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丝网印刷相关技术知识




        金属丝印的范围很广,可印刷各类标志根、面板、标牌及金属成型品等。它们大都用直接印刷来装饰,在丝印技巧上无多大差别,只是金属制品都属耐用品,表面装饰性要求更高、更耐用,因此印前多进行表面处理,如表面涂层、电镀、阳极氧化或机械打毛(旅纹、拉丝)等。印刷时,要保证表面的洁净,因此作业时务必戴手套。若处理过的表面上积有油脂、指纹及灰尘等污迹,必须用三氯乙烯、稀释剂和汽油等溶剂洗除。另外,根据金属的表面性能选用适当的印刷油墨,如氨基烤漆及环氧烤漆的涂层面上,要用氨基及环氧树脂类热固油墨;硝基清漆等自然干燥型的涂层上,可用溶剂挥发型或氧化干燥型油墨,但必须慎用溶剂或稀释剂,以防止破坏漆面,且在印刷后增涂一层罩光油,以提高光泽和保护整个表面;金属的电镀表面也可用热固油墨印刷,但须注意电镀层与金属的热膨胀系数之差,以控制加热温度,避免膨胀系数相差悬殊而导致镀层开裂;铝板的阳极氧化会形成一层空隙均匀的氧化层(厚约2~10μm),具有较大的表面积,能提高涂层(油墨)的附着力,另外,还有吸附染料的性能,能用扩散型油墨或浸染法制作染色标牌。
        1. 腐蚀标牌是一种传统的标牌,品种有用作仪器仪表面板的喷砂氧化填漆标牌,用作车船牌照、设备编号及各种机床电器铭牌的腐蚀烘漆标牌,用作工业环境比较恶劣的机电产品的铜质镀锋标牌,用作仪表、电子仪器表面装饰的瓷质氧化极漆标牌,以及高光标牌等。这些标牌上的图文过去全都是由液体感光胶(蛋白胶、骨胶、明胶、聚乙烯醇胶等)通过光化学法显现的。这种方法尽管具有图文变形小的优点,但存在制作工序多生产效率低、劳动强度大和耗能多等缺陷。采用丝网印刷方法显现图文,可提高生产效率数倍,节约大量辅助材料和能源。下面向读者具体介绍腐蚀标牌的图文丝印工艺。
        2.丝印铝氧化染色标牌
        铝氧化标牌,表面坚硬光滑,耐磨耐用。
        铝氧化标牌、面板经氧化封闭后,表面有一层氧化膜,使表面坚硬光滑。用一般油墨丝印往往附着力差,这一点应特别引起注意。欲解决这个问题,必须首先解失丝印用墨和操作问题。使用氧化铝丝印油墨,是解决氧化铝丝印中墨膜的附着力、牢固度等问题的关键。这种油墨不同于一般油墨,它会牢固地附着在铝板上,并且还具有很好的耐光性,是丝印铝阳极氧化标牌的理想油墨。
        3.丝印凸凹彩色铝标牌
        凸凹标牌的特点是在凹处涂漆,它抗磨性好,又具有立体效果,多用于机械铭牌和公司牌匾等。传统的制作方法是用人工在腐蚀的凹处描漆(或用注射针头注漆),然后再用手工修整,除掉边缘残漆。这种方法不仅费时、效率低,要求操作者要有熟练的技巧,而且制出的标牌常常牌面字边不清,字迹变形,质量很不稳定。因而,只限于制作一些批量小、色数少、质量要求不高、图案非常简单的标牌。
        4.丝印喷砂氧化嵌漆铝标牌
        丝印喷砂氧化嵌漆标牌工艺,是一种传统的标牌制作工艺。这类产品外表呈银白色,表面硬度较高,耐磨性好。
        5.丝印木自氧化铝标牌
        水白氧化铝标牌是近期在我国出现的一种新型亚光子面标牌。这种标牌外观呈乳白色,表面光洁平滑,无凹凸感,具有耐湿热、耐盐雾、耐霉菌性能,还具有很强的耐晒、耐磨擦、耐有机溶剂等特性,适用于需经常擦拭的机床和工作在环境比较恶劣条件下的整机。更难能可贵的是丝印水白氧化铝标牌生产工序少、工效高、基本无“三废”产生,其人力、能源(包括水、电)的消耗不超过传统腐蚀标牌的三分之一。
