Тампонная печать: дефекты и способы их устранения
Дефекты, их причины и способы устранения
Тампонная печать — технология, нашедшая широкое применение в производстве сувенирной продукции. Благодаря возможности нанесения изображений на поверхности сложной формы, тампонный способ используется при печати на зажигалках, ручках, брелоках, кружках и других сувенирах. Рассмотрим некоторые технологические аспекты тампонной печати, а также возможные дефекты и способы их устранения.
Печатная форма
В тампонной печати, как правило, используются стальные и фотополимерные формы (клише) с углубленными печатающими элементами. Стальные формы отличаются высокой тиражестойкостью (до 2-3 млн. оттисков), зависящей от твердости металла (40-70 HRC), и высокой стоимостью изготовления. Наиболее распространенной технологией изготовления стальных форм является травление, реже используется гравирование.
Для изготовления фотополимерных форм применяются пластины с фотополимеризующимся слоем. Фотополимерные формы по сравнению со стальными отличаются меньшей тиражестойкостью и трудоемкостью изготовления. Твердость фотополимерных форм — 20-30 HRC.
Для изготовления металлических форм способом травления и фотополимерных форм используются позитивные фотоформы с обратным изображением. Фотоформы для изготовления фотополимерных форм должны иметь матовый эмульсионный слой, позволяющий улучшить контакт между фотоформой и пластиной. Для обеспечения хорошего контакта фотоформы и пластины рекомендуется также использовать экспонирующие установки с вакуумным прижимом. При применении механического прижима плотного контакта обычно обеспечить не удается, что может привести к возникновению дефекта подкопирования.
Для надежного удаления краски с пробельных элементов формы должны иметь низкую шероховатость (10-12 классы шероховатости, Ra = 0,16-0,02 мкм). Глубина печатающих элементов, в зависимости от типа изображения, должна находиться в пределах 15-40 мкм. Недостаточная глубина печатающих элементов может привести к тому, что краска будет засыхать на форме или на тампоне, а также к низкому глянцу отпечатка, колориметрическим отклонениям оттиска вследствие просвечивания цвета запечатываемой поверхности через красочный слой. Слишком большая глубина печатающих элементов может привести к накапливанию краски на поверхности тампона, смазыванию изображения, колориметрическим отклонениям и другим дефектам.
При изготовлении и установке формы нужно следить, чтобы печатающие элементы большой ширины не были параллельны ракелю, иначе он будет проваливаться в них, удаляя краску.
 |
|
Печатная краска
Печатная краска для тампонной печати характеризуется следующими технологическими параметрами:
• механизмом отверждения;
• адгезией к запечатываемому материалу;
• вязкостью;
• цветом;
• кроющей способностью.
В тампонной печати может применяться очень широкий ассортимент красок с различными механизмами отверждения. При изготовлении сувенирной продукции обычно используются краски, закрепляющиеся в результате испарения летучего растворителя. Время закрепления красок на летучих растворителях обычно составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Для его сокращения может использоваться тепловая сушка. Слишком малое время отверждения краски может привести к ее высыханию на поверхности формы или тампона. В этом случае необходимо ввести в краску замедлитель высыхания. Однако следует помнить, что избыточное количество замедлителя приводит к ухудшению переноса краски с тампона на запечатываемый материал. Необходимо также принять во внимание, что содержащийся в составе краски растворитель может активно растворять запечатываемый материал. В результате возможно снижение глянца отпечатка.
Реже красок на летучих растворителях применяются двухкомпонентные краски, отверждающиеся при взаимодействии отвердителя и связующего. Процесс отверждения двухкомпонентных красок происходит в два этапа: на первом осуществляется испарение растворителя, на втором — химическое взаимодействие отвердителя со связующим краски. Время полного закрепления двухкомпонентной краски составляет от нескольких часов до двух-трех суток. Двухкомпонентные краски используются в случаях, когда предъявляются очень высокие требования к физической и химической стойкости красочной пленки, а также при печати на инертных материалах с низкой поверхностной энергией.
Краска для тампонной печати должна отличаться хорошей адгезией к тампону и запечатываемому материалу, причем условием успешного протекания печатного процесса является более высокая ее адгезия к запечатываемой поверхности, чем к тампону. Плохая адгезия краски к запечатываемому материалу может привести к накапливанию краски на тампоне, пятнистости плашек и другим дефектам. При подборе краски для печати на новых, ранее не использовавшихся материалах рекомендуется выполнять испытания адгезии. Для этого используется специальный тестовый фломастер.
