स्क्रिन प्रिन्टिङको भविष्य

२० औं शताब्दीमा साना र ठूला ढाँचाका ग्राफिक्स, प्रिन्टिङ टेक्सटाइल र अप्टिकल डिस्कहरूमा लिइए जस्तै स्क्रिन प्रिन्टिङ विकासको अर्को चरणमा प्रवेश गर्दैछ।

सिल्क स्क्रिन प्रिन्टिङको बारेमा सबैलाई थाहा छ। यो पुरानो जमानाको, फोहोर, दुर्गन्धित, अविश्वसनीय, एक शिल्प हो, र मसीले ढाकिएको विशेषज्ञ बन्न बीस वर्ष लाग्छ। यो वास्तवमा टी-शर्ट र साधारण पोस्टरहरू छाप्नको लागि मात्र प्रयोग गरिन्छ।

यो कथन डिजिटल प्रिन्टिङले अन्य सबै प्रिन्टिङ प्रक्रियाहरूबाट स्थान लिनेछ भन्नेहरू जत्तिकै मूर्खतापूर्ण छ। डिजिटल प्रिन्टिङको चमत्कारहरू व्याख्या गर्ने धेरै लेखहरू छन् र यो एक अद्भुत प्रक्रिया हो भन्ने कुरामा कुनै शंका छैन, यो यसको विकासमा स्थिर रहेको स्वीकार्य छ तर बजारमा अझै पनि प्रशस्त अवसरहरू छन् र प्रविधिको विकाससँगै यो फेरि बढ्नेछ।

२१ औं शताब्दीले अर्को चरणको परिवर्तन ल्याएको छ। यसको प्रयोगमा हालको वृद्धि ती अनुप्रयोगहरूमा छ जहाँ यसलाई निश्चित रूपमा परिभाषित क्षेत्रहरूमा सामग्रीको नियन्त्रित फिल्महरू जम्मा गर्न प्रयोग गरिन्छ। स्क्रिन प्रिन्टिङ एक इन्जिनियरिङ प्रक्रिया हो जुन नियन्त्रणयोग्य, मापनयोग्य र सुसंगत छ।

वर्षौंदेखि यसलाई ग्राफिक्स उत्पादन प्रक्रियाको रूपमा प्रयोग गरिँदै आएको छ र यसले उन्नत उत्पादनमा विकास र उत्पादनको लागि महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाहरूको लागि यसलाई आदर्श बनाउँछ। यसलाई अब मास इमेजिङ प्रविधिको रूपमा मानिन्छ। यसको विविध अनुप्रयोगहरू हेर्नु अघि यो ४००० वर्ष पुरानो प्रक्रियाको आधारभूत तत्वहरूको सम्झना गराउनु उत्तम हुन्छ।

प्रक्रियाको मूल भाग मुद्रण संयन्त्र हो, सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने मेष गरिएको स्टेन्सिलको साथ यो निम्नानुसार छ।

आधारभूत वस्तुहरू

स्क्रिन प्रिन्टिङ प्रक्रिया पूरा गर्न आवश्यक पर्ने आधारभूत वस्तुहरू यस प्रकार छन्:

स्टेन्सिल ( तलको तस्बिर, KIWO को सौजन्यमा ) : यो एउटा संरचना हो जसमा एउटा फ्रेम हुन्छ जसमा तनाव अन्तर्गत जाली जोडिएको हुन्छ। जालीलाई फोटोसेन्सिटिभ सामग्रीले लेपित वा ढाकिएको हुन्छ। छापिने छविलाई स्टेन्सिलमा फोटोग्राफिक रूपमा सिर्जना गरिन्छ र जालीका खुला क्षेत्रहरू छोडिन्छ जसबाट मसी जान्छ। स्टेन्सिललाई “स्क्रिन” पनि भनिन्छ।

स्क्वीजी: एउटा लचिलो पोलियुरेथेन ब्लेड, जुन कडा माउन्ट वा ह्यान्डलमा राखिन्छ। यसले मसीलाई जालमा प्रवाहित गर्छ र स्टेन्सिलको माथिबाट अतिरिक्त मसी हटाउँछ।

