Основы трафаретной печати. Московский государственный университет печати Футболки: от до

Вячеслав, как же всё-таки логотип и другие картинки попадают на сувениры?

Не только на сувениры! Есть множество предметов в нашем быту, на которых краской нанесены всевозможные знаки, буквы, цифры, пиктограммы: бытовые приборы, музыкальные центры и прочее. Если рассказывать о трафаретной печати (её называют ещё шелкографией), то там всё просто: есть трафарет, краска и ракель. На специальный стол кладётся, к примеру, папка, сверху опускается трафарет, который пропускает краску только в определённом месте, накладывается краска и распределяется ракелем.

Станки бывают простые и сложные, в зависимости от задач. Для футболок используют более сложные станки карусельного типа, а для папок или визитниц ― очень простые.

Почему печатниками работают, в основном, мужчины?

Никогда об этом не думал. Наверное, потому что станок мужской руки требует: в нём надо технически разбираться. Но я жену научил, отлично печатает!

Какие знания и навыки нужны, чтобы работать с таким оборудованием?

Надо понимать технологию (знать последовательность операций), быть очень внимательным, обладать эстетическим чутьём и очень ответственно относиться к работе. Если последнее качество развито, все получится. Потому что ответственный человек и брака не допустит, и будет совершенствовать мастерство, и вовремя какую-нибудь ошибку заметит.

Стадии технологического процесса трафаретной печати:
Макет (изображение в нужном формате) отправляется на фотовывод, чтобы изготовить плёнки, с которых делают печатные формы (трафареты), затем настраивается станок, готовится краска нужного цвета и качества (для печати на конкретном предмете) и делается приладка ― пробный оттиск на образце сувенира (клип ручки, уголок папки и т.п.). Иногда для закрепления сувенира требуется оснастка, чтобы он не выскальзывал из-под трафарета. Затем тщательно проверяется вся цепочка, и запускается тираж. Потом краска сохнет, сувениры упаковываются и отправляются заказчику.

А что за ошибки бывают в работе?

Очень силён человеческий фактор. Как процесс ни организовывай, всё может случиться: менеджер заказчика вышлет не тот логотип, менеджер производства пропустит цифру в размере или перепутает номер краски. Поэтому всегда нужно думать головой, прежде чем всё окончательно напечатать. Сувениры закупаются под конкретный проект, смыть уже нанесённое изображение невозможно, так что цена ошибки может оказаться высокой.

Получается, что ответственность и внимательность ― главные свойства печатника. Остальному научим!

Нужно ли для этой работы какое-то специальное образование? Где его получают?

В большинстве случаев ― прямо на производстве. В полиграфических колледжах про специальные виды печати (тампопечать, шелкография, тиснение) рассказывают всего несколько часов.

Чтобы понять, подходит эта работа вам или нет, достаточно зайти в типографию и почувствовать запах краски. Или посетить выставку «Полиграфинтер», где демонстрируют оборудование. Если у вас захватывает дух от того, как на майке или пакете вдруг появляется красивое изображение, значит, стоит попробовать.

А вы как попали в профессию?

Случайно. У меня авиационное образование. В перестройку я пришёл на завод МОСЗ, им требовался наладчик недавно закупленной линии трафаретной печати для нанесения изображения на светильники (они продавались во всех магазинах). Там во всём разобрался, сменил несколько должностей технолога, стал начальником производства, потом купил собственное оборудование, набрал учеников и открыл своё дело.

Что вас особенно радует в этой работе?

Люблю изобретать технологические решения, добиваться победы над материалом. В особенно интересных случаях сам стою за станком. Вот недавно освоили трафаретную печать на больших и сложных металлических поверхностях, очень красиво выходит. Дорого, но заказчик доволен.

Особенностью трафаретной печати является возможность запечатывания материалов и объемных изделий.

Процесс получения оттисков в трафаретной печати

Оттиск в трафаретной печати получают путем продавливания краски сквозь незакрытые печатающие элементы формы на ситовой ткани. Необходимый контакт между формой и запечатываемой поверхностью, а также перенос краски достигается давлением упруго-эластичного ракеля.

Особенности трафаретной печати обеспечивают получение отпечатков со специфическим визуальным эффектом за счет толстых красочных слоев и дают возможность запечатывания материалов и объемных изделий, для которых другие способы вообще непригодны. Эти особенности связаны со строением печатной формы, ее печатающими и пробельными элементами. Можно выделить некоторые из них:

1. Печатающие элементы в виде отверстий в объеме ситовой ткани изменяют характер обычных печатных процессов. Специфика в том, что запечатываемая поверхность располагается со стороны формы, противоположной той, с которой подается краска.

2. Перенос краски на запечатываемую поверхность сквозь печатающие элементы позволяет получать оттиски с красочным слоем толщиной от 6 до 100 мкм, обеспечивая сочность, высокую насыщенность, большую оптическую плотность, рельефность и выразительность изображения.

3. Применение упруго-эластичного ракеля для продавливания краски позволяет регулировать давление в зоне контакта и существенно снизить его величину по сравнению с традиционными способами печати.