Большое влияние на качество печати оказывает вязкость краски. Для контроля вязкости используется специальный измерительный шпатель. В процессе печати, в особенности на машинах с открытой красочной системой, в результате испарения растворителя вязкость красок повышается, что ухудшает условия ее переноса с формы на тампон и с тампона на запечатываемую поверхность. Для снижения вязкости краски в нее добавляется разбавитель. Следует помнить, что добавление большого количества разбавителя приводит к изменению цвета, уменьшению прочности красочной пленки, смазыванию изображения и другим дефектам. При использовании двухкомпонентных красок их вначале смешивают с отвердителем в необходимой пропорции, а затем доводят до нужной вязкости, добавляя разбавитель.
Для контроля цвета краски в емкости и на отпечатке следует использовать спектрофотометр. Цвет отпечатка зависит от колориметрических характеристик краски, толщины красочного слоя, цвета запечатываемого материала и кроющей способности краски. Кроющая способность краски определяется прозрачностью пигментов и их содержанием в краске. Введение большого количества разбавителя может уменьшить кроющую способность краски. Для снижения влияния окраски запечатываемого объекта на цвет отпечатка следует использовать высокопигментированные кроющие краски. В некоторых случаях целесообразно перед печатью изображения нанести на запечатываемую поверхность слой белого кроющего грунта или увеличить толщину красочной пленки, выполняя несколько циклов печатания.
|
|
Ракельный нож
В машинах с открытой красочной системой для удаления краски с пробельных элементов печатной формы используется ракельный нож. Величина давления ракеля на форму должна быть минимально достаточной для удаления краски с пробельных элементов. Повышенное давление приведет к быстрому износу ракеля и формы. Ракельный нож должен иметь ровную рабочую кромку, в противном случае возможно возникновение таких дефектов, как пятнистость плашек, рваные края элементов изображения на оттиске и т.д. Толщина ракеля зависит от твердости формы — для фотополимерных форм она меньше (0,20-0,25 мм), для стальных — больше (0,25-0,50 мм). В машинах с закрытой красочной системой функции ракеля выполняет корпус красочной емкости.
|
|
Тампон
Использование эластичного тампона определяет способность тампонной печати наносить изображения на объекты сложной формы. Основные характеристики тампона:
• форма;
• геометрические размеры;
• твердость;
• способность к переносу краски;
• срок службы.
Форма тампона выбирается исходя из формы и типа изображения и формы запечатываемой поверхности. Выбор формы горизонтального сечения тампона (чаще всего круглого или прямоугольного) определяется конфигурацией изображения. Печатная поверхность тампона может быть плоской, закругленной или заостренной с выраженным «носиком». В процессе печатания поверхность тампона должна «накатываться» на форму и запечатываемую поверхность, в противном случае между тампоном и формой или запечатываемой поверхностью останется воздух, мешающий переносу краски. Вместе с тем тампон должен иметь форму, обеспечивающую равномерное распределение давления печати по полю оттиска.
Больший угол качения требуется в следующих случаях:
• воспроизведение изображений малого размера;
• воспроизведение высоколиниатурных растровых и тонких штриховых изображений;
• печать на объектах вогнутой формы;
• печать на фактурных поверхностях.
При печати на плоских гладких поверхностях следует использовать тампоны с закругленной или заостренной печатной поверхностью. Использование тампона с очень острым «носиком» может привести к выдавливанию краски и к неравномерной оптической плотности плашек. Для проверки совместимости форм тампона и запечатываемой поверхности следует выполнять тестовую печать.
Геометрические размеры тампона определяются размером изображения и габаритами печатной машины. Малое отношение площадей поперечного сечения тампона и изображения чревато значительными искажениями формы изображения на оттиске, обусловленными деформацией тампона. На практике печатники часто стараются использовать тампон максимальных размеров (которые ограничиваются габаритами машины), так как чем больше высота тампона и площадь его поперечного сечения, тем меньше величина графических искажений. Для снижения величины графических искажений также следует совмещать геометрические центры тампона и изображения. Увеличение высоты тампона позволяет повысить равномерность распределения рабочего давления, однако может привести к появлению поперечных колебаний тампона при его движении от формы к запечатываемому объекту.
