Оригиналы и фотоформы

4.2.

Подготовка поверхности сеток для изготовления печатных форм

4.3.

Прямой способ

4.4.

Косвенный способ

4.5.

Комбинированный способ

4.6.

Выбор технологии изготовления форм

4.7.

Изготовление цилиндрических печатных форм

5.

ПОЛУЧЕНИЕ ОТТИСКОВ

5.1.

Основы печатного процесса

5.2.

Подготовка печатного оборудования к работе

6.

ПЕЧАТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

7.

ПЕЧАТНЫЕ КРАСКИ

8.

РАСТРОВАЯ И МНОГОКРАСОЧНАЯ ПЕЧАТЬ

9.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ПРОДУКЦИИ И СПЕЦЭФФЕКТЫ

9.1.

Лакирование печатной продукции

9.2.

Изготовление переводного изображения

9.2.1.

Декалькомания

9.2.2.

Сублимационные термопереводные изображения

9.3.

Получение специальных эффектов

10.

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

11.

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

11.1.

Изготовление печатных форм

11.2.

Печатный процесс

12.

ЛИТЕРАТУРА

Указатели
97   указатель иллюстраций
Рис. 2.1. Моноволоконная ситовая ткань Рис. 2.2. Ситовая ткань из многонитевого скрученного волокна Рис. 2.3. ситовая ткань холщевого переплетения Рис. 2.4. Ситовая ткань саржевого переплетения Рис. 2.5. Ситовая ткань из нейлонового моноволокна Рис. 2.6. Ситовая ткань из полиэфирного моноволокна Рис. 2.7. Ситовая ткань из многонитевого скрученного полиэфирного волокна Рис. 2.8. Ситовая ткань из полиэфирных и полиамидных моноволокон Рис. 2.9. Ситовая ткань из полиэфирного металлизированного моноволокна Рис. 2.10. Прочность ситовых тканей на разрыв Рис. 2.11. Потеря натяжения ситовых тканей Рис. 2.12. Диаметр нитей и параметры ситовых тканей Рис. 2.13. Коэффициент открытой поверхности и диаметр нитей Рис. 2.14. Каландрированные ситовые ткани Рис. 2.15. Теоретический объем выхода печатной краски Рис. 2.16. Технологический зазор в трафаретной печати Рис. 2.17. Сетка-основа цилиндрической формы ротационной печати

Трафаретная печать начинается с ситовой ткани (сетки-основы). Сетка служит не только своей главной цели - быть основой печатной формы, она влияет на технологические возможности и результат трафаретной печати. В частности, определяет величину разрешающей и выделяющей способности, толщину красочного слоя и др.

Фирмы-изготовители поставляют широкий ассортимент сеток для трафаретной печати по качеству, типу и ширине. Как правило, выбор волокна для изготовления сетки определяет изготовитель сетки, который на основании своих требований и опыта работы решает, какой тип плетения и количество петель необходимы для изготовления сетки. Ситовая ткань оказывает влияние на следующие технологические факторы:

  • величину пропускания печатной краски, т.е. толщину и равномерность красочного слоя, скорость закрепления и расход печатной краски;
  • пригодность сетки для печатания на поверхности того или иного изделия;
  • точность приводки;
  • срок службы печатной формы;
  • себестоимость выпуска продукции.

Правильный выбор сетки-основы для трафаретной формы важен не только для достижения наилучших результатов печати, но и с точки зрения экономичности и рационального применения способа печати.

Применяемые в настоящее время трафаретные печатные формы могут быть плоскими и цилиндрическими (для ротационной печати).

Для плоских форм используют ситовые ткани из различных волокон и проволоки. Для ротационных форм используют сетки из проволоки и специальные.

Ситовые ткани могут быть изготовлены из нитей моноволоконных и из нитей скрученных вместе волокон.

Моноволоконные сетки (рис. 2.1 Рис. 2.1. Моноволоконная ситовая ткань) изготавливают из одиночных нитей синтетического волокна, переплетаемых в форме сетчатого материала. Сетка из моноволокна имеет ровную структуру поверхности, которая дает однородные ячейки. К данного вида сеткам относятся нейлоновые, полиэфирные, металлизированные и проволочные. Моноволоконная ткань обеспечивает возможность более тонкого переплетения, создает лучшие условия для прохода краски и лучшей очистки нитей при регенерации сетки.