4. Гибкость печатных форм позволяет придавать им конфигурацию поверхности объемных изделий, подлежащих запечатыванию.

5. В пределах одного цикла с одной печатной формы возможно получение многокрасочных отпечатков в виде раздельно расположенных изображений.

Основной задачей трафаретного печатного процесса является получение оттиска с заданной толщиной красочного слоя, а также обеспечение необходимой графической точности изображения. Факторами, влияющими на формирование красочного слоя на оттиске, являются:

1) характеристики применяемой сетки — основы формы;

2) способ изготовления печатной формы;

3) характер запечатываемой поверхности;

4) свойства краски;

5) твердость ракеля и профиль его кромки;

6) режимы печатного процесса;

7) расстояние между формой и запечатываемой поверхностью;

8) угол наклона и давления ракеля;

9) количество краски, оставшейся на сетке после отвода печатной формы.

При прижиме ракелем печатной формы к запечатываемому материалу каждый печатающий элемент образует пространство, ограниченное снизу самой запечатываемой поверхностью, а с боков — пробельными элементами формы. Краска, перемещаемая ракелем по форме, заполняет пространство печатающего элемента, формируя изображение на запечатываемой поверхности. В процессе прохождения ракеля над печатающим элементом краска сверху срезается его рабочей кромкой. При отводе печатной формы нити сетки извлекаются из краски, прилипшей к запечатываемой поверхности.

В процессе формирования красочного изображения на оттиске можно выделить четыре стадии:

1) создание пространства печатающего элемента;

2) отвод печатной формы от запечатываемой поверхности;

3) закрепление красочного изображения на оттиске.

Характер сформированного таким образом красочного изображения зависит от размеров пространства печатающего элемента, степени заполнения его краской, условий взаимодействия краски с печатной формой и запечатываемой поверхностью, а также от структурно-механических свойств краски.

В трафаретной печати форма печатающего элемента зависит от четкости краев его контура, микрогеометрии соприкасающихся поверхностей печатной формы и запечатываемого материала и от плотности их взаимного контакта в момент формирования красочного изображения на оттиске. Количество краски, продавливаемой через ячейки сетки, определяется размером пространства печатающего элемента, вязкостью краски, давлением, действующим на нее, и временем действия давления.

Процесс получения оттисков включает следующие операции:

1) подачу, правильную ориентацию и закрепление запечатываемого материала или изделия на опорной поверхности;

2) подачу печатной краски;

3) создание давления и получение оттиска;

4) съем запечатываемого материала или изделия;

5) закрепление краски на оттиске.

Подготовка печатного оборудования к работе

Подготовку печатного станка или машины начинают с установки печатной формы и приводки. Печатную форму устанавливают в формодержатель, обеспечивая зазор между ней и запечатываемой поверхностью (рисунок 1). Величина этого зазора зависит от упруго-эластичных свойств сетки-основы и размеров печатной формы и, по возможности, должна быть минимальной, чтобы свести к минимуму искажения изображения.

Наилучший вариант — создание таких условий, когда форма отделяется от оттиска одновременно с перемещением полосы контакта. При многокрасочной печати очень важно, чтобы величина зазора была одинаковой при печатании всех краскопрогонов. При форматах печати А3 величина зазора должна составлять от 1 до 3 мм, при формате А1 — от 3 до 5 мм. Важно, чтобы зазор между печатной формой и запечатываемой поверхностью во всех ее частях был одинаковым.

Приводка, выполняемая в процессе подготовки к работе трафаретного станка или машины, обеспечивает заданное расположение изображения на оттиске и совмещение красок. Положение запечатываемой поверхности определяется упорами, по которым устанавливается каждый лист или изделие. При работе на станках такие упоры закрепляют на опорной поверхности, а при работе на машине лист выравнивается автоматически на переднем столе и транспортером передается в зону печатания.

Важно в процессе изготовления печатной формы обеспечить правильное расположение диапозитива относительно формной рамы. Непосредственно приводка осуществляется путем перемещения и фиксации положения печатной формы относительно предварительно сориентированной запечатываемой поверхности или запечатываемой поверхности относительно неподвижной печатной формы.

Существенным моментом, обеспечивающим высокое качество оттиска в трафаретной печати, является прочная фиксация запечатываемой поверхности в горизонтальной плоскости. Чаще всего это обеспечивается вакуумом, однако, возможно использование двусторонней липкой ленты и, в случае печати на ткани, жидкого клея в аэрозольной упаковке. При печатании на готовых изделиях ориентация изделия и фиксация приводки выполняются специальными механизмами или оснасткой.

