TISK 2TISKARSKI POSTOPKI 2

SITOTISK 2016 / 2017

Deja Muck 1

Tehnika sitotiska je stara že več kot 14 000 let (v jamah odtisi …)Kitajci > Songova dinastija (960-1279).

18. st. preko Azije > Z EU (visoka cena svile)L. 1907 Simuel Simon patentiral sitotisk –uporaba mlinarske tkanine iz naravne svile.

Prepustni tisk

§ sitotisk§ ciklostil§ digitalni propustni tisk (Riso)

Serigrafija

UVOD

2

UVOD

3

qsenzorji vlage na papirjuqtiskane RFID antene UHF značk

UVOD

4

UVOD

5

Največji del trga je sitotisku prevzel kapljični tisk.(Fespa > Fespa Digital)

Je standardizirana tehnika tiska – SIST ISO12647-5: 2015

Prednosti

q visoka tiskarska prehodnost q tisk na različne materiale, različnih formatovq velik nabor barvq…

UVOD

6

Debelina odtisa:q nekje med 8 in 125 µmq odvisna je od:

mrežice 50%izbira emulzije 20%

Pritiska, kota in trdote strgala (rakla) 30% - vpliv tiskarja 30 % (ročni tisk).

objektivni vpliv – 70 %

UVOD

7

q svila q poliester – PESq poliamid – PA (nylon)q nerjaveče jekloq nikelj, karboniziran poliester, metaliziran poliester …

Tradicionalno se je uporabljala svila(silk screen printing – še ohranjen izraz)

Svila:qmehansko ni dovolj trdna – trganje vlakenq preveč elastičnaq hidroskopičnaq…

SITOTISKARSKA MREŽICA

8

Multifilamenti, multifilne

Monofilamenti, monofilne(200 niti/cm)

Monofilne mrežceq večja trdnostq manjša elastičnostq boljši prenos TBq lažje čiščenjeq boljši oprijem kopirnega sloja

SITOTISKARSKA MREŽICA

9

q vezava platno(osnove : votka = 1:1)q vezava keper(pri visokih gostotah tkanja, gre za prepletanje 2:1, 2:2, 3:3)

Pri vezavi keper (nevarnost moarea) > uporaba vezave platno.

SITOTISKARSKA MREŽICA

10

GEOMETRIČNE LASTNOSTI

Velikost odprtin med nitmi – w (µm):q ustrezna prepustnost TB, pigmentni delci za faktor 0,3 manjši od velikosti odprtin w.

Stopnja odprtosti sita – a0 (%):q vsota vseh odprtin na celotni površini sita (npr. 30,5 %)

Teoretični barvni volumen – Vth (cm3/m2 ):q stopnja odprtosti sita – a0, debelina mrežice - D(a0 × D)/100 = Vth

Npr. 18 cm3/m2 , mokra plast TB je 18 µm. Za realnejši rezultat bi morali upoštevati še vpliv vpojnosti TM, razredčenje TB ...

SITOTISKARSKA MREŽICA

11

GEOMETRIČNE LASTNOSTI

q osnova – št. (na cm) in debelina niti (premer – surove pred tkanjem!)

SITOTISKARSKA MREŽICA

Geometrija določa:q kakovost tiska rastrskih slik q sposobnost iztiskanja TB q hitrost tiskaq debelino nanosa (porabo TB, sušenje)

Parametri:q velikost odprtin med nitmi, W (μm)q stopnja odprtosti sita, ao (%)q debelina sita (tkanine) , D (mm)q teoretični barvi volumen, Vth (cm3/cm2)

Primer: PET 1000 140-34 Y PW OSC

12

POLIESTER - PES

Prednosti:q visoka natezna trdnostq dobra mehanska obstojnostq dobra odpornost na obraboq neobčutljivost na klimatske razmereq zelo odporen proti mineralnim kislinam…

SITOTISKARSKA MREŽICA

Razteg vlakna (%)

Nap

etos

t (N

/cm

)

standardni PES

PES 1000

Slabosti:Občutljiv na alkalije – trdnost se zmanjša. 13

POLIAMID PA (NYLON)

q zelo dobre mehanske obstojnostiq visoka odpornost na obraboq dobra omočljivostq visoka elastičnostq dobra povratna elastičnost (100% pri 2% raztezku)q …

Slabosti:q občutljiv na kisline - vlakno oslabi, se razkroji.

