Serigrafi baskı, 20. yüzyılda küçük ve geniş formatlı grafiklerde, tekstil baskılarında ve optik disklerde olduğu gibi yeni bir büyüme evresine giriyor.

Serigrafi baskıyı herkes bilir. Eski moda, kirli, kokulu, güvenilmez, bir zanaattır ve mürekkep kaplı bir uzman olmak yirmi yıl alır. Gerçekten sadece tişört ve basit posterler basmak için kullanılır.

Bu ifade, dijital baskının diğer tüm baskı süreçlerinin yerini alacağını söyleyenler kadar aptalca. Dijital baskının harikalarını anlatan pek çok makale var ve hiç şüphe yok ki harika bir süreç, kuşkusuz gelişiminde bir plato oluşturdu ancak pazarda hala pek çok fırsata sahip ve teknoloji geliştikçe yeniden yükselişe geçecek.

21. yüzyılda bir adım daha atılmıştır. Benimsenmesindeki mevcut artış, tam olarak tanımlanmış alanlar üzerinde kontrollü malzeme filmlerini biriktirmek için kullanıldığı uygulamalardır. Serigrafi baskı kontrol edilebilir, ölçülebilir ve tutarlı bir mühendislik sürecidir.

Grafik üretim süreci olarak önemli ölçüde kullanıldığı yıllar boyunca, ileri imalatta geliştirme ve üretim için çok önemli olan süreçler için ideal hale getiren teknikler geliştirilmiştir. Artık bir kitle görüntüleme teknolojisi olarak kabul edilmektedir. Çeşitli uygulamalarına bakmadan önce, 4000 yıllık bu sürecin temel unsurlarını kendimize hatırlatmak en iyisidir.

Sürecin özü baskı mekanizmasıdır, en yaygın kullanılan ağlı şablon ile bu aşağıdaki gibidir.

Temel Öğeler

Serigrafi baskı işlemini gerçekleştirmek için gereken temel öğeler şunlardır:

Şablon (Aşağıdaki resim, KIWO’nun izniyle): Bu, üzerine gerilim altında bir ağın tutturulduğu bir çerçeveden oluşan bir yapıdır. Ağ, ışığa duyarlı bir malzeme ile kaplanmış veya kaplanmıştır. Basılacak görüntü, mürekkebin geçtiği açık ağ alanları bırakılarak şablon üzerinde fotoğrafik olarak oluşturulur. Şablon aynı zamanda “elek” olarak da bilinir.

Çekçek: sert bir montaj veya sap içinde tutulan esnek bir poliüretan bıçak. Bu, mürekkebin ağa akmasına neden olur ve şablonun üstündeki fazla mürekkebi temizler.

Baskı Malzemesi/Mürekkep: Bir sıvı içinde süspanse edilmiş çok çeşitli katı maddeler veya boyalar şeklinde olabilir. Çok çeşitli uygulamalara uyacak çok çeşitli mürekkep kimyasalları mevcuttur.

Alt tabaka: Bu, basılacak yüzey için kullanılan genel bir terimdir. Yüzeyler ekmekten biyo-medikal sensörlere kadar değişebilir.

Makine: Makine tabanı basılacak alt tabaka için bir yüzey sağlar ve üst bölüm ekranı sabitler. İdeal olarak, alt tabaka ve elek arasında hareket mümkün olmalıdır.

Grafik, serigrafi baskısını en temel haliyle göstermektedir. Bu son derece sofistike ekipman geliştirilmiştir ve birçok farklı uygulamada kullanılmaktadır.

Mürekkep Substratı İlişkisi

Alt tabakanın yüzey enerjisi ile mürekkebin yüzey gerilimi arasındaki ilişki sayesinde geçici bir bağ oluşur. Mürekkep alt tabakayı ıslatır.

Silecek uzaklaştıkça, ağdaki gerilim şablonu mürekkep filminden uzaklaştırır. Geçici bağ, mürekkebi ağ açıklıklarından çeker ve alt tabaka üzerinde bir mürekkep filmi bırakır. Ağda her zaman küçük bir mürekkep yüzdesi kalır. Silecek, şablonun üstünde kalmış olabilecek mürekkebi temizler.