В трафаретной печати оттиск получают путем создания узкой полосы контакта за счет прогиба печатной формы на величину зазора между формой и запечатываемой поверхностью при движении ракеля по форме. Ракели в трафаретной печати изготавливают из маслобензостойкой резины или, чаще, из полиэфируретана. Ракели из резины изнашиваются быстрее, но зато создают меньший электростатический заряд при печати. Ракели из полиэфируретана более износоустойчивы, но имеют и большую склонность к зарядке статическим электричеством. Ракель представляет собой ракельное полотно, которое зажимают в ракеледержатель (рисунок 2). Ракеледержатели могут быть деревянными и алюминиевыми. Деревянные ракеледержатели применяют на ручных станках, а алюминиевые (они несколько дороже) — на полуавтоматах и автоматических машинах.

Кромки и боковые поверхности ракеля не должны иметь дефектов, которые обычно приводят к возникновению полос на оттисках. Твердость ракеля определяет полноту контакта и переход краски на оттиск и составляет обычно 50—85º по Шору. Более твердые ракели используют при крупноформатной и растровой печати. Мягкие ракели используют для печати плашек и при работе на материалах с неровной поверхностью.

Ракельное полотно должно иметь толщину в пределах 6—10 мм и выступать из ракеледержателя на 15—35 мм, а также иметь определенный профиль сечения, зависящий от заточки (рисунок 3).

Обычно при печатании растровых работ, рисунков с мелкими элементами, печатных плат ракель затачивают под углом 45°. Для печатания по тканям используют ракель со скругленными кромками (радиус закругления 1—3 мм). Наиболее универсальным является угол заточки 90º: заточенная кромка точно дозирует количество краски, проходящей через печатную форму, что является важным фактором при печатании рисунков с мелкими деталями. Если ракельное полотно затупилось и его кромка имеет закругления, то сквозь форму будет подаваться большее количество краски, что приведет к потере деталей изображения. В некоторых случаях требуется нанесение краски в больших количествах, тогда кромку ракельного полотна специально закругляют. Плохо заточенный ракель может вызывать полошение на оттисках.

Оптимальный угол наклона ракеля — 75º. При большем наклоне упругость ракеля уменьшается, что приводит к сильному трению по форме и вызывает ухудшение приводки и нанесения краски. При малом угле наклона ракеля его упругость возрастает, в результате ухудшается контакт с сеткой и вызывает нанесение слишком большого слоя краски. Оптимальные параметры ракеля и его установки показаны на рисунке 4.

Ороситель (разравнивающий ракель) при подготовке машины к печати устанавливается параллельно основному ракелю, но имеет меньшее давление на печатную форму. Он разравнивает краску на печатной форме при обратном ходе основного ракеля, что препятствует высыханию краски на форме. Рабочая кромка оросителя должна равномерно покрывать печатающие элементы формы тонким слоем краски.

Типы печатного оборудования

Продукция, запечатываемая трафаретным способом печати, может выпускаться в виде листов, рулонов и объемных материалов. Соответственно, печатное оборудование может предназначаться для печатания на листовых и рулонных материалах и готовых изделиях. По степени автоматизации печатное оборудование может быть ручное, полуавтоматическое и автоматическое. В зависимости от конструкции и геометрической формы звеньев печатного аппарата трафаретное печатное оборудование может быть:

1) тигельного или планшетного типа (рисунок 5а), когда и формная и опорная поверхности плоские;

2) плоскопечатного типа (рисунок 5б), когда формная поверхность плоская, а опорная — цилиндрическая;

3) ротационного типа (рисунок 5в), когда и формная и опорная поверхности — цилиндрические.

Вышеназванные конструкции печатных аппаратов позволяют печатать на материалах различной жесткости. Для печатания на изделиях с плоскими поверхностями применяют печатные устройства, принципиально не отличающиеся от листовых машин с плоской опорной поверхностью. Оборудование для печатания на конических и цилиндрических поверхностях изделий строится по одной из следующих схем:

1) запечатываемое изделие вращается при синхронном перемещении печатной формы и неподвижном ракеле;

2) запечатываемое изделие поступательно перемещается по каретке и одновременно вращается, с перемещением каретки перемещается ракель при неподвижной печатной форме;

3) печатная форма и ракель обкатывают неподвижную поверхность запечатываемого изделия.

Ручные трафаретные печатные станки, в которых все операции по печати выполняются вручную, могут быть использованы для пробной печати или выпуска малотиражной продукции.

Полуавтоматические трафаретные печатные машины, в которых все операции, кроме наклада и съема продукции, выполняются автоматически, могут быть использованы для выпуска мало- и среднетиражной продукции. В этих машинах подъем и опускание сетчатой формы и ракельного механизма, а также перемещение ракеля и оросителя автоматизированы с помощью гидравлических, пневматических и механических средств. На рисунке 6 изображен полуавтоматический листовой трафаретный станок.

Станок оборудован вакуумным опорным столом, механизмом подъема и опускания печатной формы, механизмом перемещения орошающего и печатного ракелей, механизмом подъема формы для отделения ее от оттисков. Опорный стол может перемещаться в горизонтальной плоскости в двух направлениях для обеспечения приводки изображения. Имеются механизмы регулировки давления ракеля и величины технологического зазора с контролем устанавливаемой величины.