मुद्रण माध्यम/मसी: तरल पदार्थमा झुन्ड्याइएको ठोस पदार्थ वा रङहरूको विस्तृत दायराको रूपमा लिन सक्छ। विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरू अनुरूप मसी रसायनहरूको ठूलो दायरा उपलब्ध छ।

सब्सट्रेट: यो छापिने सतहको लागि सामान्य शब्द हो। सतहहरू रोटीदेखि बायो-मेडिकल सेन्सरसम्म हुन सक्छन्।

मेसिन: मेसिनको आधारले सब्सट्रेट छाप्नको लागि सतह प्रदान गर्दछ र माथिल्लो भागले स्क्रिन सुरक्षित गर्दछ। आदर्श रूपमा, सब्सट्रेट र स्क्रिन बीच आन्दोलन सम्भव हुनुपर्छ।

ग्राफिकले स्क्रिन-प्रिन्टिङलाई यसको सबैभन्दा आधारभूत रूपमा देखाउँछ। यसबाट अत्यधिक परिष्कृत उपकरणहरू विकास गरिएको छ र विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

मसी सब्सट्रेट सम्बन्ध

सब्सट्रेटको सतह ऊर्जा र मसीको सतह तनाव बीचको सम्बन्धको माध्यमबाट अस्थायी बन्धन बनाइन्छ। मसीले सब्सट्रेटलाई भिजाउँछ।

स्क्वीजी टाढा सर्दै जाँदा, जालमा भएको तनावले स्टेन्सिललाई मसीको फिल्मबाट टाढा तान्छ। अस्थायी बन्धनले जालको खोलबाट मसी निकाल्छ र सब्सट्रेटमा मसीको फिल्म छोड्छ। जालमा सधैं थोरै प्रतिशत मसी बाँकी रहन्छ। स्क्वीजीले स्टेन्सिलको माथि छोडिएको कुनै पनि मसी हटाउँछ।

आधारभूत स्क्रिन प्रिन्टिङ मेसिन

टाँसिने बलका कारण हुने अस्थायी बन्धन

तस्बिरहरू सौजन्य: पीडीएस इन्टरनेशनल

यदि सब्सट्रेट फोहोर छ वा सतह ऊर्जा मसीको सतह तनाव भन्दा कम वा नजिक छ भने जालमा बाँकी रहेको मसीको मात्रा बढ्नेछ जसले गर्दा गुणस्तरहीन प्रिन्ट हुनेछ। केही अवस्थामा जालबाट कुनै मसी निकालिने छैन। यदि जाल तनाव कम छ र मसीबाट जाल तान्न समय लाग्छ भने केही मसी जालको खोलमा रहनेछ जसले गर्दा मसीको असमान फिल्म बन्छ।

सिलिन्डर प्रेस

माथि देखाइएको फ्ल्याटबेड प्रेसको ग्राफिकको तुलनामा यो प्रिन्टिङ प्रेसको वैकल्पिक रूप हो। यसको मेकानिकल सञ्चालनमा धेरै भिन्नता छ तर जालबाट सब्सट्रेटमा मसीको स्थानान्तरण लगभग उस्तै रहन्छ।

संयन्त्रमा भिन्नता यो हो कि स्टेन्सिल र सब्सट्रेट दुवै गतिमा छन् र जालबाट सब्सट्रेटमा मसीको आवागमन केवल मसीको फिल्मबाट बाहिर निकाल्ने जालमा रहेको तनावमा निर्भर गर्दैन। सिलिन्डर घुम्दै जाँदा सब्सट्रेट जालबाट टाढा सर्छ। प्रेसको कन्फिगरेसन, यसको घटक भागहरूको चाल र सब्सट्रेटको अर्थ जालबाट बाहिर निस्कने मसीको गति बढाउन सकिन्छ, जसको परिणामस्वरूप प्रिन्ट गति प्रति घण्टा ४५०० पानाहरू सम्म पुग्छ। यो फ्ल्याटबेड प्रेसमा प्रति घण्टा १००० पानाहरू भन्दा कमसँग तुलना गरिन्छ।

