Sieťotlač sa dostáva do ďalšej fázy rastu podobne ako v 20. storočí v oblasti malo- a veľkoformátovej grafiky, potlače textilu a optických diskov.

Každý vie o sieťotlači. Je staromódna, špinavá, smradľavá, nespoľahlivá, je to remeslo a trvá dvadsať rokov, kým sa človek stane expertom na atrament. Používa sa naozaj len na potlač tričiek a jednoduchých plagátov.

Toto tvrdenie je rovnako hlúpe ako tvrdenie tých, ktorí tvrdia, že digitálna tlač nahradí všetky ostatné tlačové procesy. Existuje množstvo článkov, ktoré vysvetľujú zázraky digitálnej tlače, a niet pochýb o tom, že je to úžasný proces, ktorý síce dosiahol vo svojom vývoji určitú úroveň, ale na trhu má stále veľa príležitostí a s vývojom technológie bude opäť prudko rásť.

21. storočie prinieslo ďalšiu zásadnú zmenu. V súčasnosti sa prudko rozširuje jeho použitie v aplikáciách, kde sa používa na kontrolované nanášanie vrstiev materiálu na presne definované plochy. Sieťotlač je inžiniersky proces, ktorý je kontrolovateľný, merateľný a konzistentný.

V priebehu rokov, keď sa výrazne využíval ako výrobný proces grafiky, sa vyvinuli techniky, ktoré ho robia ideálnym pre procesy, ktoré sú kľúčové pre vývoj a výrobu v pokročilej výrobe. V súčasnosti sa považuje za technológiu hromadného zobrazovania. Predtým, ako sa pozrieme na jej rozmanité aplikácie, je najlepšie pripomenúť si základné prvky tohto 4000 rokov starého procesu.

Jadrom procesu je tlačový mechanizmus, ktorý je pri najčastejšie používanej šablóne s okami nasledovný.

Základné položky

Základné položky potrebné na realizáciu sieťotlače sú:

Šablóna (obrázok nižšie, s láskavým dovolením spoločnosti KIWO): Ide o konštrukciu, ktorá pozostáva z rámu, na ktorom je pod napätím pripevnená sieť. Sieťovina je potiahnutá alebo pokrytá fotocitlivým materiálom. Obraz, ktorý sa má vytlačiť, sa na šablóne vytvorí fotograficky, pričom sa ponechajú otvorené oblasti sieťoviny, cez ktoré prechádza atrament. Šablóna je známa aj ako „sito“.

Stierka: pružná polyuretánová čepeľ uložená v pevnom držiaku alebo rukoväti. Tá spôsobuje, že farba steká do sieťky a odstraňuje prebytočnú farbu z hornej časti šablóny.

Tlačové médium/farba: Môže mať podobu širokej škály pevných látok alebo farbív suspendovaných v tekutine. K dispozícii je široká škála chemických atramentov, ktoré vyhovujú širokej škále aplikácií.

Substrát: Je to všeobecný pojem pre povrch, na ktorý sa má tlačiť. Povrchy môžu byť rôzne, od chleba až po biomedicínske senzory.

Stroj: Základňa stroja poskytuje povrch pre potlačovaný substrát a horná časť zabezpečuje sieť. V ideálnom prípade by mal byť možný pohyb medzi substrátom a obrazovkou.

Na obrázku je znázornená sieťotlač vo svojej najzákladnejšej podobe. Na jej základe boli vyvinuté vysoko sofistikované zariadenia, ktoré sa používajú v mnohých rôznych aplikáciách.

Vzťah atramentu a substrátu

Dočasná väzba sa vytvára na základe vzťahu medzi povrchovou energiou podkladu a povrchovým napätím atramentu. Atrament zmáča substrát.

Keď sa stierka vzďaľuje, napätie v sieti odťahuje šablónu od atramentovej fólie. Dočasná väzba vytiahne atrament z otvorov v sieťke a zanechá na podklade film atramentu. V sieťke vždy zostane malé percento farby. Stierka odstráni všetku farbu, ktorá môže zostať na vrchu šablóny.

Základný stroj na sieťotlač

Dočasný spoj spôsobený adhezívnymi silami

Obrázky s láskavým dovolením spoločnosti PDS International

Ak je podklad znečistený alebo ak je povrchová energia nižšia alebo blízka povrchovému napätiu atramentu, množstvo atramentu, ktoré zostane v sieti, sa zvýši, čo vedie k nekvalitnej tlači. V niektorých prípadoch sa zo sieťky nevytiahne žiadna farba. Ak je napätie sieťoviny nízke a trvá dlho, kým sa sieťovina vytiahne z atramentu, potom sa časť atramentu zadrží v otvoroch sieťoviny, čo má za následok nerovnomerný film atramentu.

Lis na valce

Ide o alternatívnu formu tlačiarenského stroja v porovnaní s vyššie uvedenou grafikou plochého tlačiarenského stroja. Mechanické fungovanie sa výrazne líši, ale prenos farby zo sieťoviny na podklad zostáva v podstate rovnaký.

Rozdiel v mechanizme spočíva v tom, že šablóna aj podklad sú v pohybe a pohyb atramentu zo sieťoviny na podklad nezávisí len od napätia v sieťovine, ktorá sa nadvihuje z atramentového filmu. Substrát sa pohybuje smerom od sieťky, keď sa valec otáča. Konfigurácia lisu, pohyb jeho súčastí a substrátu znamená, že rýchlosť atramentu opúšťajúceho sieťku sa môže zvýšiť, čo vedie k rýchlosti tlače až 4500 hárkov za hodinu. V porovnaní s menej ako 1000 hárkami za hodinu na plochom stroji.