        6.经印铝氧化彩色标牌
        铝制平面阳极氧化标牌是标牌品种中的一种,应用较为广泛。它具有美观、光亮、硬度高、耐磨性能好等特点。以往工艺过程为铝板下料、机械抛光、化学抛光、氧化;间接法制丝网版、锌钡白厚漆加醇酸清漆进行保护印刷;用染色浆进行着色。此项工艺不论制丝网版还是染色,都存在用料多、工序复杂、耐印力低、分辨力差、成本高的缺点。在现有技术条件下,编制出一套工序较为简单、质量好、效率高的新工艺是可能的。新工艺以无毒重氮型感光胶直接法制丝网印版,实践证明可达到制版快、分辨力高、耐印力高、用料少的要求。而且可将印保护漆、染色、退印料工序合并为一,即自制水性染色印料,直接染色、接连套色,不需色缸。从而大大简化了整个工序和操作手续,使平面氧化染色标牌有了新方法。
        7.高光立体浮雕铝标牌
        随着生产技术的不断发展,人们的物质、精神生活水平的提高,人们不仅对产品的功能要求越来越高,而且对产品的造型、装演也提出更高要求。特别是随着国内外市场经济的发展,对外贸易的不断扩大,人们对产品功能及外现质量的要求也越来越高。为了提高产品的市场竞争能力,高档产品的高光立体浮雕标牌已被广泛使用。
        8.丝印电镀牌匾
        牌匾是许多标牌厂生产的一种产品。牌匾主要以金属材料为主,它要求郑重、明显、装饰性强。在传统金属牌匾中,尤以黄铜地、腐蚀字、注黑漆的方牌匾最为普遍。随着人们审美观点的不断改变,商品经济的逐渐发展,对牌匾的质量也有了新的不同的要求。由于标牌行业引入了丝印技术,不但促进了丝印技术的发展,而且也给标牌工业开发新产品提供了技术手段。丝印法制新型电镀牌匾就是标牌电镀、丝印工艺相结合的产物。它的基本方法是在铜板上以丝印法制明文图形、用墨层保护遮盖无图形部位,图形的棵银部位进行铜、镍、铬体系电镀,再进行机械整形、保护加工而成。
        9.仿金属蚀刻丝印
       仿金属蚀刻印刷的产品,在视觉上具有金属蚀刻效果。为取得上述效果,承印物表面应具有镜面光泽。在承印物上用透明油墨印成有凹凸的油墨覆膜,形成毛玻璃状的粗糙面,具有强烈反差的粗糙面的组合,使印刷面呈凹状,其镜面上则产生出凸状的印刷效果。反差越强,仿蚀刻效果就越好。凹凸的效果与油墨覆膜的厚度成比例。其油墨含固体成分高,如果使用低网目的印版,效果会更好。这种技法最初使用的是丙烯乳剂(固体成分50%)的凝胶状油墨,在其干燥后要进行180℃的热处理。所以承印物局限于耐热的金属和玻璃等,不能采用硬塑料和纸类。因为使用丙烯乳剂等粘性高的凝胶油墨,以及操作中的温度等原因,油墨粘度的稳定性极差,产品的质量波动较大。自从在丝网印刷中使用了紫外线干燥油墨后,印刷工艺、技法有了很大的灵活性。紫外油墨是100%固化型,紫外线照射3~5秒油墨即可硬化,其间表面温度约为100℃左右。如果使用水冷式的UV照射机,温度可降到60℃左右,从而承印物的种类也会增多,可在具有镜面光泽的铝箔纸、蒸镀纸、蒸镀氯乙烯软片、蒸镀聚酯软片等材料上进行印刷。
        10.丝印圆锥形刻度盘
        丝印圆锥形刻度盘的方法:先将图文丝印到转印橡皮上,然后将圆锥形零件装到自制的专用夹具上,再从转印橡皮上滚过,从而图文就转印到圆锥形零件上了。
        11.仿瓷氧化标牌