यी उच्च गतिहरूमा आउटपुट प्राप्त गर्न मसी सुकाउनु आवश्यक छ। मेसिनको कन्फिगरेसनले दर्ता र छवि विशेषताहरूमा बढी परिशुद्धताको लागि अनुमति दिन्छ। परम्परागत फ्ल्याटबेड प्रेस भन्दा ठूलो लगानी, सिलिन्डर प्रेस पूर्ण स्वचालित उच्च गतिको परिशुद्धता मुद्रण मेसिन हो।

पीडीएस इन्टरनेशनलको इमेज कौटर्सी

एउटा बेलनाकार छापाखाना

सिलिन्डर प्रेसको नाम जस्तै यो प्रणालीले सिलिन्डरमा बनेको स्टेन्सिल प्रयोग गर्दछ जुन धेरै मिटर लामो र ३०० मिमी सम्मको व्यास हुन सक्छ। यसले धेरै उच्च गतिमा छविहरू छाप्नेछ जुन सिलिन्डरको परिधि वरिपरि फिट हुनेछ। सब्सट्रेट सामान्यतया एक निरन्तर जालो हो जुन सिलिन्डर मुनि खुवाइन्छ।

तपाईंले जुनसुकै उपकरण प्रयोग गरिरहनुभएको भए पनि स्क्रिन प्रिन्टिङको बारेमा सोच्दा, स्टेन्सिल सब्सट्रेटको सम्पर्कमा रहेको बिन्दुमा के भइरहेको छ भनेर सोच्नुहोस्।

लेजर कट वा रासायनिक रूपमा नक्काशी गरिएको स्टेन्सिल मास्क प्रयोग गर्दै

सामान्यतया जाललाई स्टेन्सिलको समर्थन तत्वको रूपमा प्रयोग गरिन्छ र मसीको फिल्म सिर्जना गर्न जालको खोलबाट मसी भित्र र बाहिर बग्छ। त्यहाँ अनुप्रयोगहरू छन् जहाँ जाल आवश्यक पर्दैन र मुद्रण माध्यमको ब्लकहरू राख्नु आवश्यक छ जुन सामान्यतया तरलको सट्टा पेस्ट हो। यो प्रायः इलेक्ट्रोनिक्स उद्योगमा विशेष गरी सतह माउन्ट टेक्नोलोजी (SMT) को मामलामा हुन्छ।

स्टेन्सिल मास्क

तस्बिर सौजन्य: DEK

स्टेन्सिल मास्कको सञ्चालनको सिद्धान्त परम्परागत स्टेन्सिलको भन्दा फरक छ। स्टेन्सिल मास्क सामान्यतया स्टेनलेस स्टीलबाट बनेको हुन्छ र इच्छित समाप्त भिजेको फिल्म मोटाई जत्तिकै बाक्लो हुन्छ। मसी फिल्म जम्मा गर्ने संयन्त्र समान छ किनकि त्यहाँ स्क्वीजी र फ्लड कोटर हुन सक्छ तर तिनीहरूको कार्य सञ्चालनको अनुक्रम जस्तै फरक छ।

स्टेन्सिललाई पहिले ठाडो तलतिरको चालमा सब्सट्रेटको सम्पर्कमा ल्याइन्छ। फ्लड कोटर स्टेन्सिलको सम्पर्कमा आउँछ र पेस्ट स्टेन्सिल पार गरेर स्टेन्सिलको खुला क्षेत्रहरूमा तानिन्छ। फ्लड कोटर उठ्छ र स्क्वीजी त्यसपछि विपरीत दिशामा सर्छ जसले गर्दा लेजर कट स्टेन्सिल मास्कको खुला क्षेत्रहरूमा पेस्ट बाध्य हुन्छ।