Modificiran PA 2000 – boljši odlep, barvna iztisljivost z dobro elastičnostjo omogoča dobro naleganje na neravne površine.

SITOTISKARSKA MREŽICA

14

Izdelava TF poteka v dveh delih:1. izdelava sita2. izdelava TF na situ

Izdelava sita - mrežica in okvir.

q leseni (dimenzionalno nestabilni, občutljiv na vlago, T…)q kovinski (npr. Al ali korozijsko zaščiten Fe…)q zagotoviti togost in trdnostq spojen vijačno, z varjenjem ali v enem kosu

SITOTISKARSKI OKVIR

15

Profili okvirjev

SITOTISKARSKI OKVIR

pravokotni profili

posebni profili

16

Profili okvirjev

SITOTISKARSKI OKVIR

posebni profili

17

Velikost q vsaj en formatni razred večji od tiskovne površine.Upoštevati pas, kjer puščamo TB - prištejemo k meri slike.Premajhen pas za TB - težave z naležno piko.

SITOTISKARSKI OKVIR

18

Napenjanje mrežiceq ročno q mehansko

§ samonapenjalni okvirji§ napenjanje z vreteni

q pnevmatsko

SITOTISKARSKI OKVIR

19

Standardna metoda napenjanja• tkanino napnemo na želeno napetost • počakamo nekaj minut• ponovno napnemo na končno napetost• manjši kasnejši padec napetosti

Hitra metoda napenjanja• tkanino napnemo na 15 % višjo vrednost od želene napetosti• prilepimo (brez faze relaksacije)

Paziti moramo na klimatske razmere!

SITOTISKARSKI OKVIR

20

Izdelava predlog za kopiranje:q ročnoq fotografskoq CTS (Computer to screen)

q Fotoemulzija (diazo - fotopolimerne …)q 340 – 440 nmq TF - šablonaq film – pozitiv!!!

TISKOVNA FORMA

21

TISKOVNA FORMAIzdelava kopirne predloge z CTS (Computer to Screen)q podatki iz računalnika > na RIP > odtisnemo s kapljičnim tiskalnikomq neposredno brizganje UV voska ali UV nepropustne TB na premazano

mrežicoq sledi osvetlitev in izpiranje

konvencionalna izdelava

CTS

barvna separacija barvna separacijaizdelava filma

razvijanje filmaizdelava celotnega filma

montaža na šablono nanašanje emulzije IJ -izdelava TF in osvetlitev

arhiviranje filmovrazvijanje TF razvijanje TF 22

TISKOVNA FORMAIzdelava kopirne predloge s CTS (Computer to Screen)

23VIDEO

INDIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TFqsuho sito omočimo z vodoqpoložimo kopirno folijoqsito pustimo da se posušiqs posušenega sita odstranimo zaščitno folijoqdodamo film in osvetljujemoqpo osveljevanju očistimo sito in ga posušimoqnanesemo tiskarsko barvo

prednostiqvisoka kvaliteta odtisaqni vpliva na čas osvetljevanja

slabostiqsamo za manjše naklade

TISKOVNA FORMA

24

1. na mokro sito položimo folijo2. vse skupaj posušimo3. odstranimo zaščitni sloj4. skupaj s filmom osvetljujemo5. očistimo sito in ga posušimo

INDIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

TISKOVNA FORMA

25

DIREKTNO-INDIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TFq sito omočimo in odstranimo vso maščoboq na zunanji okvir položimo folijo q notranjo stran oslojimo z emulzijoq posušimoq odstranimo folijoq osvetljujemo

TISKOVNA FORMA

26

1. na mokro razmaščeno sito položimo folijo2. z notranje strani nanesemo emulzijo4. osvetljujemo3. vse skupaj posušimo5. očistimo sito in ga posušimo

DIREKTNO-INDIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

TISKOVNA FORMA

27

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TFq čisto sito oslojimo z emulzijoq pustimo da se emulzija posušiq skupaj s filmom osvetljujemoq po osvetljevanju sito očistimo in ga ponovno posušimoq nanesemo tiskarsko barvo

prednostiq za večje naklade

slabostiq slabša kakovost tiskovne formeq dolgotrajen postopek

TISKOVNA FORMA

28

1. čisto sito oslojimo z emulzijo2. sito dobro posušimo3. skupaj s filmom osvetljujemo4. očistimo sito in ga posušimo

