Technologia sitodruku jest stosowana od lat i jej procesy były optymalizowane przez długi czas. Także farby (tusze) były objęte procesem optymalizacji i stały się doskonale przystosowane do ich przyszłego zastosowania. Od dekoracyjnego lub funkcjonalnego drukowania na papierze, kartonach, tekstyliach, tworzywach sztucznych, metalu i drewnie aż do druku na szkle płaskim lub opakowaniowym – zakres stosowania druku stał się bardzo powszechny. Głównym tematem, który będzie omawiany w tym artykule, jest dekoracyjny druk na szkle architektonicznym z zastosowaniem klejów, farb maskujących i podkładów.
Druk atramentowy ewoluował przez lata, od grafik wykonywanych metodą druku wielkoformatowego, do uzyskania miana prawdziwie alternatywnego rozwiązania dla drukowania przemysłowego we wszystkich wyżej wymienionych obszarach zastosowań. Nowe technologie przygotowania głowic, tuszy (farb) i podłoży umożliwiły ewolucję druku atramentowego w kierunku technologii wszechstronnej, łatwej i szybkiej do uruchomienia oraz efektywnego ekonomicznie rozwiązania dla druku przemysłowego. Jednakże, przed wdrożeniem tej technologii w istniejącym środowisku produkcyjnym, wykorzystującym dominującą metodę sitodruku, i spełnieniem wszystkich wymagań, należy wyjaśnić wiele wątpliwości.
Fot. 1. Potencjał druku atramentowego do zdobienia szkła jest wyraźnie zilustrowany przez wykonanie dekoracyjnych szklanych ścian do stosowania we wnętrzach, takich jak: łazienki, sauny i baseny. Hotel Excelsior Monachium. Źródło: Skara/arbucomp
Ograniczenia: jakość wydruku vs funkcjonalność
Trzy główne czynniki decydują o sukcesie w procesie druku: podłoże, tusz, technologia głowic drukujących. Dopiero gdy te trzy elementy są dobrze do siebie dopasowane, na tej bazie mogą powstawać prawdziwie przemysłowe techniki drukarskie.
W sitodruku wybranie siatki, rakli, emulsji światłoczułej do wykonania szablonu (matrycy) i farby determinuje jakość druku. W przypadku drukarek atramentowych, czynniki te można porównać z parametrami głowicy i farb. Np., typ emulsji określa ostrość krawędzi wydruku i definiuje sposób, w jaki farba rozprzestrzenia się i pozostawia ostre krawędzie zadruku. Zostanie to określone (pośród innych parametrów) o przebiegu w głowicy, przykładowo definiując jak i kiedy „ogon” jest odcinany od głównej kropli tuszu, powodując powstanie kropli satelitarnych lub nie.
Upowszechnianie się atramentów doprowadziło do tego, że możliwe są niesamowite rzeczy, ale jednocześnie istnieją czynniki ograniczające ich stosowanie.
Dla farb do sitodruku, nie ma prawie żadnych ograniczeń fizycznych wobec lepkości, podczas gdy to jest główne kryterium dla rozwoju tuszu do drukarek atramentowych. Zbyt wysoka lepkość powoduje, że tusz odmiennie się zachowuje podczas tworzenia kropel przez dyszę i podczas spadania (lotu) na podłoże lub nawet na samym podłożu.
|
Uwaga:
W niektórych zastosowaniach przemysłowych, takich jak nakładanie kleju metodą drukarską, jest wymagany ekstremalnie duży porządek osadzania cienkich warstw cieczy. W tych przypadkach lepkość tuszu nie może zostać zmieniona, wobec ryzyka utraty właściwości początkowych. Ten typ cieczy nie może być stosowany w typowych piezoelektrycznych głowicach drukujących, ale wymagają one specjalnych rozwiązań urządzeń dozujących. Wobec szeregu dostawców technologii drukarskich najlepiej skonsultować się z ekspertem, by mógł wesprzeć firmę szklarską w znalezieniu najlepiej pasującego rozwiązania, które nadaje się do danego zastosowania.
|
(...)
Rozwiązania z drukiem cyfrowym
Ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na coraz krótsze serie wydruków, elastyczność produkcji i szybkie zmiany warunków pracy, automatyczne przygotowanie materiałów do druku i automatyczna wysyłka materiałów do klienta (pre- i post-press ), różnorodne parametry druku, tańsze i szybsze uruchomienie produkcji (żeby wymienić tylko kilka podstawowych argumentów), wiele typowych zastosowań sitodruku może być zastąpione przez techniki druku atramentowego. Pozostaje tylko odpowiedź na pytanie: jak zrobić to dobrze?