जब स्क्वीजीले आफ्नो स्ट्रोक पूरा गर्छ, स्टेन्सिल र बाँकी संयन्त्र ठाडो रूपमा उठ्छ र पेस्टलाई सब्सट्रेटमा छोड्छ। यो हुनको लागि पेस्ट र सब्सट्रेट बीच एक टाँसिने बल हुनुपर्छ। उद्देश्य नजिकबाट परिभाषित क्षेत्रहरूमा पेस्टको समान कोट प्रदान गर्नु हो। कहिलेकाहीं फ्लड कोटर प्रयोग गरिँदैन, केवल एक स्क्वीजी जसले दुबै कार्यहरू प्रदान गर्दछ। परम्परागत मसी जस्ता कम चिपचिपापन सामग्रीहरू उपयुक्त हुँदैनन् किनभने छापिएको संरचना अस्थिर हुनेछ र ध्वस्त हुनेछ।

यस लेखमा प्रक्रियाहरूको ग्राफिक्सले तिनीहरूलाई धेरै सरलीकृत रूपमा देखाउँछ। प्रक्रियाको सबै पक्षहरूको केही माइक्रोन भित्र आयामी नियन्त्रणको आवश्यकताले तिनीहरूलाई उच्च परिशुद्धता इन्जिनियरिङको क्षेत्रमा लैजान्छ।

स्क्रिन प्रिन्टिङ बिना सम्भव नहुने केही प्रविधिहरू यस प्रकार छन्:

• मोबाइल फोनहरू
• मधुमेह भएका व्यक्तिहरूको लागि ग्लुकोज सेन्सरहरू
• धेरै अन्य बायोमेडिकल सेन्सरहरू
• सौर्य कोषहरू
• लिथियम ब्याट्रीहरू
• फ्ल्याट स्क्रिन टेलिभिजनहरू
• टच प्यानलहरू ( म्याकडर्मिड अटोटाइपबाट तलको छवि )

• सर्किट बोर्डहरू
• छापिएको इलेक्ट्रोनिक्स
• आरएफआईडी
• मोल्ड ट्रान्सफरमा
• झिल्ली स्विचहरू ( MA बाट तलको छवि )

• लचिलो सर्किट बोर्डहरू
• इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्स ( MA बाट तलको तस्बिर )
• पातलो फिल्म ताप तत्वहरू
• सिरेमिकमा लघु सर्किटहरू
• तातो पछाडिको विन्डस्क्रिनहरू
• इन्धन कोषहरू
• स्मार्ट कपडाहरू
• अप्टिकल डिस्कहरू
• छापिएको कपडा
• अटोमोटिभ डायलहरू
• छापिएको एन्टेना
• विशेष प्रभाव ग्राफिक्स प्रिन्टिङ
• खेलकुद पोशाक सजावट
• इलेक्ट्रोनिक क्यामफ्लाज

साउथह्याम्प्टन विश्वविद्यालयको इलेक्ट्रोनिक्स र कम्प्युटर विज्ञान विभागमा हालै सबैभन्दा नवीन अनुप्रयोगहरू मध्ये एक उत्पादन गरिएको छ। यो कपडामा संसारको पहिलो स्क्रिन-प्रिन्ट गरिएको डिजिटल घडी हो। स्क्रिन प्रिन्टेड पेस्ट मसी प्रयोग गरेर आवश्यक, प्रवाहकीय, प्रतिरोधात्मक र इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्ट मसीहरू कपडामा लगाइयो।

यो “स्मार्ट कपडा” को अन्य प्रयोगसँगै दैनिक जीवनको बढ्दो भाग खेल्नेछ।

यति लामो इतिहास भएको मुद्रण प्रक्रियाको लागि, स्क्रिन प्रिन्टिङले यसको प्रयोगहरू विस्तार गर्न जारी राख्नेछ भन्ने कुरामा ढुक्क हुनुहोस्। स्क्रिन प्रिन्टिङको निरन्तर वृद्धिमा एक मात्र सीमा भनेको युवाहरूको कल्पनाशक्ति हो, जो भविष्यका इन्जिनियर र वैज्ञानिक हुन्। मलाई लाग्छ स्क्रिन प्रिन्टिङ सुरक्षित हातमा छ।