Автоматические листовые трафаретные печатные машины состоят из самонаклада, системы выравнивания листа по двум сторонам, печатного аппарата, листовыводного устройства, транспортера с сушильным и охлаждающими устройствами и приемки отпечатанной продукции.

Для печатания на готовых изделиях применяется специальное оборудование, позволяющее располагать и закреплять изделия на опорной поверхности. На рисунке 7 показан ручной станок для печатания на майках, футболках т. д.

В трафаретной печати ввиду большой толщины красочного слоя печатное оборудование не может работать без сушильных устройств, которые бывают двух основных видов: полочные и туннельные.

Полочные сушильные устройства (рисунок 8) состоят из 50 полок и выпускаются в двух форматах 80 х 110 см и 120 х 140 см. Сушка на таких устройствах происходит, как правило, в температурно-климатических условиях помещения печатного отделения. Они малопроизводительны и рекомендуются для сушки оттисков, отпечатанных на ручных станках и иногда — на полуавтоматах.

Туннельные сушилки в зависимости от способа сушки могут быть конвективного типа с температурой сушки до 100º С (рисунок 9), инфракрасной сушки до 200º С и ультрафиолетовой сушки.

Эти устройства обычно соединяют в линию с полуавтоматическим станком или автоматом. При этом в зависимости от изменения условий в одной линии могут быть подсоединены различные типы этих устройств. Одной из важнейших характеристик туннельных сушильных устройств является ширина транспортера, которая зависит от формата печати.

Например, автоматическая машина, имеющая секционное построение, состоит из пневматического самонаклада и первой печатной секции, первой сушильной секции конвективного типа, второй печатной секции, второй сушильной секции и приемного устройства. Низкостапельный самонаклад с последовательной подачей листов подает лист выравнивающим механизмам, расположенным на наклонном столе.

Выровненный лист передается захватами листоведущего цепного транспортера на вакуумный опорный стол. Здесь он фиксируется, печатная форма опускается, и ракель перемещается по печатной форме. Во время печатания лист удерживается на опорном столе вакуумом и находится в захватах листоведущего транспортера. После получения оттиска печатная форма поднимается, вакуум отключается, и листоведущий механизм выводит лист на ленточный транспортер сушильного устройства.

После сушки оттиск попадает во вторую печатную секцию, затем во вторую сушильную, затем двухкрасочный оттиск выводится на приемное устройство. На участке трафаретной печати помимо печатного оборудования используется вспомогательное оборудование — станок для заточки ракелей (рисунок 10), стеллажи для хранения печатных форм и ракелей, ванны для смывки форм и др.

Печатные краски

Прохождение краски через печатную форму и ее количество на оттиске зависят от скорости печатания, вязкости краски, характера сетки, вида ракеля и других факторов.

Закрепление краски — завершающая операция печатного процесса. Большая толщина красочного слоя создает существенные проблемы при сушке. При печатании на ручных станках и полуавтоматах оттиски сушат в помещении цеха на специальных стеллажах. В этом случае время сушки существенного значения не имеет. А вот при печатании на машинах-автоматах оттиск за время прохождения в сушильном устройстве должен успеть высохнуть.

Промышленное производство специальных трафаретных красок было начато в конце 1920-х гг. Первоначально трафаретные краски содержали натуральные олифы и практически не отличались от художественных масляных красок. Длительное время закрепление не препятствовало их применению, т. к. в начале ХХ в. использовались лишь ручные станки, обеспечивающие низкую производительность.

Первые быстро закрепляющиеся краски появились в конце 1940-х гг. Они содержали растворители с резким запахом и вызывали забивание печатной формы при перерывах в работе. Отсутствие в то время печатных машин с сушильными устройствами не позволяло использовать преимущества таких печатных красок.

Появление в начале 1950-х гг. автоматизированного печатного оборудования ускорило переход к быстро закрепляющимся краскам. Благодаря интенсивным научным исследованиям, начатым в 1960-е гг., произошло значительное развитие и распространение трафаретной печати. Появились многочисленные серии красок на основе синтетических связующих для печатания на различных полимерных пленках и изделиях из пластмасс, а также улучшенные краски для печатания на бумаге, картоне, металле, стекле и других материалах.

Применяемые в трафаретной печати краски могут закрепляться одним из следующих способов:

1) за счет окислительной полимеризации связующего;

2) за счет испарения растворителя;

3) за счет химического взаимодействия отвердителя со связующим;

4) за счет отверждения УФ-лучами.

Краски первой группы изготавливают на масляно-алкидных связующих. Не модифицированные олифы и жирные алкиды практически вытеснены сополимерами на их основе, отличающимися более быстрым закреплением и улучшенными физико-механическими показателями. Достоинства красок, закрепляющихся окислительной полимеризацией связующего: малая токсичность, отсутствие резкого запаха и хорошая адгезия к различным поверхностям. Они образуют красочную пленку удовлетворительной прочности и хорошей эластичности. Время закрепления красок этой группы в естественных условиях составляют несколько часов, а повышение температуры сушки значительного эффекта не дает.