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

TISKOVNA FORMA

29

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

Ponovljivost izdelave odvisna od:q premazovanjaq mrežiceq emulzije

Raziskave pokazale:q debelina nanosa emulzije se zmanjšuje z večanjem hitrostiq grobe mrežice - občutljive na hitrost premazovanja, fine NE

TISKOVNA FORMA

30

Kakovostna TF – šablonaq odpornost na vodo in topilaq mehanska odpornostq ostri robovi, ostre, gladke

vertikalne stene

TISKOVNA FORMA

31

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

Zahteve za kakovostno šablonoq ˝Mesh bridging˝ > sposobnost emulzije, da ˝prečka˝ odprtino sita (pretanek nanos >˝grdo prečkanje˝ > nazobčanje robov)

TISKOVNA FORMA

32

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TF

Debelina sloja emulzijeq odvisna tudi od debeline mrežice.Premer najmanjšega detajla > 100 % večji od višine šablone (mrežice in emulzije skupaj)Najfinejši detajl = 2×premer niti + premer odprtine mrežice

TISKOVNA FORMA

33

DIREKTEN POSTOPEK IZDELAVE TFZahteve za kakovostno šablono:q ločljivost > sposobnost emulzije, da reproducira najfinejši detajldebelina sloja emulzijePri tisku zelo finih detajlov - debelina šablone čim tanjša.

TISKOVNA FORMA

34

TISKOVNA FORMA

35

VPLIV BARVE MREŽICE

Emulzija oz. kopirni sloj ima največjo spektralno občutljivost v UV delu spektra, 350 – 450 nm. Mrežica mora absorbirati čim več svetlobe; komplementarna – rumena barva.

Bela mrežica – pojav podkupiranja:q svetlobo ne le reflektira, deluje kot opični kabel, svetloba potuje po vlaknu

podosvetlitev šablone (vedno pozitivni film!!!!)q izguba ostrine TE

TISKOVNA FORMA

36

Pretanek sloj emulzije – sledi mreže sita na odtisu.

TISKOVNA FORMA Vpliv barve mrežice, emulzije

37

Svetlobni vir mora imeti spekter v UV deluq fluorescentneq halogenska

q ksenonove žarniceq živosrebrneq metal-halidneq …

Če poznamo spekter občutljivosti emulzije in sevalni spekter luči, lahkodoločimo osvetlitvene parametre (oddaljenost luči od šablone in časosvetljevanja).

TISKOVNA FORMA

38

TISKOVNA FORMA

Diazo – alone in single-cure emulsions.Acrylate sensitiser – present with diazo in dual-cure emulsions.Photopolymer – used in ‘One Pot’ emulsions.

39

40

TISKOVNA FORMAČas osvetlitve, ekspozicije je odvisen od: • vrste mrežice • šablone (TF), uporabljena emulzija (debelina nanosa) • svetlobni vir (vrsta, oddaljenost, starost svetila, dizajn reflektorja …)

Splošno pravilo:

• Minimalna razdalja med svetlobnim virom in vakuumskim okvirjem naj bo enaka diagonali površine, ki jo osvetljujemo (to zagotovi enakomerno osvetljevanje po celotni površini TF)

41

TISKOVNA FORMA

X = Y x (a)2/(b)2

X = novi čas ekspozicijeY= izvorni čas ekspozicijea = nova oddaljenostb = „izvorna“ oddaljenost

42

PREPREČITEV PODSVETLITVE

q skrajšamo čas osvetlitve (slabost – lahko se pojavi slaba odpornost na topila in vodo)q obarvana emulzija q obarvana mrežica q izbira svetlobnega vira