Сетки, изготовленные из нитей, полученных скручиванием из многих волокон (рис. 2.2 Рис. 2.2. Ситовая ткань из многонитевого скрученного волокна), имеют тенденцию к большей деформации, чем моноволоконные, в местах пересечения нитей. В результате ячейки сетки могут "забиваться" краской в процессе печатания.

Ситовые ткани изготавливают путем плетения различным образом. В сетке с холщевым переплетением (рис. 2.3 Рис. 2.3. ситовая ткань холщевого переплетения) нити чередуются. Нить утка проходит сначала поверх одиночной нити основы, затем под следующей нитью основы, и так постоянно по всей ширине ситовой ткани. Потом нить возвращается, процесс начинается вновь, но уже в другой последовательности. В сетке с саржевым переплетением (рис. 2.4 Рис. 2.4. Ситовая ткань саржевого переплетения) одна нить проходит поверх другой, а затем под двумя следующими. Оба способа переплетения нитей используются при изготовлении ситовых тканей с различными свойствами и различного назначения.

Подавляющее большинство ситовых тканей, применяемых для выпуска продукции, имеют синтетическое происхождение и могут быть следующих видов:

  • сетка из нейлонового (полиамидного) моноволокна - эта ситовая ткань соткана с высокой точностью из моновокнистой нейлоновой нити. Она обладает внутренними свойствами, хорошо пропускает печатную краску и рекомендуется для печатания больших тиражей (рис. 2.5 Рис. 2.5. Ситовая ткань из нейлонового моноволокна);
  • сетка из полиэфирного моноволокна - эта ситовая ткань соткана с высокой точностью из моноволокнистой полиэфирной нити. Эта ситовая ткань не подвержена никаким изменениям, связанным с изменением климатических условий. Из этой группы модифицированная ткань дополнительно имеет повышенную устойчивость к растяжению, дает при растяжении лишь незначительное удлинение нитей и рекомендуется для печатания с высокой точностью приводки (рис. 2.6 Рис. 2.6. Ситовая ткань из полиэфирного моноволокна);
  • сетка из многонитевого скрученного полиэфирного волокна - эта ситовая полиэфирная ткань соткана из плотно и равномерно скрученных волокон, которые образуют одну-единственную нить. Такую ситовую ткань называют мультиволоконной. Она устойчива к изменениям климатических условий (рис. 2.7 Рис. 2.7. Ситовая ткань из многонитевого скрученного полиэфирного волокна);
  • сетка из полиэфирных и полиамидных моноволокон - эта ситовая ткань соткана с высокой точностью из моноволоконного полиэфира и полиамидной нити, которая покрыта слоем углерода, что исключает образование статического электричества (рис. 2.8 Рис. 2.8. Ситовая ткань из полиэфирных и полиамидных моноволокон);
  • сетки из полиэфирного металлизированного моноволокна - эта ситовая ткань соткана с очень высокой точностью, полиэфирные нити ее покрыты гальваническим способом тонким слоем никеля. Такая обработка нитей повышает стабильность ткани и позволяет использовать ее взамен сетки из нержавеющей стали, однако в отличие от последней она обладает большой внутренней эластичностью. В связи с хорошей электропроводностью эта ситовая ткань является антистатической и может использоваться для печатания термопластическими печатными красками (рис. 2.9 Рис. 2.9. Ситовая ткань из полиэфирного металлизированного моноволокна).

Кроме этого, ситовые ткани могут быть белыми и окрашенными в золотисто-желтый, оранжевый или красный цвет.

Модифицированная полиэфирная ситовая ткань по сравнению с не модифицированной обладает большей прочностью на разрыв (рис. 2.10 Рис. 2.10. Прочность ситовых тканей на разрыв). После общей потери натяжения в течение первых двух суток приклеенной модифицированной полиэфирной ситовой ткани дальнейшего снижения натяжения, которое обычно бывает при использовании других тканей, практически не происходит (рис. 2.11 Рис. 2.11. Потеря натяжения ситовых тканей).

Поскольку ситовая ткань, используемая для изготовления трафаретной формы, обеспечивает управление процессом пропускания печатной краски и создания красочного изображения, то необходимо осуществить выбор ткани для каждого конкретного заказа. Сначала следует сделать предварительный выбор ситовой ткани, то есть решить, какой тип волокна и какую плотность - количество нитей на сантиметр - должна иметь ткань. Далее необходимо выбрать диаметр нитей для того, чтобы точно подобрать ткань.