Wybór technologii drukarskiej i wykorzystanie wstępnego przygotowania podłoża lub zastosowanie podkładów.
Nie wszystkie cechy farb do sitodruku mogą być powtórzone w przygotowaniu tuszów do drukarek atramentowych. Jednym z głównych tego powodów jest bardzo niska lepkość tuszów do drukarek atramentowych. Tylko przy takich niskich poziomach lepkości tusze mogą być stosowane w piezoelektrycznych głowicach drukujących. Różnicę lepkości kilku tysięcy mPas nie łatwo skompensować podczas procedury powstawania składu tuszu.
Przeglądając surowce do technik sitodruku można zaoferować wynalezienie tuszu o mniejszej lepkości, ale najprawdopodobniej nie będzie można zaoferować równocześnie powtórzenia wymagań eksploatacyjnych farb do sitodruku. Znacznie łatwiejszym podejściem będzie przegląd technologii sitodruku, by dowiedzieć się, które technologie mogą być używane z wykorzystaniem istniejących farb drukarskich. Niektóre technologie druku atramentowego są opracowane specjalnie do wykorzystywania farb o wyższej lepkości. W ten sposób właściwości tuszu nie muszą być zmieniane (korygowane) i zalety rozwiązań druku cyfrowego mogą być łatwiej zrealizowane.
Fot. 2. Przykłady nowych zastosowań druku na szkle architektonicznym, z efektami metalicznymi lub strukturalnym natryskiem, zostały osiągnięte przy użyciu technologii druku cyfrowego. Hotel Straubs Schöne Aussicht, Klingenberg. Źródło: Skara / arbucomp
Przebiegi.
Jeśli receptura tuszu została opracowana, ale nie jest idealnie dopasowany proces nanoszenia jej na podłoże, optymalizacja parametrów przebiegu głowicy drukującej może zmienić jakość wydruku. Badanie najodpowiedniejszych parametrów głowicy piezoelektrycznej mogącej współpracować z każdym tuszem wymaga wiedzy i odpowiednich narzędzi. Konfigurowanie odpowiednich przebiegów będzie wymagać modyfikacji całego zestawu parametrów (częstotliwości wyrzutu kropli, napięcia zasilania napędu głowicy, zakresu temperatur stosowanego w celu zmiany lepkości farby, modelu przebiegu, itp).
Dostępne systemy drukarek lub drukarki z rozwiązaniem dla konkretnego klienta.
Dla niektórych zastosowań, takich jak na przykład drukowanie na szkle architektonicznym, ostatnio wymagane są rozmiary zadruku do 3,2x15 m (zastosowane przy budowie siedziby firmy APPLE). Jednak maksymalna wielkość sit w metodzie sitodruku jest ograniczona do3,2x8 m. Bez generowania ogromnych kosztów sita, nie ma ekonomicznego sposobu, aby wykonać takie zadanie inaczej niż przy użyciu drukarek atramentowych. Istniejące drukarki zostały wykorzystane do nałożenia specjalnych płynów na szybie (innych niż kolorowe farby) i to pozwoliło ogromnie poszerzyć możliwości produkcyjne o nowe zastosowania i nowe rynki.
Fot. 3. Wynik nałożenia farb maskujących na lustra. Każda tafla lustra ma nałożone różne obrazy.
Podsumowanie
Druk cyfrowy ciągle przejmuje część produkcji od procesów drukowania analogowego, takich jak sitodruk, fleksografia, a także druk offsetowy. Dzięki podniesionej wydajności rozwiązań druku atramentowego, ze stale rosnącą jakością druku i możliwością zautomatyzowania procesu produkcji, jak również bardzo szybkim procesem produkcji, staje się preferowanym procesem produkcyjnym. Na rynku usług graficznych już duża część wolumenu produkcji została przeniesiona z techniki sitodruku do druku cyfrowego. Jednakże, wciąż wiele zastosowań przemysłowych sitodruku zostało i można je dostosować do drukarek atramentowych. Aplikacje te nie zostały przejęte, ponieważ były bardzo trudne ze względu na brak jeszcze odpowiednich tuszów i systemu drukowania.
Jochen Christiaens
InkJet Consulting Christiaens
Jochen Christiaens jest partnerem
technologicznym ESMA, europejskiego
stowarzyszenia druku specjalistycznego (www.esma.com).
Jako członek ESMA Expert Team, Jochen Christiaens zajmuje
się doradztwem w zakresie przekształcania procesów druku
analagowego w druk atramentowy, chemii specjalistycznej
oraz zarządzania kolorem.
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 11/2016