TISKOVNA FORMA

43

TISKOVNA FORMA

44

Splošna sestava tiskarske barve

q kolorant (pigmenti) (organskega ali anorganskega izvora)q nosilec / topilo (tekočina, v kateri je suspendiran pigment)q vezivo (sintetični polimeri, vezava pigmenta na TM)q zgostilo (se raztopi v topilu, tvori suspenzijo. Navadno na osnoviamonijevih in natrijevih soli poliakrilne kisline (akrili, alkidi, epoksidi, poliestri, uretani in vinili). V vodi nabrekne > viskozna disperzija.Zagotovi primeren tek TB; po sušenju postane trdni del filma TB) q topilo (za pripravo zgostila, da se lahko to veže s pigmentom)q dodatki (prilagajanje viskoznosti, sušenja, teka TB …)

TISKARSKE BARVE

45

Tiskovne geometrije:q ravno – ravnoq ravno – okrogloq okroglo - okroglo

TB se prenaša le linijsko v tiskovni črti – tudi pri geometrijiravno – ravno.

Različne stopnje avtomatizacije strojev:q ročniq polavtomatskiq avtomatski

TISKARSKI SISTEMI

46

Ploski tiskq tisk elastičnega in čvrstega, togega TM:§ papir, § karton, § folije, § les, § keramika, § tekstil…

TISKARSKI SISTEMI

47

TISKARSKI SISTEMI

48

TISKARSKI SISTEMICilindrični tiskq tisk netogih, pregibnih materialov:§ papir, § folije...

49

Okrogli tisk – tisk telesq tiskanec deluje kot tiskovni valj – omogoči nasprotni pritisk. Tisk:§ steklenice,§ tube,§ pločevinke,§ lončki…

TISKARSKI SISTEMI

50

TISKARSKI SISTEMI

51

Rotacijski tisk q npr.: tisk keramičnih ploščic

TISKARSKI SISTEMI

52

TISKARSKI SISTEMI

53

Rotacijski tisk – z valja na valjq tiskarski valj je hkrati šablona. Lahko tiskamo na pole ali zvitke. q tiskamo:§ folije,§ papir,§ tekstil,§ keramične ploščice…

TISKARSKI SISTEMI

54

TISKARSKI SISTEMI

55

Tiskanje:kakovost tiskanja je odvisna od:q vrsta geometrije, tiskarskega strojaq stabilnosti tiskarske mizeq kakovosti tiskarske šablone, napetosti tkanine…q tiskarskega noža q nastavitve odmika….

Nastavitev vakuumskega tiskarskega stroja:q odmik – razdalja med sitom (šablono) in tiskancemq priporočen odmik za format:§ A3; 1-3 mm§ A0; 3-5 mm

KONSTRUKCIJSKE ZNAČILNOSTI

56

q material § gumjasta strgala - večja obraba, minimalna elektrostatičnost§ poliuretanska strgala – manjša obraba, visoka elektrostatičnost§ …

q trdota (50 – 75 ° Shore A)§ 50 do 65 tisk ploskev, neravnih površin§ 70 do 75 rastrski tisk, veliki formati

TISKARSKI NOŽ, STRGALOLastnosti noža / strgala: oblika, kemijska odpornost, trdota, dolžina

57

q dolžina (vsaj 12 cm na obeh straneh od okvirja)

q oblika

§ straight edge – tisk na ravne površine§ blunt – za keramične materiale§ double bevel – za neravne površine in

tisk detajlov, tankih linij …§ single-bevel – za tisk na steklo§ round – za prenos debelih plasti barve

58

TISKARSKI NOŽ, STRGALO

q kot tiskarskega noža nanos TB, skladje, priporočeno 70°

59

TISKARSKI NOŽ, STRGALO

MoireNepričakovan vzorec, vedno vezan na pravilen ponovljiv vzorec pik ali linij pri 4 barvnem tisku. Lahko se pojavlja le na določenih mestih na odtisu. Gre za interferenco pravilnih ponavljajočih vzorcev; pika na piko, pika na mrežo ali linija na linijo ali linija na mrežo…

Uporabiti MMC, da najdemo optimalno razmerje mreža / LPI, spremenimo kot rastra, uporabimo problematični kot za Y, spremenimo gostoto mrežice …

60

IZZIVI V SITOTISKU

Skipping (preskakovanje)Pikast vzorec pri 4 barvnem tisku pri uporabi UV TB. Opazno kot pasje tačke. Pike niso jasno tiskane – mrežica ni v popolnem stiku s TM zaradi predhodno tiskanega rastra. (UV – mokro na suho!). Lahko zmanjšamo višino sloja TB z nižjim EOM. Idealen je 3 µm profil.

