李剛
摘要:印刷質量的好壞直接影響到器件的質量和效率,因此絲網(wǎng)印刷機在電子行業(yè)占據(jù)舉足輕重的位置。絲網(wǎng)印刷設備是完成工序的關鍵自動設備,目前生產(chǎn)線使用的絲網(wǎng)印刷機大多屬于半自動和全自動。相信隨著時間的推移,絲網(wǎng)技術將會為玻璃行業(yè)乃至電子、建筑、能源各個領域提供更多的支持?;诖?,文章就精密絲網(wǎng)印刷技術與設備進行簡要的分析,希望可以提供一個有效的借鑒,從而更好的促進絲網(wǎng)印刷技術水平的提升。
關鍵詞:精密絲網(wǎng)印刷技術;設備;分析
1.絲網(wǎng)印刷的歷史及發(fā)展狀況
根據(jù)史料記載,絲網(wǎng)印刷最早起源于中國,它的前身技術是鏤空印刷。在秦漢時期就有了夾頡印花的技術,到了東漢時期夾頡蠟染開始普遍盛行,當時的印刷水平也有了很大的提升。到了宋代用淀粉成膠代替油性涂料,讓絲網(wǎng)印制的產(chǎn)品色彩更加絢麗奪目。根據(jù)史書記載,隋唐時期絲網(wǎng)印刷有了很大的改變,宮廷服飾用絲網(wǎng)印花技術印制精美的服飾。隨著盛唐文化的對外傳播,絲網(wǎng)印刷工藝迅速傳到日本和歐洲各國。近現(xiàn)代以來,歐美在絲網(wǎng)印刷的基礎上發(fā)明了多色套印工藝,用來印刷廣告和進行商業(yè)上的宣傳。后來一些留美的畫家把多色套印技術引入到日本,在此基礎上又研究出了直接感光制版技術,很快這種手工制作方法傳入到了美國。
絲網(wǎng)印刷距今有2000多年的歷史,但是印刷玻璃的發(fā)展歷史才200多年。18世紀印刷技術第一次用在玻璃上,當時在英國用轉印法在陶瓷上已聞名于世,其方法與在玻璃上施印非常接近。印刷玻璃的精確描述不明確,在1754年1月25日,愛爾蘭的雕刻師JohnBrooks撰寫了關于印刷玻璃的專利請愿書,這可能是最早關于印刷在玻璃上的證據(jù),但僅止于在理論上的研究而沒有付諸于實踐。他作為一個雕刻家對于耐高溫的油墨研究不夠透徹,沒有足夠的關于玻璃化墨汁的知識,所以在實踐上沒有研究出耐得住窯爐的高溫、而且燒制完成后的圖片能永不褪色的油墨。
2.玻璃絲印機的技術優(yōu)勢
不受承印物大小和形狀的限制,絲印除了能在平面上印刷以外,還可以在曲面或球面上印刷。絲網(wǎng)印刷不僅可以進行大面積印刷,還能在超小型、超高精度的物品上進行印刷,這種印刷方式有著很大的靈活性和廣泛的適用性。
墨層厚覆蓋力強,凸版和平板印刷品上的油墨厚度只有幾微米,凹版印刷也只有12~15微米,而絲網(wǎng)印刷的油墨厚度可達到30~100微米。此外,可以利用油墨厚度的特點進行諸如電路板及汽車玻璃的印刷。絲網(wǎng)印刷的墨層厚,印刷的圖文立體感強,是其他印刷方式無可比擬的。
適用各種類型的油墨,絲網(wǎng)印刷具有可以使用任何一種涂料進行印刷的特點,如油性、水性、合成樹脂性、粉體等各種油墨均可以使用。絲印油墨,實際上是各種涂料。其他印刷要求各種油墨的顏料顆粒度要細,而絲網(wǎng)印刷只要能夠透過絲網(wǎng)網(wǎng)孔細度的油墨和涂料都可以使用。絲網(wǎng)印刷不僅可以印刷單色,還可以套色和加網(wǎng)進行彩色印刷。絲印所用的油墨之廣泛,已經(jīng)超出了通常油墨的定義范圍。實際上有的是漿料、糊料、油漆、膠粘劑或固體粉末,因此,有時把絲印油墨統(tǒng)稱為“印料”。