В связи с влиянием ситовой ткани на результат печатного процесса необходимо иметь представление о коэффициенте открытой поверхности ткани.

Следует иметь в виду, что ситовые ткани большой плотности изготавливают из нитей с меньшим диаметром, а ткани малой плотности изготавливают из нитей большого диаметра.

Поскольку печатная краска во время печатания продавливается через ситовую ткань, то количество краски, наносимой на оттиск, и расход печатной краски зависят от плотности ситовой ткани. Это важно, так как некоторые запечатываемые материалы, такие как ткань или пористые материалы, обладают большой впитывающей способностью, должны получать при печатании большое количество краски. В этом случае целесообразно выбрать сетку меньшей плотности (меньшего номера). С другой стороны, следует учитывать, что сетка является опорой изображения на печатной форме, и что плотность сетки должна обеспечить воспроизведение мелких деталей изображения. Таким образом, следует найти компромисс между количеством краски, наносимой на оттиск и качеством воспроизведения изображения. И, наконец, сетки высокой плотности, то есть большого номера, значительно дороже сеток малой плотности.

Большинство ситовых тканей каждой плотности (номера), то есть с одинаковым числом нитей на сантиметр, могут быть изготовлены с различным диаметром нитей. Для изготовления сетки каждого номера используются нити, по крайней мере, двух различных диаметров. При определении диаметра нити при принятии решения о выборе ситовой ткани необходимо учитывать следующее (рис. 2.12 Рис. 2.12. Диаметр нитей и параметры ситовых тканей):

  • нити меньшего диаметра дают большой размер ячейки ткани, то есть больший коэффициент открытой поверхности, поэтому такую ситовую ткань целесообразно использовать при воспроизведении изображений с мелкими деталями;
  • нити меньшего диаметра снижают устойчивость ситовой ткани по отношению к химическим реагентам и печатным основам с твердыми включениями;
  • больший диаметр нитей уменьшает коэффициент открытой поверхности и затрудняет воспроизведение изображений с мелкими элементами;
  • больший диаметр нитей ситовой ткани благодаря лучшей механической и химической устойчивости нитей способствует увеличению срока службы сетки.

Из всего вышесказанного следует, что при печатании, например, деколей на изделия из керамики нужно отдать предпочтение ситовой ткани с большим диаметром нитей в связи с тем, что частицы пигмента, которые применяются в краске, оказывают абразивное воздействие на ситовую ткань трафаретной печатной формы.

При выборе сетки для печатания по текстилю используют низколиниатурные номеров 34-77.

Коэффициент открытой поверхности ситовой ткани зависит от расстояния между нитями (рис. 2.13 Рис. 2.13. Коэффициент открытой поверхности и диаметр нитей). Ситовые ткани для форм трафаретной печати ткутся таким образом, что ткань имеет отверстия одного размера между нитями. Коэффициент открытой поверхности выражается в процентах и показывает соотношение между общей площадью ячейки и ее открытой частью. Коэффициент открытой поверхности зависит от плотности ткани и диаметра нитей.

Выше указанные характеристики ситовой ткани приводятся в маркировке ткани и в таблицах. Например, ткань 120.34 имеет плотность 120 нит/см, соткана из нити диаметром 34 мкм, отверстия имеют диаметр 45 мкм и имеет коэффициент открытый поверхности 29%. Ткань 120.40 имеет плотность 120 нит/см, соткана из нити диаметром 40 мкм, отверстия имеют размер 38 мкм, коэффициент открытой поверхности составляет 20%. Важно знать коэффициент открытой поверхности при использовании печатных красок с большим размером частиц. Например, при печатании электроизоляционной пастой, закрывающей места пайки печатных плат, имеющей размер частиц от 40 до 70 мкм, необходимо использовать ситовую ткань с размерами отверстий между нитями в три раза больше размера частиц. Для этого случая целесообразно использовать ситовую ткань 32.100, имеющую размер отверстий 204 мкм.

Степень открытой поверхности ситовой ткани имеет значения для учета расхода печатной краски или относительного сравнения тканей различной плотности. Кроме этого достаточно большое значение имеет толщина ситовой ткани, которая зависит от плотности ткани, диаметра нитей и структуры ткани. Толщину ткани необходимо знать при расчете теоретического объема выхода печатной краски в расчете на одну ячейку (отверстие).