        仿瓷阳极氧化标牌表面呈瓷釉状,光泽柔和,具有很好的耐抗性能、较高的硬度和耐磨性、良好的绝热性和电绝缘性、较好的遮盖能力和较理想的吸附能力,是仪器仪表尤其是高档机的装饰之佳品。但制作过程中有含铬的气体逸出,因此操作设备上应配有较好的抽风和通风设备,以免中毒。仿瓷氧化标牌的表面预处理方式与丝印喷砂氧化嵌漆标牌基本相同,只是仿瓷氧化腐蚀标牌一般不需进行化学抛光,而直接氧化。仿瓷氧化腐蚀标牌、仿瓷氧化染色标牌和仿瓷氧化印刷标牌的冲孔加工一般都在氧化前进行。仿瓷氧化腐蚀标牌氧化后的工艺与喷砂氧化嵌漆工艺相同,仿瓷氧化染色标牌工艺与丝印铝氧化彩色标牌无异。
        陶瓷的丝网印刷
        陶瓷器上的图案装饰,长期以来一直使用的方法是吹喷、手绘、橡皮印,以及用铜版和平版印刷的贴花纸的转印等方法。近年来随着丝网印刷在陶瓷工业的应用,陶瓷器上的装饰图案更富有立体感,烧制后的瓷釉很厚而且色彩非常明亮,看上去好像用磁漆描绘的一样。其图案比一般使用吹喷法的图案更为精细,生产效率也提高了很多。由于丝印对陶瓷器的装饰有上述许多优点,所以其应用范围一天比一天广。
        玻璃的丝网印刷
        玻璃丝网印刷,就是利用丝网印版,使用玻璃釉料,在玻璃制品上进行装饰性印刷。玻璃釉料也称玻璃油墨、玻璃印料,它是由着色料、连结料混合搅拌而成的糊状印料。着色料由无机颜料、低熔点助熔剂(铅玻璃粉)组成;连结料在玻璃丝印行业中俗称为利板油。印刷后的玻璃制品,要放火炉中,以520~600℃的温度进行烧制,印刷到玻璃表面上的釉料才能固结在玻璃上,形成绚丽多彩的装饰图案。如果将丝印与其它加工方法并用的话,会得到更理想的效果。例如利用抛光、雕刻、腐蚀等方法在印刷前或印刷后对玻璃表面进行加工处理,能够加倍地提高印刷效果。
        1.玻璃制品蚀刻丝印
        长期以来,玻璃制品的蚀刻装饰,是在玻璃表层热涂蜡层及其它增固材料,作为抗蚀层,然后再在涂层上用针、小刀等刻出图案纹样,露出玻璃表面,然后在此部位上着氟氢酸进行腐蚀。此工艺延续至今还有厂家应用,但其加工方法费时、费力、效率低下。丝印蚀刻工艺,使玻璃制品的蚀刻装饰变得简便、省时、省力。玻璃的蚀刻丝印,有热印及冷印两种方法。热塑性蚀刻丝印,是将石蜡、沥青、硬脂酸等所配制的粘合剂,加入少量的抗蚀粉调制成抗蚀印料,通过热印丝网版,按设计图样,把印料刮印至玻璃表面,形成抗蚀膜的。抗蚀膜上露出玻璃的部分,即是需要蚀刻的图案。蚀刻采用氯氟酸进行,蚀刻后要用开水冲洗掉印在玻璃上的抗蚀层。玻璃丝印蚀刻,也可以采用冷印方法进行。抗蚀印料可使用特制的沥青漆加抗蚀粉,也可购买市售的抗依油墨。印刷完成后,待抗蚀膜完全干燥,便可进行氢氟酸腐蚀了。热印适于二方连续、四方连续图案纹样的蚀刻,冷印适应单独纹样的蚀刻。   2.玻璃冰花丝印    冰花俗称桔皮纹,它实际上是非常细小的低熔点玻璃颗粒。这种细小的玻璃颗粒,含铅成分高,有彩色和无色两种,彩色的色相有红、黄、蓝、绿、白等,亦可配制出中间色调。丝印冰花装饰,素雅大方,多用于建筑玻璃装饰和工艺美术玻璃装饰,如高级玻璃器皿、灯具等的装饰。丝印玻璃冰花装饰,是先在玻璃表层丝印有色或无色的玻璃熔剂层(助熔剂),然后再将冰花玻璃颗粒撒在这层玻璃熔剂层上.通过500~590℃的烧结,使玻璃表面的熔剂层和冰花颗粒层共熔而产生浮雕效果的。如在玻璃上丝印的是有色熔剂,而微的冰花是透明的,通过高温共熔,则玻璃冰花纹样部位的熔剂层退色,而在玻璃面上形成有色、隆起的透明浮雕纹样。
        3.玻璃的蒙砂丝印