Temel Serigrafi Baskı Makinesi

Yapışkan Kuvvetlerin Neden Olduğu Geçici Bağ

Resimler PDS International’ın izniyle

Alt tabaka kirliyse veya yüzey enerjisi mürekkebin yüzey geriliminden düşükse veya buna yakınsa, ağda kalan mürekkep miktarı artacak ve bu da düşük kaliteli baskıya neden olacaktır. Bazı durumlarda ağdan hiç mürekkep çekilmeyecektir. Ağ gerilimi düşükse ve ağın mürekkepten uzaklaşması zaman alıyorsa, mürekkebin bir kısmı ağ açıklıklarında tutularak düzensiz bir mürekkep filmi oluşmasına neden olur.

Bir Silindir Presi

Bu, yukarıda gösterilen düz yataklı baskı makinesinin grafiğine kıyasla alternatif bir baskı makinesi biçimidir. Mekanik işleyişinde önemli bir fark vardır ancak mürekkebin ağdan alt tabakaya aktarılması büyük ölçüde aynı kalır.

Mekanizmadaki fark, hem şablonun hem de alt tabakanın hareket halinde olması ve mürekkebin ağdan alt tabakaya hareketinin sadece ağdaki gerilimin kendisini mürekkep filminden kaldırmasına bağlı olmamasıdır. Silindir döndükçe alt tabaka ağdan uzaklaşır. Presin konfigürasyonu, bileşen parçalarının ve alt tabakanın hareketi, mürekkebin ağdan ayrılma hızının artırılabileceği ve saatte 4500 yaprağa kadar baskı hızlarına ulaşılabileceği anlamına gelir. Bu, düz yataklı bir baskı makinesinde saatte 1000 yapraktan daha azdır.

Bu yüksek hızlarda çıktı elde etmek için mürekkebi kurutmak gerekir. Makinenin konfigürasyonu, kayıt ve görüntü özelliklerinde daha fazla hassasiyet sağlar. Geleneksel düz yataklı baskı makinesinden daha büyük bir yatırım olan silindir baskı makinesi, tam otomatik yüksek hızlı hassas bir baskı makinesidir.

PDS International’dan Image Coutersy

Silindirik Matbaa

Ad olarak silindir baskı makinesine benzeyen bu sistem, 300 mm’ye kadar çapa sahip birkaç metre uzunluğunda olabilen bir silindire dönüştürülmüş bir şablon kullanır. Silindirin çevresine sığacak görüntüleri çok yüksek hızda basar. Alt tabaka normalde silindirin altından beslenen sürekli bir ağdır.

Silindirin içinde bir silecek ve mürekkep bulunur. Silecek silindiri alt tabaka ile temas ettirir ve mürekkep silindirden alt tabakaya aktarılır. Silindir, mürekkebin içinden geçtiği metal bir ağdan yapılmıştır. Genellikle bu silindirler, örneğin yüksek hacimlerde basılan tekstiller üzerinde çok renkli görüntüler üretmek için gruplar halinde düzenlenir.

Hangi ekipmanı kullanıyor olursanız olun serigrafi baskıyı düşündüğünüzde, şablonun alt tabaka ile temas ettiği noktada neler olduğunu düşünün.

Lazer Kesim veya Kimyasal Olarak Kazınmış Şablon Maske Kullanımı

Normalde şablonun destek elemanı olarak ağ kullanılır ve mürekkep, mürekkep filmini oluşturmak için ağ açıklıklarından içeri ve dışarı akar. Ağın gerekli olmadığı ve genellikle bir sıvıdan ziyade bir macun olan baskı ortamının bloklarının yerleştirilmesine ihtiyaç duyulan uygulamalar vardır. Bu durum genellikle elektronik endüstrisinde, özellikle de Yüzey Montaj Teknolojisinde (SMT) söz konusudur.