Для получения красок с более быстрым закреплением алкиды и масла модифицируют реакционноспособными мономерами и низкомолекулярными соединениями, а также сплавляют с твердыми смолами — канифольными, кетоновыми, фенольными и эпоксидными. Краски на модифицированных алкидах и маслах закрепляются значительно быстрее — в течение 1—2 ч при комнатной температуре, а повышение температуры сокращает время закрепления до нескольких минут. Модификация связующего вызывает изменение физико-химических показателей красочной пленки и блеска.

Краски, закрепляющиеся методом окислительной полимеризации связующего, имеют время закрепления от нескольких минут до нескольких часов и поэтому могут использоваться только при печатании на ручных или полуавтоматических станках.

Краски, закрепляющиеся за счет испарения летучего растворителя, чаще всего содержат в качестве плекообразующего вещества различные эфиры целлюлозы. От вида эфира целлюлозы зависят физико-механические показатели и адгезия красочной пленки к различным материалам. Краски этой группы для печатания на полимерных материалах отличаются высокой прочностью и быстрым закреплением. Исходя из особенностей взаимодействия растворителей, входящих в состав трафаретных красок, с поверхностями синтетических пленок и пластмассовых изделий, происходит некоторое растворение или набухание последних в активных растворителях. Это обеспечивает повышение прочности сцепления красочной пленки с запечатываемой поверхностью.

В настоящее время краски, закрепляющиеся методом испарения летучих растворителей, получили наибольшее распространение. Время их закрепления составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Краски и лаки этой группы используют как для печатания на ручных и полуавтоматических станках, так и на автоматических машинах с сушильными устройствами.

Краски, содержащие в качестве растворителя воду, при кажущейся экологической безопасности, для печати на бумаге и картоне имеют определенные трудности в применении: требуется специальный копировальный слой, краски часто подсыхают на форме. Эти краски достаточно универсальны и могут быть использованы для печатания на бумаге, картоне, поливинилхлориде, поликарбонате, полистироле и других материалах. Для корректировки печатных свойств красок поставляются разбавители, замедлители высыхания, а также смывки. Применение из этой группы специальных красок позволяет получить различные эффекты: сочетание матового и глянцевого, флуоресцентного и др.

Краски, закрепляющиеся за счет взаимодействия отвердителя со связующим, изготавливаются преимущественно на виниловых и акриловых полимерах и сополимерах, а также на поликонденсационных композициях. Они образуют пленку с хорошей адгезией, высокой прочностью и исключительной устойчивостью к действию агрессивных сред. Перед использованием данной группы красок в их состав вводят отвердитель-катализатор.

После введения отвердителя краска должна быть обязательно использована в течение нескольких часов. Недостаток двухкомпонентных красок — необходимость вводить отвердитель непосредственно перед их использованием. Время закрепления таких красок составляет от нескольких десятков секунд до нескольких часов, и поэтому их используют преимущественно при печатании на ручных и полуавтоматических станках.

В последнее время все большую популярность получают краски и особенно лаки УФ-отверждения. Краски УФ-отверждения содержат в качестве связующего фотополимеризующуюся композицию, которая и определяет принцип закрепления краски. Связующее таких красок включает следующие основные компоненты:

1. Мономер — вещество небольшой молекулярной массы и вязкости, которое часто используется в качестве разбавителя или растворителя.

2. Олигомер — вещество большой молекулярной массы. Олигомер является либо высоковязкой жидкостью, либо твердым веществом, способным к полимеризации и сополимеризации с мономером. Природой олигомера преимущественно определяются печатно-технические и потребительские свойства УФ-отверждаемых красочных и лаковых пленок.

3. Фотоинициатор — вещество, способное под действием УФ-излучения образовывать свободные радикалы, вступающие в реакцию полимеризации с молекулами олигомера и мономера и обеспечивающие переход композиции из жидкого в твердое состояние.

Фотоинициатор красок и лаков УФ-отверждения под воздействием УФ-излучения генерирует свободные радикалы, которые вступают в реакцию с ненасыщенными мономерами и олигомерами, что приводит к отверждению красок и лаков с образованием пространственно-сетчатой структуры.

Краски и лаки этой группы образуют высокопрочные пленки с хорошей адгезией к большинству запечатываемых поверхностей. Время отверждения их в специальном сушильном устройстве составляет от нескольких долей секунды до нескольких секунд. Использовать такие краски можно на автоматизированных трафаретных печатных машинах, оборудованных УФ-сушилками, а также на ручных и полуавтоматических станках с последующим пропусканием через УФ-сушилку. Краски этой группы не сохнут на форме и являются самыми перспективными.

При выборе красок для печатания конкретной продукции следует принимать во внимание свойства поверхности запечатываемого материала или изделия и тип печатного оборудования. Поскольку трафаретным способом запечатываются самые разнообразные материалы, следует при выборе красок учитывать их состав и назначение. При необходимости свойства красок могут быть откорректированы введением соответствующих добавок, поставляемых изготовителями. При смешении красок следует учитывать, что смешивать между собой можно, как правило, только краски одной серии.