可兼容不同行業(yè),不限材質,不會造成材質的損壞。玻璃絲印設備不僅可以在質地堅韌的水晶、石材、金屬、玻璃等材質上印刷,而且可以在質地松軟的皮革、布料、上印刷;它可以在無機物上印刷,棉質等物料也可以在變化多端的有機物上印刷。迎合了市場多元化的需求,能更好地為用戶提供更為全面的生產(chǎn)服務。
3.絲網(wǎng)印刷工藝流程根據(jù)絲網(wǎng)印刷原理
根據(jù)絲網(wǎng)印刷原理將油墨印刷到承印物的表面,再采用油墨的固化措施,印制的圖案牢固經(jīng)久耐用。其工藝流程如下:
1.制作網(wǎng)版:繃網(wǎng)→涂膠→干燥→涂感光膠→曬版→顯影→固化。2.印刷:承印物原料→切裁→磨邊→清洗干燥→印刷→烘干。
適用于印刷的產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求切割,可以是規(guī)則形狀,亦可以是不規(guī)則形狀,例如汽車玻璃等。
4.設備結構特點及工作原理
(1)承片臺真空吸附印刷基板,由上下料工位傳運至印刷工位,分為左右側進式、前后直進式、分度旋轉式。絲網(wǎng)印刷機發(fā)展初期,傳輸系統(tǒng)多由氣缸驅動,直線軸承導向,運動沖擊較大;近十年多采用電機驅動,直線滾動導軌導向,并有緩沖機構吸收沖擊,運動平穩(wěn),傳輸精度高。
(2)將網(wǎng)版固定在網(wǎng)版架上,調整印刷厚度,通過承片臺;x、y、z向調整,使網(wǎng)版與承印物對正吻合,精密型承片臺帶有CCD視覺對位調整系統(tǒng);全自動絲網(wǎng)印刷機由攝像頭查找偏差,由直線電機驅動自動實現(xiàn)承片臺x、y、z向調整。
(3)回墨刀從網(wǎng)版的一端勻速移動到另一端,把網(wǎng)版上的油墨均勻的刮到網(wǎng)版之間的網(wǎng)孔內(nèi),等待印刷。
(4)刮刀架帶動刮刀運動,使油墨均勻流動并注入網(wǎng)孔,刮刀移動的同時,為適應印刷工藝性要求,采用微調機構可調刮刀相對網(wǎng)版的角度和平行度,并采用刮刀壓力分級補償技術,保證印刷壓力恒定,刮刀壓力按工藝要求調整。
(5)通過網(wǎng)版角抬升式與承片臺降落式,使絲網(wǎng)與印刷基板脫模,油墨在印刷基板上形成相應的圖形。
印刷過程采用PLC控制系統(tǒng)和工控機控制系統(tǒng),半自動絲網(wǎng)印刷機多采用PLC邏輯編程控制操作,可設定操作模式,簡單方便,且成本較低。精密型絲網(wǎng)印刷機和全自動絲網(wǎng)印刷機多用工控機控制系統(tǒng),操作方便,容量大,可隨時編寫并修改模擬程序。
5.發(fā)展趨勢
隨著太陽能電池、PCB、LTCC等新型器件的大規(guī)模應用以及中國制造業(yè)的快速崛起,給國產(chǎn)絲網(wǎng)印刷機提供了巨大的商機。目前印刷基板電路的發(fā)展趨勢是:高度集成性,線條的細密性,膜層均勻一致性,良好的導電性及圖像再現(xiàn)性,這對絲網(wǎng)印刷機的精度、均勻性的控制、效率及成品率提出了更高的要求,從而迫使絲網(wǎng)印刷機向全自動、封閉式、高精度、高速度、大印刷面積、專業(yè)化方向發(fā)展。
總之,隨著絲印技術的完善,絲印可進入的市場也越來越多。它既可以生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品,也可以開發(fā)個性化產(chǎn)品,還可以為客戶提供印后加工或特效服務,具有非常重要的作用。所以,需要加強相關技術的應用,從而更好的促進相關技術的發(fā)展。
參考文獻:
[1]劉學文.基于絲網(wǎng)印刷技術的非酶葡萄糖傳感器研究[D].天津理工大學,2016.