61

IZZIVI V SITOTISKU

Mesh marks (sledi mrežice)Neustrezna konsistenca TB – problem z viskoznostjo, tekočnostjo, po ločitvi mrežice ostaja vidno markiranje. Priporočljivo je podaljšati čas med tiskom in sušenjem, spremeniti mrežico – manjši premer, zamenjati TB > z boljšo tekočnostjo.

Nazobčanje linij ali rastrskih pik (saw toothed lines or dots)Posledica; (1) Rz previsok, (2) prekratek ali predolg čas ekspozicije TF, (3) uporaba bele mrežice, (4) stopničasta linija zaradi napačnega kota TF glede na mrežico.

62

IZZIVI V SITOTISKU

Negative sawtoothing (negativno nazobčanje)Nazobčanost notranjosti roba linije. TB nima ustrezne viskoznosti, ne zapolne odprtin mrežice. Uporabiti nižjo EOM TF, povečati pritisk strgala (lahko vodi do razlivanja).

Dark spots / Hickies (temni madeži)Madeži premera 0,5 do 2 mm. Vzrok je prah, delci nečistoč, ki ne omogočajo dober stik medSitom in TM. TB steče pod sito > povzroči madeže. Nečistoče lahko ostanejo oprivete na TM ali pa na situ …

63

IZZIVI V SITOTISKU

Light spots (svetli madeži)Madeži nastanejo kot posledica prirasta na šabloni.Delci nečistoč med TF in filmom med ekspozicijoPovzročijo nastanek svetlih madežev.

Pred razvijanjem (obsevanjem) TF moramo očistiti površino sita in filma.

64

IZZIVI V SITOTISKU

Printed line/dot larger than positive (Tiskane linije/pike večje kot na filmu)Vzrok razlivanje TB ali pa nazobčanje linij (sawtooth). Zamenjati TB, zmanjšati Rz ….

Printed line/dot smaller than positive (Tiskane inije /pike manjše kot na filmu)Problem pri izpostavitvi – razvijanju TF (preslab vakuum, napačno obrnjen film, zaščitni film ni bil odstranjen …, predolga osvetlitev

65

IZZIVI V SITOTISKU

Printed line/dot smaller than positive (Tiskane inije /pike manjše kot na filmu)

Preslabo izpiranje šablone, prenizek pritisk izpiranja. Film prenizke D. Optimizirati moramo čas osvetljevanje, čas izpiranja …

66

IZZIVI V SITOTISKU

Thick edges to print (debeli robovi na odtisu)Posledica previsoke EOM. Zmanjšati EOM > boljše uporabiti kapilarni film, ki omogoča kontrolirano nizko EOM.

67

IZZIVI V SITOTISKU

Image distortion (problemi skladja)Problem skladja pri barvnem tisku. Prenizek kontakt, previsok pritisk strgala, slika preblizu kota rastra, mrežice različnih TB z različno napetostjo, preveč fleksibilna mrežica, nestabilen TM, sprememba T ali vlage med izdelavo šablone.

Zmanjšati pritisk strgala z nižjo EOM (nižji EOM > potreben nižji pritisk rakla), uporabiti večje sito, uporabiti mrežico iz nerjavnega jekla > manjši raztezek, predhodno kondicionirati TM, vedno osvetljevati in tiskati pri konstantni T in vlažnosti.

68

IZZIVI V SITOTISKU

CobwebbingNaključen prenos TB na odtisu, vzrok statični naboj. Potrebno je ozemljiti tiskalnik, povišati vlažnost, ali uporabiti deioniziran zrak, ki zmanjša statični naboj na TM.

69

IZZIVI V SITOTISKU

Colour shift (zamik barvitosti)Kontroliran prirast > nizek EOM, nizek Rz! Priporočeno > uporaba kapilarnega filma (folije) s 3 µm EOM in Rz < 4 µm, uporaba kar se le da tanke mrežice > kontroliran nanos TB.Uporaba TB, ki omogočajo tanek nanos (TB na osnovi organskih topil…) …Priporočljivo testirati vrstni red TB tiska.

70

IZZIVI V SITOTISKU