Трафаретная печать состоит в продавливании краски на запечатываемый материал через трафарет, нанесенный на сетку. Это очень распространенный способ печати, характеризующийся высоким качеством переноса изображения на любой материал, в том числе недоступный всем остальным видам печати, насыщенностью, большой толщиной и устойчивостью красочного слоя, низкой производительностью, большим количеством областей применения, включая не только печать полиграфии, но даже электронику.

Технология трафаретной печати

В качестве печатной формы выступает рамка, с натянутой на нее металлической или полимерной сеткой. Количество нитей в сетке зависит от характеристик выполняемой работы и от метода нанесения на нее трафарета, в среднем оно составляет 50-150 нитей на см. От толщины нитей и расстояния между ними зависит толщина красочного слоя. При зарождении этого способа в качестве сетки использовали шелк, натянутый на деревянную раму, поэтому трафаретную печать еще называют шелкографией.

Изображение может формироваться на сетке прямым и косвенным способом.

• Прямой способ состоит в нанесении на сетку копировального раствора (коллоидный раствор полимера). Затем раствор высушивается, образуя светочувствительный растворимый копировальный слой. На него экспонируется изображение, при этом пробельные участки затвердевают, а печатающие впоследствии вымываются водой.
• Косвенный способ состоит в нанесении изображения на специальный пленочный материал с копировальным слоем. Копия изображения проходит обработку, пробельные элементы отвердевают. Затем копия прикатывается к сетке.
• Комбинированный способ представляет собой соединение двух вышеперечисленных. Изображение наносится на сетку, предварительно соединенную с копировальным материалом и копировальным раствором. Это позволяет создавать более тиражестойкие формы и добиваться высокой четкости печати.

Печатание происходит следующим образом: печатную форму устанавливают на формодержатель. Запечатываемый материал устанавливается в горизонтальном положении, его неподвижность обеспечивается упорами и вакуумом. Краска подается на форму, затем движением ракеля вдавливается в сетку, при этом ракель продавливает сетку и попутно срезает остатки краски. Затем форма отводится, и запечатываемый материал удаляется на просушку.

Производство полиграфической продукции трафаретным способом осуществляется как вручную, так и посредством специальных печатных машин.

Области применения метода шелкографии

Способом шелкографии запечатываются самые разные поверхности: бумага, ткань, пластик, стекло, металл. Кроме того, трафаретный способ позволяет запечатывать неровные поверхности. Все это обуславливает использование шелкографии в самых разных отраслях промышленности.

Благодаря высокому качеству передачи рисунка и невысокой стоимостью при печати маленьких тиражей, шелкография используется при производстве представительской полиграфической продукции: печати визиток, открыток, папок, приглашений, создании буклетов тиражом от 50 экз. и прочего. Помимо этого шелкография позволяет использовать краски, применение которых затруднено для цифровой печати, например, металлизированные (золото, серебро). На больших тиражах печать полиграфии золотом и серебром, а также другими цветами из палитры Pantoneреализуется офсетным способом, а маленькие тиражи можно напечатать шелкографией.

Вконтакте

Одноклассники

Трафаретная печать – это технология печати, при которой краска проникает на носитель через специальную форму с натянутой на неё мелкопористой сеткой из нейлона, полиэфира или металла с частотой нитей от 4 до 200 единиц на сантиметр и толщиной от 18 до 200 мкм.

Трафаретная печать – это, пожалуй, самый древний способ печати, дошедший до наших дней и при этом не утративший своей актуальности. Её часто называют шелкографией, однако шелкография – это только один из видов трафаретной печати.

Работа на листовом трафаретном станке

Трафаретная печать выгодно отличается от других технологий печати:

• во-первых, для трафаретных станков подходят самые разнообразные материалы, начиная от листовой и рулонной бумаги, и заканчивая тканью, деревом, кожей, пластиком, стеклом, керамикой и металлом;
• во-вторых, трафаретные станки неприхотливы к краскам, они способны работать на металлизированных, термочувствительных, электропроводных, пенящихся, светоотражающих, флуоресцентных и многих других видах красок;
• в-третьих, в процессе печати можно использовать всевозможные эффекты, такие как блёстки (глиттеры), объёмная печать, имитация резины или бархата;
• в-четвёртых, трафаретные станки создают изображения из разных по толщине слоёв краски, обеспечивая лёгкий визуальный 3D-эффект.

Продукцию, оформленную трафаретным способом, можно встретить в большинстве отраслей народного хозяйства. С помощью трафаретной печати оформляют различные виды бизнес-продукции, рекламной продукции, домашней и рабочей одежды, спортивных товаров, товаров для дома, художественных изделий и т.д.

Трафаретная печать занимает лишь небольшой сегмент рынка печати, но при этом ей доступно огромное многообразие областей применения.

