Budućnost sitotiska

Sitotisak ulazi u novu fazu rasta sličnu onoj u grafici malog i velikog formata, tisku tekstila i optičkih diskova u 20. stoljeću.

Svi znaju za sitotisak. To je staromodan, prljav, smrdljiv, nepouzdan, zanat, i potrebno je dvadeset godina da se postane stručnjak za prekrivanje tintom. Zapravo se koristi samo za tisak majica i jednostavnih postera.

Ova izjava je jednako glupa kao i oni koji kažu da će digitalni tisak preuzeti primat od svakog drugog procesa tiska. Postoji mnogo članaka koji objašnjavaju čuda digitalnog tiska i nema sumnje da je to predivan proces, doduše, stagnirao je u svom razvoju, ali još uvijek ima mnogo prilika na tržištu i ponovno će se uzdići kako se tehnologija bude razvijala.

21. stoljeće donijelo je još jednu veliku promjenu. Trenutni porast njegovog prihvaćanja zabilježen je u primjenama gdje se koristi za kontrolirano nanošenje filmova materijala na precizno definirana područja. Sitotisak je inženjerski proces koji je kontroliran, mjerljiv i konzistentan.

Tijekom godina u kojima se značajno koristio kao proces grafičke proizvodnje, razvijene su tehnike koje ga čine idealnim za procese ključne za razvoj i proizvodnju u naprednoj proizvodnji. Sada se smatra tehnologijom masovnog snimanja. Prije nego što pogledamo njegove raznolike primjene, najbolje je podsjetiti se na temeljne elemente ovog 4000 godina starog procesa.

Jezgra procesa je mehanizam ispisa, a s najčešće korištenom mrežastom šablonom to je sljedeće.

Osnovne stavke

Osnovni elementi potrebni za izvođenje sitotiska su:

Šablona ( slika ispod, ljubaznošću KIWO ) : Ovo je struktura koja se sastoji od okvira na koji je pod napetošću pričvršćena mreža. Mreža je premazana ili prekrivena fotoosjetljivim materijalom. Slika koja se tiska stvara se fotografski na šabloni, ostavljajući otvorena područja mreže kroz koja prolazi tinta. Šablona je također poznata kao “zaslon”.

Rasilna lopatica: fleksibilna poliuretanska lopatica, pričvršćena za čvrsti nosač ili ručku. To uzrokuje da tinta teče u mrežicu i uklanja višak tinte s vrha šablone.

Medij/tinta za tisak: Može biti u obliku širokog raspona krutih tvari ili boja suspendiranih u tekućini. Dostupan je širok raspon kemijskih sastava tinte kako bi odgovarao širokom rasponu primjena.

Podloga: Ovo je opći naziv za površinu na koju se tiska. Površine mogu biti od kruha do biomedicinskih senzora.

Stroj: Baza stroja osigurava površinu za podlogu na koju se tiska, a gornji dio pričvršćuje sito. Idealno bi bilo da se omogući kretanje između podloge i sita.

Grafika prikazuje sitotisak u njegovom najosnovnijem obliku. Iz toga je razvijena visokosofisticirana oprema koja se koristi u mnogim različitim primjenama.

Odnos tinte i podloge

Privremena veza nastaje pomoću odnosa između površinske energije podloge i površinske napetosti tinte. Tinta vlaži podlogu.

Kako se gumena špatula udaljava, napetost u mrežici odvlači šablonu od filma tinte. Privremena veza izvlači tintu iz otvora mrežice i ostavlja film tinte na podlozi. U mrežici uvijek ostaje mali postotak tinte. Gumena špatula uklanja svu tintu koja je možda ostala na vrhu šablone.

Osnovni stroj za sitotisak

Privremena veza uzrokovana adhezivnim silama

Slike ljubaznošću PDS Internationala

Ako je podloga prljava ili je površinska energija niža ili blizu površinske napetosti tinte, količina tinte koja je preostala u mrežici će se povećati, što će rezultirati lošom kvalitetom ispisa. U nekim slučajevima tinta se neće izvući iz mrežice. Ako je napetost mrežice niska i treba vremena da se mrežica odvoji od tinte, tada će se dio tinte zadržati u otvorima mrežice, što će rezultirati neravnomjernim filmom tinte.

Cilindrična preša

Ovo je alternativni oblik tiskarskog stroja u usporedbi s grafikom ravne tiskarske mašine prikazane gore. Postoji značajna razlika u njegovom mehaničkom radu, ali prijenos tinte s mrežice na podlogu ostaje uglavnom isti.

Razlika u mehanizmu je u tome što su i šablona i podloga u pokretu, a kretanje tinte s mrežice na podlogu ne ovisi samo o napetosti u mrežici koja se podiže iz filma tinte. Podloga se odmiče od mrežice dok se cilindar okreće. Konfiguracija tiskarskog stroja, kretanje njegovih sastavnih dijelova i podloge znače da se brzina tinte koja napušta mrežicu može povećati, što rezultira brzinama ispisa do 4500 listova na sat. To se uspoređuje s manje od 1000 listova na sat na tiskarskom stroju s ravnom platformom.