Pri týchto vyšších rýchlostiach je potrebné atrament vysušiť, aby sa dosiahol výstup. Konfigurácia stroja umožňuje väčšiu presnosť registra a vlastností obrazu. Valcový tlačový stroj je väčšia investícia ako tradičný plochý tlačový stroj a je to plne automatický vysokorýchlostný presný tlačový stroj.

Image Coutersy z PDS International

Valcový tlačiarenský lis

Podobne ako valcový lis aj tento systém využíva šablónu vytvorenú do tvaru valca, ktorý môže byť dlhý niekoľko metrov s priemerom až 300 mm. Tlačí veľmi vysokou rýchlosťou obrázky, ktoré sa zmestia po obvode valca. Podkladom je zvyčajne súvislý pás, ktorý sa privádza pod valec.

Vo vnútri valca sa nachádza stierka a atrament. Stierka privádza valec do kontaktu s podkladom a atrament sa prenáša z valca na podklad. Valec je vyrobený z kovovej sieťky, cez ktorú prechádza atrament. Tieto valce sú často usporiadané v skupinách, aby sa vytvorili viacfarebné obrázky, napríklad na textílie, ktoré sa tlačia vo veľkých objemoch.

Vždy, keď premýšľate o sieťotlači, bez ohľadu na to, aké zariadenie používate, myslite na to, čo sa deje v mieste, kde je šablóna v kontakte s podkladom.

Používanie laserom vyrezávanej alebo chemicky leptanej šablónovej masky

Ako nosný prvok šablóny sa zvyčajne používa sieťovina a atrament vteká do otvorov v sieťovine a vyteká z nich, aby sa vytvoril film atramentu. Existujú aplikácie, pri ktorých sa sieťovina nevyžaduje a je potrebné položiť bloky tlačového média, ktoré je zvyčajne skôr pastou ako tekutinou. Často sa to stáva v elektronickom priemysle, najmä v prípade technológie povrchovej montáže (SMT).

Šablóna masky

S láskavým dovolením DEK

Princíp práce so šablónovými maskami sa líši od princípu práce s bežnou šablónou. Šablónová maska je zvyčajne vyrobená z nehrdzavejúcej ocele a má takú hrúbku, aká je plánovaná hrúbka hotového mokrého filmu. Mechanizmus nanášania atramentového filmu je podobný v tom, že môže existovať stierka a zaplavený náter, ale ich funkcia je odlišná, rovnako ako postupnosť operácie.

Šablóna sa najprv dostane do kontaktu s podkladom vertikálnym pohybom smerom nadol. Zaplavená vrstva sa dostane do kontaktu so šablónou a pasta sa vtiahne cez šablónu do otvorených oblastí šablóny. Povlakovač sa zdvihne a stierka sa potom pohybuje v opačnom smere, čím sa pasta vtláča do otvorených oblastí laserom vyrezanej šablónovej masky.

Keď stierka dokončí svoj ťah, šablóna a zvyšok mechanizmu sa vertikálne zdvihnú a pasta zostane ležať na podklade. Na to, aby k tomu došlo, musí byť medzi pastou a podkladom adhézna sila. Cieľom je vytvoriť rovnomernú vrstvu pasty na presne vymedzených plochách. Niekedy sa nepoužíva zaplavený nanášací stroj, ale len stierka, ktorá zabezpečuje obe funkcie. Materiály s nízkou viskozitou, ako sú bežné farby, nie sú vhodné, pretože vytlačená štruktúra by bola nestabilná a zrútila by sa.

Grafické znázornenie procesov v tomto článku ich zobrazuje v značne zjednodušenej podobe. Potreba rozmerovej kontroly všetkých aspektov procesu s presnosťou na niekoľko mikrónov ich posúva do oblasti vysoko presného inžinierstva.

Niektoré z technológií, ktoré by neboli možné bez sieťotlače:

  • Mobilné telefóny
  • Snímače glukózy pre ľudí s cukrovkou
  • Mnohé ďalšie biomedicínske senzory
  • Solárne články
  • Lítiové batérie
  • Televízory s plochou obrazovkou
  • Dotykové panely(obrázok nižšie od spoločnosti MacDermid Autotype)
  • Dosky plošných spojov
  • Tlačená elektronika
  • RFID
  • Prenosy vo forme
  • Membránové spínače(obrázok nižšie od MA)
  • Pružné dosky s plošnými spojmi
  • Elektroluminiscencia(obrázok nižšie od MA)
  • Tenkovrstvové vykurovacie prvky
  • Miniatúrne obvody na keramike
  • Vyhrievané zadné sklá
  • Palivové články
  • Inteligentné tkaniny
  • Optické disky
  • Potlačené textílie
  • Automobilové číselníky
  • Vytlačené antény
  • Tlač grafiky so špeciálnymi efektmi
  • Dekorácia športového oblečenia
  • Elektronické maskovanie

Jedna z inovatívnejších aplikácií bola nedávno vytvorená na Katedre elektroniky a informatiky na Univerzite v Southamptone. Ide o prvé digitálne hodinky na svete vytlačené sieťotlačou na tkanine. Pomocou sieťotlačových pastových farieb boli na tkaninu nanesené potrebné, vodivé, odporové a elektroluminiscenčné farby.

Spolu s ďalšími aplikáciami „inteligentných tkanín“ budú zohrávať čoraz dôležitejšiu úlohu v každodennom živote.

Pri tlačiarenskom procese s takou dlhou históriou si môžete byť istí, že sieťotlač bude naďalej rozširovať svoje aplikácie. Jediným obmedzením ďalšieho rastu sieťotlače je predstavivosť mladých ľudí, ktorí sú inžiniermi a vedcami budúcnosti. Myslím si, že sieťotlač je v bezpečných rukách.