Şablon Maske

Resim DEK’in izniyle

Şablon maskeleri ile çalışma prensibi, geleneksel bir şablondan farklıdır. Şablon maskesi normalde paslanmaz çelikten yapılır ve amaçlanan bitmiş ıslak film kalınlığı kadar kalındır. Mürekkep filmini biriktirme mekanizması, bir silecek ve bir taşkın kaplayıcı olabileceği için benzerdir, ancak bunların işlevi, çalışma sırası gibi farklıdır.

Şablon ilk olarak aşağı doğru dikey bir hareketle alt tabaka ile temas ettirilir. Taşkın kaplayıcı şablonla temas eder ve macun şablon boyunca ve şablonun açık alanlarına çekilir. Taşkın kaplayıcı kalkar ve silecek daha sonra ters yönde hareket ederek yapıştırıcıyı lazerle kesilmiş şablon maskesinin açık alanlarına zorlar.

Silecek hareketini tamamladığında şablon ve mekanizmanın geri kalanı dikey olarak kalkar ve macunu alt tabakanın üzerinde bırakır. Bunun gerçekleşmesi için macun ve alt tabaka arasında yapışkan bir kuvvet olması gerekir. Amaç, yakından tanımlanmış alanlar üzerinde eşit bir macun tabakası sağlamaktır. Bazen bir taşkın kaplayıcı kullanılmaz, sadece her iki işlevi de sağlayan bir silecek kullanılır. Geleneksel mürekkepler gibi düşük viskoziteli malzemeler, basılı yapı dengesiz olacağından ve çökeceğinden uygun değildir.

Bu makaledeki süreçlerin grafikleri bunları çok daha basitleştirilmiş bir biçimde göstermektedir. Sürecin tüm yönlerinin birkaç mikron dahilinde boyutsal kontrolüne sahip olma ihtiyacı, onları yüksek hassasiyetli mühendislik alanına götürür.

Serigrafi baskı olmadan mümkün olamayacak teknolojilerden sadece bazıları:

  • Cep telefonları
  • Diyabet hastaları için glikoz sensörleri
  • Diğer birçok biyomedikal sensör
  • Güneş pilleri
  • Lityum piller
  • Düz ekran televizyonlar
  • Dokunmatik paneller(MacDermid Autotype’dan aşağıdaki resim)
  • Devre kartları
  • Baskılı elektronikler
  • RFID
  • Kalıp içi transferler
  • Membran anahtarlar(MA’dan aşağıdaki görüntü)
  • Esnek devre kartları
  • Elektrolüminesans(MA’dan aşağıdaki görüntü)
  • İnce film ısıtma elemanları
  • Seramik üzerinde minyatür devreler
  • Isıtmalı arka camlar
  • Yakıt hücreleri
  • Akıllı kumaşlar
  • Optik diskler
  • Baskılı tekstiller
  • Otomotiv Kadranları
  • Baskılı antenler
  • Özel efektli grafik baskı
  • Spor giyim dekorasyonu
  • Elektronik kamuflaj

En yenilikçi uygulamalardan biri yakın zamanda Southampton Üniversitesi Elektronik ve Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nde üretildi. Bu, dünyanın kumaş üzerine ekran baskılı ilk dijital saatidir. Ekran baskılı macun mürekkepler kullanılarak gerekli, iletken, dirençli ve elektrominesans mürekkepler kumaşa uygulanmıştır.

Bu, “Akıllı Kumaşlar “ın diğer uygulamalarıyla birlikte günlük yaşamda giderek artan bir rol oynayacaktır.

Bu kadar uzun bir geçmişe sahip bir baskı süreci için serigrafi baskının uygulamalarını genişletmeye devam edeceğinden emin olabilirsiniz. Serigrafi baskının devam eden büyümesi üzerindeki tek sınırlama, geleceğin mühendisleri ve bilim insanları olan gençlerin hayal gücüdür. Serigrafi baskının emin ellerde olduğunu düşünüyorum.