Например, каландрирование ситовой ткани (рис. 2.14 Рис. 2.14. Каландрированные ситовые ткани) снижает толщину красочного слоя. Каландрированная сторона ситовой ткани является глянцевой, а некаландрированная - матовой. Предположим, что толщина красочного слоя при использовании обычных некаландрированных тканей (см. рис. 2.14, а) составляет 100%, тогда при натягивании сетки каландрированной стороны к оттиску (см. рис. 2.14, б) толщина красочного слоя уменьшается на 50%, а при натягивании сетки каландрированной стороной к ракелю (см. рис. 2.14, в) - на 25%.

Количество печатной краски, которое окажется на поверхности запечатываемого материала после прохождения ракеля, строго говоря, зависит от коэффициента открытой поверхности и толщины ситовой ткани. Исходя из этого, можно рассчитать теоретический объем выхода печатной краски. Эта величина соответствует максимальному количеству печатной краски, которое необходимо, чтобы заполнить ячейку сетки, ограниченную с четырех сторон нитями, снизу запечатываемым материалом, а сверху ракелем (рис. 2.15 Рис. 2.15. Теоретический объем выхода печатной краски). Для облегчения выбора сетки эти данные рассчитаны и представлены в таблицах и выражаются в кубических сантиметрах в расчете на <?xml version="1.0"?>
Теоретический объем выхода печатной краски, указанный в таблицах, можно использовать для предварительного определения расхода печатной краски или предварительного определения толщины красочного слоя. Для точного расчета объема выхода печатной краски необходимо также учитывать содержание в краске растворителя и удельный вес краски.

При печатании изображений высокой графической точности необходимо свести к минимуму искажения, что может быть достигнуто установкой минимального зазора между печатной формой и запечатываемой поверхностью (технологический зазор). Это обстоятельство следует учитывать при выборе ситовой ткани. Известно, что чем выше натяжение ситовой ткани, тем меньшим должен быть установлен технологический зазор А. Уменьшение же технологического зазора снижает графические искажения изображения при печатании.

Например, если внутренний размер формной рамы 1000 мм и длина ракеля 750 мм (рис. 2.16 Рис. 2.16. Технологический зазор в трафаретной печати), то при изменении технологического зазора А от 1 до 5 мм величина графического искажения изображения на оттиске изменится от 0,008 до 0,200 мм.

Выбирая сетку для печатания конкретного заказа, необходимо решить, какого цвета она должна быть. Цвет сетки играет не последнюю роль в формном процессе. Применение окрашенной сетки снижает рассеивание света при экспонировании, что важно при воспроизведении растровых изображений и штриховых с мелкими деталями.

Таким образом, чтобы сделать правильный выбор ситовой ткани для изготовления трафаретной печатной формы, необходимо принять во внимание следующие факторы:

  • ситовая ткань из многонитевого скрученного волокна имеет более толстую и грубую по сравнению моноволоконной поверхность и обеспечивает высокую адгезию копировального слоя при косвенном способе изготовления форм;
  • моноволоконная ситовая ткань наиболее устойчива к истиранию, выпускается в виде наиболее высоколиниатурной. Такую ткань легче регенерировать по сравнению с многонитевой, однако она требуют более тщательной подготовки поверхности для изготовления форм косвенным способом;
  • для обеспечения оптимального пропускания печатной краски и высокой точности воспроизведения изображения следует использовать ткань из моноволокна;
  • для получения оттисков с высокой стабильностью размеров необходимо использовать ткань из модифицированного полиэфира;
  • ткань из полиамидных волокон целесообразно применять при печатании на изогнутых или неровных поверхностях;
  • количество печатной краски, наносимой на оттиск, и расход печатной краски зависят от толщины ткани и коэффициента открытой поверхности;
  • для качественного воспроизведения изображений с мелкими деталями необходимо применять ткань достаточно высокой плотности.

Среди изготовителей сетки для трафаретных печатных форм известны, например фирма Saatiprint (Италия). Все ситовые ткани, выпускаемые фирмой Saatiprint, изготовлены из синтетических волокон. Номенклатура ситовых тканей, производимых фирмой, отвечает всем требованиям способа трафаретной печати.

Для примера приводим технические характеристики видов ситовых тканей из полиэфирного моноволокна, выпускаемые фирмой Saati под торговым названием Saatilene Hitech (таблица 2.1).