Распределение трафаретной продукции по сегментам рынка, которые обслуживает трафаретная печать

В электронной промышленности трафаретная печать используется при производстве мембранных выключателей, трафаретов для нанесения припоя и монтажных плат. Печать на одежде и тканях включает в себя украшение готовой одежды и материалов, она охватывает сферы идентификации продукции, керамического производства, украшений и др. Печать на картонных дисплеях предлагается для оформления торговых точек и изготовления различных вывесок.

В наружной рекламе данный способ используется для разных целей, начиная от быстрой маркировки, и заканчивая оформлением рекламных щитов. Художественная трафаретная печать позволяет делать художественные репродукции и разнообразную полиграфическую продукцию: календари, постеры, почтовые открытки, дипломы и др.

Трафаретная продукция

Список материалов , которые могут запечатываться или украшаться способом трафаретной печати, поистине безграничен.

Для трафаретной печати используются как обычные установки и приспособления, так и крупные аппараты для работ в промышленных масштабах.

Станки для рулонной и листовой трафаретной печати

Станок для трафаретной печати может состоять из одной секции, а может представлять собой производственную линию из 16 секций. Соответственно, персонал типографии может состоять из одного человека, осуществляющего впуск одного вида продукции, а может из сотен людей, изготавливающих различные виды трафаретной продукции.

При помощи трафаретной печати можно изготовить как огромные изображения, предназначенные для оформления крупногабаритных объектов (грузовых автомобилей, самолётов, витрин магазинов), так и крошечные рисунки и схемы величиной не более 0,2 мм (например, платы для микроэлектронных устройств).

К тенденциям развития трафаретной печати можно отнести следующее:

• Всё чаще применяется метод прямого экспонирования форм с компьютера на печатную сетку, особенно при больших объёмах печати в секциях с ротационными устройствами трафаретной машины;
• Предложен инновационный метод бесплёночного изготовления печатных форм с использованием струйных печатающих головок. Данное направление очень перспективно при запечатывании материалов больших форматов. В настоящее время оно используется мало.
• Разрабатываются новые виды высокопрочных материалов, а также ультратонкие сетки и проволоки для трафаретных форм с большим количеством и плотностью ячеек.
• Следует ожидать появления печатающих установок с расширенной цветовой раскладкой для печати на листовых материалах.

Трафаретная печать отличается недостаточно высокой скоростью, поэтому в ближайшее время предстоит разработать новые быстросохнущие виды краски, которые позволяет увеличить скорость печати.

Трафаретная печать является одним из технологичных способов печати. Она охватывает самые различные области применения: от ручных работ до высокотехнологичных промышленных решений, от самых малых форматов при изготовлении печатных плат до самых крупных плакатов порядка 3х6 м и от единичных экземпляров до больших тиражей. Способом трафаретной печати запечатываются бумага, текстиль, керамика и синтетические материалы в виде полотна, отдельных листов, а также такие изделия различного предназначения и формы, как банки, бокалы и панели.

Палитры красок характеризуются большим разнообразием. Находят широкое применение специальные краски для самых разнообразных областей. В трафаретном способе для печати иллюстраций находит широкое применение четырехкрасочная печать. Применяемые для трафаретной печати аппараты, машины и устройства охватывают как обычные приспособления и установки, используемые в кустарном производстве, так и большие машины для работ в промышленных масштабах.

Трафаретная печать, называемая иногда шелкографией, является особым способом шаблонной печати. Это означает, что краски в процессе печати продавливаются сквозь печатную форму на запечатываемый материал (раздел 1.3.4, где описаны способы и принципы трафаретной печати с использованием рамы).

Шаблонные способы печати относятся к древнейшим. Шрифтовые шаблоны (трафареты), шаблоны для нанесения оригиналов, помогающих вышивать монограммы на белье или наносить тексты и маркировки на упаковке любого рода, известны давно. Применение шаблонов позволяет быстро переносить текстовую информацию, символы и пиктограммы с формы на различные документы и материалы. При этом шаблоны фиксируются на запечатываемой поверхности, а краски попадают на открытые участки шаблона. Краски могут наноситься кистью, щёткой, ракелем, шприцпистолетом или воздушным распылителем (рис. 4-1).

Однако шаблонная печать имеет существенный недостаток, ограничивающий её применение: все части шаблона должны быть между собой соединены. Это означает, что для соединения внутренних частей или фрагментов изображения в большинстве случаев необходимы перемычки, которые легко отламываются. Изза этого шаблонные изображения должны иметь перемычки, изза которых сплошные линии (трафареты) на определенных расстояниях прерываются (рис. 4-2).

Рис. 4-1 Принцип трафаретной печати (подача краски распылителем)

Рис. 4-2 Шаблон орнамента

Рис. 4-3 Печатная форма: сетка с шаблоном/трафаретом: а вид со стороны печати; б сечение печатной формы. Примечание. В соответствии с технологией нанесения краски на трафаретный материал предпочтительнее помещать копировальный слой на сторону ракеля для защиты и стабилизации сетки

В трафаретной печати этот недостаток устранен. Здесь трафаретная сеткаоснова печатной формы берет на себя функцию перемычки, не ограничивая при этом характер и вид изображения. Краска проникает через отверстия ячейки сетки и образует непрерывные участки между запечатанными элементами шаблона. Шаблон в этом случае кладётся на сетку, приклеивается и закрепляется в таком положении.