Твердость тампона влияет на краскоперенос при печати. Твердость тампона, как правило, измеряется в единицах по Шору (шкалы ОО, А, D). Тампоны условно делятся на твердые, средние и мягкие. Выбор твердости тампона зависит от формы и твердости запечатываемой поверхности, площади изображения, глубины печатающих элементов формы и параметров печатной машины. Более твердые тампоны применяют в следующих случаях:
• печать на плоской поверхности;
• печать на мягком материале (следует учитывать величину деформации материала при контакте с тампоном, так как при значительной деформации возможно искажение формы изображения);
• малый размер изображения;
• печатающие элементы на форме имеют малую глубину.
Следует принять во внимание, что работа с более твердыми тампонами требует более высокого давления печати, которое должно быть согласовано с мощностью привода печатной машины. При работе на маломощных печатных машинах обычно возможно использование только мягких тампонов.
Важным фактором, обусловливающим способность тампона к переносу краски, является стабильная величина его поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение тампона должно быть достаточно высоким для обеспечения хорошей адгезии краски и достаточно низким для хорошего переноса краски на запечатываемый материал. Для улучшения условий переноса краски с тампона на запечатываемый материал поверхностный слой краски может подсушиваться путем обдува тампона воздухом.
Ухудшают восприятие краски тампоном жировые и масляные загрязнения, которые необходимо удалять чистящей жидкостью. Следует отметить, что новые тампоны иногда покрыты толстым слоем силиконового масла, которое перед началом использования тампона необходимо удалить.
Негативно влияет на условия переноса краски и приводит к появлению дефекта «рваных краев» накопление на поверхности тампона статического заряда, которое может быть спровоцировано пониженной влажностью в печатном цехе. Для решения проблемы можно использовать ионизатор или антистатическое средство.
Срок службы тампона зависит от его твердости, а также от условий его эксплуатации и хранения. Более твердые тампоны имеют больший срок службы. По мере эксплуатации тампона в результате испарения силиконового масла возрастает его твердость и повышается поверхностное натяжение.
Уменьшают срок службы тампона следующие факторы:
• печать на объектах с острыми краями или выступами;
• загрязнение тампона;
• использование красок с острыми абразивными частицами пигмента;
• применение красок на агрессивных растворителях;
• повышенное давление печати;
• использование агрессивных растворителей для очистки тампона
• неправильные условия хранения.
Для повышения долговечности тампона следует использовать специализированные краски для тампонной печати, характеризующиеся малым размером пигментов, и работать с минимально достаточным для переноса краски давлением печати. Для очистки тампона можно применять скотч или этиловый спирт. После окончания работы и при хранении тампон необходимо смазывать силиконовым маслом. Храниться тампон должен при комнатной температуре, в темном помещении, вдали от тепловых и световых источников. При соблюдении данных рекомендаций тиражестойкость тампона может достигать 50-100 тыс. оттисков.
Запечатываемый материал
Для тампонной печати подходит очень широкий спектр запечатываемых материалов, что затрудняет выбор краски, тампона и определение параметров процесса печатания. Физические характеристики запечатываемого материала (форма, твердость, шероховатость) влияют главным образом на выбор тампона и определение параметров воспроизводимого изображения. Химическая природа материала во многом определяет выбор краски. При печати на полимерах часто возникает проблема плохой адгезии краски из-за низкого поверхностного натяжения материала. В этом случае поверхностное натяжение следует повысить, обработав запечатываемую поверхность коронным разрядом, пламенем или специальным химическим веществом.
Во время печати запечатываемый объект должен быть жестко закреплен, причем его поверхность должна быть параллельна поверхности формы (цилиндрические объекты следует закреплять таким образом, чтобы поверхности формы была параллельна касательная к середине изображения). Поверхность запечатываемого объекта должна быть очищена от жира, смазки и грязи.
Негативное влияние на качество печати может оказывать скапливающееся на запечатываемой поверхности статическое электричество. Для нейтрализации статического заряда следует произвести обработку запечатываемой поверхности в ионизирующей установке.
|
|
Климатические условия
Добиться оптимального качества печати поможет поддержание в печатном цехе нормальных климатических условий (температура 18-22°С, влажность 50-60%). Пониженная влажность приводит к накоплению на тампоне и запечатываемой поверхности статического электричества. Отклонение температуры от нормы и повышенная влажность влияют на скорость закрепления краски.
Все используемые в процессе печатания материалы и изделия должны быть акклиматизированы.
При подготовке статьи использовались материалы компаний ITW, Jujo Chemical, «Нисса» и «Тампомеханика»
|
|