Pri tim većim brzinama potrebno je osušiti tintu kako bi se postigao željeni rezultat. Konfiguracija stroja omogućuje veću preciznost u registru i karakteristikama slike. Veća investicija od tradicionalne ravne tiskarske tiskare, cilindrična preša je potpuno automatski stroj za precizni tisak velike brzine.

Ljubaznošću slike PDS International

Cilindrični tiskarski stroj

Sličan nazivu kao cilindrična preša, ovaj sustav koristi matricu oblikovanu u cilindar koji može biti dug nekoliko metara i promjera do 300 mm. Vrlo velikom brzinom ispisuje slike koje će stati po obodu cilindra. Podloga je obično kontinuirana mreža koja se uvlači ispod cilindra.

Kad god razmišljate o sitotisku, bez obzira na opremu koju koristite, razmislite o tome što se događa na mjestu gdje je šablona u kontaktu s podlogom.

Korištenje laserski izrezane ili kemijski ugravirane maske s šablonom

Obično se mrežica koristi kao potporni element šablone, a tinta teče kroz otvore mrežice i iz njih stvarajući film tinte. Postoje primjene gdje mrežica nije potrebna, već je potrebno nanijeti blokove tiskovnog medija koji je općenito pasta, a ne tekućina. To je često slučaj u elektroničkoj industriji, posebno s tehnologijom površinske montaže (SMT).

Maska šablona

Ljubaznošću slike DEK

Princip rada s maskama za šablone razlikuje se od principa rada konvencionalnih šablona. Maska za šablone obično je izrađena od nehrđajućeg čelika i debela je kao i predviđena debljina konačnog mokrog filma. Mehanizam za nanošenje filma tinte sličan je po tome što može postojati gumena špatula i nanosač kružnim putem, ali njihova funkcija je drugačija, kao i redoslijed rada.

Šablona se prvo dovodi u kontakt s podlogom vertikalnim pokretom prema dolje. Uređaj za nanošenje kružnim putem dolazi u kontakt sa šablonom i pasta se povlači preko šablone u otvorena područja šablone. Uređaj za nanošenje kružnim putem se podiže, a zatim se gumena špatula pomiče u suprotnom smjeru, prisiljavajući pastu u otvorena područja maske laserski izrezane šablone.

Kada gumena špatula završi svoj potez, šablona i ostatak mehanizma podižu se okomito, ostavljajući pastu na podlozi. Da bi se to dogodilo, mora postojati sila lijepljenja između paste i podloge. Cilj je osigurati ravnomjeran sloj paste preko usko definiranih područja. Ponekad se ne koristi kružni premaz, već samo gumena špatula koja obavlja obje funkcije. Materijali niske viskoznosti, poput konvencionalnih tinti, nisu prikladni jer bi otisnuta struktura bila nestabilna i urušila bi se.

Grafički prikazi procesa u ovom članku prikazuju ih u znatno pojednostavljenom obliku. Potreba za dimenzijskom kontrolom svih aspekata procesa unutar nekoliko mikrona vodi ih u područje visokopreciznog inženjerstva.

Samo neke od tehnologija koje ne bi bile moguće bez sitotiska su:

• Mobilni telefoni
• Glukozni senzori za osobe s dijabetesom
• Mnogi drugi biomedicinski senzori
• Solarne ćelije
• Litijeve baterije
• Televizori s ravnim ekranom
• Dodirne ploče ( slika ispod iz MacDermid Autotype )

• Ploče s tiskanim pločicama
• Tiskana elektronika
• RFID
• Transferi u kalupu
• Membranski prekidači ( slika ispod iz MA )

• Fleksibilne tiskane ploče
• Elektroluminiscencija ( slika ispod iz MA )
• Tankoslojni grijaći elementi
• Minijaturni krugovi na keramici
• Grijana stražnja vjetrobranska stakla
• Gorivne ćelije
• Pametne tkanine
• Optički diskovi
• Tiskani tekstil
• Automobilski brojčanici
• Tiskane antene
• Tisak grafike sa specijalnim efektima
• Dekoracija sportske odjeće
• Elektronička kamuflaža

Jedna od inovativnijih aplikacija nedavno je proizvedena na Odjelu za elektroniku i računarstvo Sveučilišta u Southamptonu. To je prvi digitalni sat na svijetu izrađen sitotiskom na tkanini. Pomoću sitotiskanih pastastih tinti na tkaninu su nanesene potrebne vodljive, otporne i elektroluminiscentne tinte.

Ovo, zajedno s drugim primjenama “pametnih tkanina”, igrat će sve veću ulogu u svakodnevnom životu.

Za proces tiska s tako dugom poviješću budite uvjereni da će sitotisak nastaviti širiti svoju primjenu. Jedino ograničenje daljnjem rastu sitotiska je mašta mladih ljudi, koji su inženjeri i znanstvenici budućnosti. Mislim da je sitotisak u sigurnim rukama.