Количество линий на см

Таблица 2.1
Техническая характеристика ситовой ткани Saatilene Hitech (Monocron HM)
Количество линий на см Способ переплетения Диаметр нити, мкм Ширина отверстия открытой части ячейки, мкм Открытая поверхность, % Толщина ткани, мкм Теоретический объем краски, см32 Вес, г/м2
1 2 3 4 5 6 7 8
45 PW 70 152 47 110 52 56
45 PW 80 141 40 147 59 69
49 PW 70 130 41 128 52 58
49 PW 80 124 37 135 50 71
51 PW 80 109 31 142 44 75
55 PW 64 119 43 115 49 51
55 PW 70 104 33 124 41 65
55 PW 80 96 28 150 42 78
62 PW 64 101 39 116 45 57
62 PW 70 79,5 24 121 29 74
68 TW 70 62 18 120 24 81
71 PW 55 82 34 100 34 48
73 PW 55 76 31 94 29 52
77 PW 48 78 36 86 31 43
77 PW 55 70 29 100 29 53
77 PW 64 64 24 115 28 70
77 PW 80 49 14 145 21 107
90 PW 40 69 38,5 68 26 32
90 PW 48 53 25 87 22 48
90 PW 64 46 17 105 18 61
95 PW 40 65 38 65 25 35
100 PW 40 56 31 68 21 35
100 TW 48 45 20 87 17 58
100 PW 48 39 15 81 12 58
100 PW 64 35 12 115 14 90
110 PW 34 53,5 34,5 56 19 30
110 PW 40 47 27 69 18 39
120 TW 31 53 40 55 22 27
120 TW 34 47 32 64 20,5 33
120 PW 34 45 29 57 16 33
120 TW 40 41,5 25 74 19 42
120 ТW 40 41,5 25 74 19 42
120 PW 40 38 20 66 13 42
130 ТW 34 41 28,5 63 18 34
130 ТW 40 37 23 65 17 45
140 ТW 31 42 34,5 54 19 31
140 PW 31 37,5 27,5 52 14,3 31
140 ТW 34 32 20 63,5 13 30
140 PW 34 29 16 58 9 40
140 ТW 40 31 19 75 14 52
150 ТW 31 34 26 54 14 32
150 PW 31 30 20 48 9,5 32
150 ТW 34 28 18 63 11,5 41
150 PW 34 25 14 56 8 41
165 ТW 31 30 24,5 63 15,5 35
165 ТW 34 25 17 67 11,5 43
180 ТW 31 23 17 59 10 40
200 ТW 31 18 13 65 8,5 45

Примечание: PW - холщовое переплетение; TW - саржевое переплетение.

При заказе ткани необходимо указать следующие данные:

  • торговая марка, например, Saatilene;
  • количество нитей на см, например, 120;
  • диаметр нити в мкм, указывается через точку сразу после количества нитей на см;
  • цвет ткани, например, Ultra-Orange (ярко-оранжевый).

Пример заказа ситовой ткани: Saatlene, 120.40, Ultra-Orange.

В качестве основы формы в ротационной трафаретной печати используют металлическую сетку, которая характеризуется следующими показателями:

  • номером сетки - числом отверстий на единицу длины, <?xml version="1.0"?>
или <?xml version="1.0"?>
;
  • толщиной сетки, мкм;
  • размером ячейки, мкм;
  • коэффициентом открытой поверхности (открытая область) - отношением площади ячеек к площади поверхности сетки, %.

Характеристики некоторых видов металлических сеток, применяемых для изготовления цилиндрических форм, приведены в таблице 2.2.

Таблица 2

Таблица 2.2
Характеристики металлических сеток
Номер сетки, отверстий/дюйм 75 125 215 305 405
Толщина сетки, мкм 125 100 80 80 80
Размер ячеек, мкм 192 79 54 28 27
Коэффициент открытой поверхности, % 32 15 21 11 17

Сетку, как правило, изготавливают из никеля с ячейками шестиугольной формы (рис. 2.17 Рис. 2.17. Сетка-основа цилиндрической формы ротационной печати). Такая форма ячеек обеспечивает минимальное растяжение сетки, что, в свою очередь, гарантирует стабильность механических характеристик и долговечность. Долговечность сетки определяет тиражестойкость печатной формы и возможность использования высокопигментированных или металлизированных красок.

В качестве основы ротационной печатной формы используют сетки, изготовленные в виде цилиндров со сварным швом. Цилиндры из сетки выпускаются различных диаметров и разной высоты, что обеспечивает получение в процессе печатания оттисков различных длины и ширины. В последнее время широкое распространение получили металлические сетки из стали.

© Центр дистанционного образования МГУП