        蒙砂是在制品玻璃上,粘附一定大小面积的玻璃色釉粉,经过580~600℃的高温烘烤,使玻璃色釉涂层熔化在玻璃表面,并显示出具有与玻璃主体不同颜色的一种装饰方法。粘附玻璃色釉粉,可用排笔涂刷,亦可用胶辊滚涂。通过丝印加工,可以得到蒙砂面的楼空图案。其方法是:在玻璃制品表面上,丝印一层由阻熔剂形成的图案纹样。待印上的图案纹样风干后,再进行蒙砂加工。然后经过高温烘烤,没有图案纹样处的蒙砂面便熔融在玻璃面上,而丝印图案的地方由于阻熔剂的作用,蒙在图案上的砂面不能熔隔在玻璃面上。烘烤后透明的楼空图案便透过半透明的砂面而显现出来,形成一种特殊的装饰效果。蒙砂丝印阻熔剂,由三氧化二铁、滑石粉、粘土等组成,用球磨机研磨,细度为350目,丝印前用粘合剂调合。
        4.玻璃的丝印离子交换着色
        通过银与玻璃中的钠离子交换,然后使其还原,变成金属胶质,就可得到着色玻璃。在透明玻璃板上用含有银离子的丝网油墨只对欲着色部分进行印刷,烧成洗净后,只有印刷部分由黄色变成褐色。烧成条件不同,色调和浓度等将发生变化。由于没有着色的部分与着色部分没有反射差,所以完全没有不自然感,就如同将玻璃熔融着色一样。 玻璃上的文字及标记的着色和汽车后窗玻璃的防热处理,以及比学实验用的量简刻度所呈现的褐色,就是用这种方法取得的。这种装饰工艺的丝印油墨(印料)多由碳酸银、硫酸铜(烧粉)、二氧化二铁、滑石粉等组成,以少量锌粉作催化剂。
        5.丝印接触控制盘 
        在设计微波炉温度程序时,使用了与微型计算机相组合的开关。这种开关与通常的机械开关不同,是在玻璃板上印刷的开关,没有可动部分,也没有凸凹,非常平滑,去污容易,用手触摸即可开关。这种控制盘表面罩有导电性的膜,在其周围用丝网印刷陶瓷系油墨进行装饰和文字显示。其优点是耐机械磨损、耐化学腐蚀、去污容易。另外,设计时为使玻璃着色,可在背面印刷有机涂料,由于背面不能直接接触,耐久性强,油墨的选择余地也较大。
        6.玻璃表面的消光丝印
        把玻璃表面消光油墨汁(比利时产),用丝网印版印在钠钙玻璃上,数分钟后进行水洗,其效果宛如茶色玻璃一般。通常对玻璃进行蚀刻时使用氟酸,有一定的危险性,用这种油墨不含强酸,操作较简单,其消光效果与蚀刻有异曲同工之妙。
        7.电热除雾装置的丝印
        为了防止汽车后窗玻璃凝结水汽,印刷电热除雾装置的越来越多。这种丝印方法是在平滑的玻璃上把银膏涂成线条,并在对玻璃进行弯曲处理的同时进行烧制。后窗模糊结雾时,让线条通过电流而发热,提高玻璃表面的温度,去除水汽。这种电热除雾装置通电时,有的汽车不是用手动开关,而是自动通电、自动断电。这种自动装置的传感器是将锯齿状的电极用丝网印刷在薄板玻璃上的,再在其上覆盖一层感湿体,利用湿度的变比自动控制通电、断电。
        8.液晶显示元件的丝印
        液晶数字显示元件,是把间隔约10μn。的两块薄玻璃片的四周密封起来,注入液晶,封死注入口制成的。在这两块玻璃表面上,丝印呈“8”字形的透明电传导股,这个“8”字由7个部分构成,可部分地加大电压,以显示(0~5)的数字。制作这种“8”字型图案的工艺,首先是在带有整个电传导股的场璃上,闲耐酸性油墨仅对“8”字形部分进行丝网印刷,然后用酸蚀刻,除去未被印刷部分的传导股。
电子产品制造中的丝网印刷 在电子产品的生产过程中,丝网印刷已成为一种必不可少的工艺手段。如产品外壳的装饰、印刷电路、厚膜集成电路、太阳能电池、电;沮、电容、压电元件、光敏元件、热敏元件、液晶显示元件等等,在生产过程中都不同程度的采用了丝网印刷工艺。

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