Итак, сетка является только носителем шаблона. Комбинация сетки и шаблона образует печатную форму. Обеспечивается почти полная свобода для оформления сюжета и нанесения шаблона на сетку вплоть до растровых элементов. Благодаря этому перенос краски на закрытых участках частично предотвращается или, по крайней мере, сокращается. Это ограничивает возможность использования высоколиниатурных растров и передачу высокого градационного диапазона.

При выборе растровых углов нужно обращать внимание на положение нитей сетки, чтобы при печати не появлялся муар. Трафаретная форма и краска должны соответствовать ряду определённых требований, чтобы обеспечить желаемое качество печати. Для трафарета типичны растры с линиатурами до 40 точек/см при частоте сетки до 200 нитей/см. Растровые углы соответствуют углам растра офсетной печати с дополнительным поворотом в 7,5 градусов относительно положения нитей трафаретной сетки.

Изготовление печатных форм

Печатная форма для трафаретной печати состоит из специальной сетки, натянутой на раму, и шаблона на ней.

Рамы

Рамы для трафаретной печати изготавливаются из дерева, стали, но наиболее распространены рамы из алюминиевого профиля. Имеются устройства для натяжения сетки на раму с зажимными приспособлениями. Производятся рамы, в которых зажимные элементы находятся с каждой ее стороны, что позволяет распределять натяжения по двум координатам, чтобы избежать искажения структуры изображения. Подготовка рамы имеет решающее значение для качества печати. Небольшой вес рамы благоприятен особенно для работы в кустарном производстве и малых предприятиях.

Трафаретные сетки

Выбор трафаретной сетки определяется требованиями к способу печати. Материал сетки должен хорошо сочетаться с материалом для шаблонов. Её не должны повреждать растворитель и очищающее средство. Сетка должна иметь достаточную износостойкость к давлению ракеля в процессе контакта с запечатываемым материалом. Размеры ячеек должны быть достаточно большими, если применяются краски и материалы для копировального слоя с грубыми пигментами. С другой стороны, ячейки не должны быть большими, чтобы при растровой печати обеспечить надежное воспроизведение мельчайшей структуры изображения. Требование экспонирования на сетку прямых фотографических диапозитивов и проявления шаблона с высоким качеством предполагает высокую устойчивость материала сетки к УФизлучению. Рассеивание при УФзасвечивании в волокнах сетки, ведущее к снижению качества изображения, может быть устранено путем использования окрашенной сетки, соответствующей источнику излучения.

В представлено и описано большое число видов материалов для сеток. Одним из важнейших параметров сетки является число нитей/см. Предлагаются сетки с числом нитей от 10 до 200 на сантиметр. Качество сетки определяется толщиной применяемых в ней нитей. Оно задается четырьмя градациями от "лёгкого" до "тяжёлого". Линиатура в нитях/см и толщина нитей в мкм (например, 180/27) определяют размер ячейки и процент открытой поверхности материала (рис. 4-4). Этот размер наряду с толщиной формы влияет на передачу красочного слоя. При заключительной обработке сетки в каландре перед покрытием ее поверхности копировальным материалом достигается высокая гладкость шаблона печатной формы (малый износ сетки и ракеля).

Рис. 4-4 Геометрия сетки трафаретной печати

Качество печати растровых изображений ограничено параметрами шаблона и сетки. Элементы шаблона должны иметь определённые минимальные размеры для того, чтобы они могли быть зафиксированы на трафаретной сетке. Открытые части должны иметь, по крайней мере, такие размеры, чтобы они не закрывались нитями сетки и их пересечениями. Далее следует убедиться, чтобы отверстия были не меньше половины толщины шаблона, так как иначе красочные каналы не обеспечат безупречную передачу краски на запечатываемый материал. Линиатура сетки должна быть, по крайней мере, в 4 раза выше, чем у используемого растра, что надежно обеспечит градационный охват от 5 до 95%. Муар может возникнуть как следствие неоптимального согласования линиатуры сетки, линиатуры растра и требующейся толщины красочного слоя (превышение шаблона).

Правильное натяжение сетки в трафаретной печати является важнейшим параметром обеспечения высокого качества. Недостаточное натяжение сетки приводит к искажениям изображения во время печатного процесса. Это может также вызвать повреждения печатной формы. Особенно следует обращать внимание на натяжение при многокрасочной печати или, например, при производстве печатных плат, где предъявляются высокие требования к стабильности размеров изображения.

Натяжение сетки зависит от материала, его линиатуры, а также от качества ее изготовления и натяжения. Нагрузка на полотно может составлять в зависимости от требований от 0 до 25 Н/см. В зависимости от вида трафаретной сетки и нагрузки при печати, а также скорости печати натяжение может ослабевать. Так, например, уже после двух дней работы синтетической сетки натяжение уменьшается на 50%. Деформация рамки также ведёт к неравномерному натяжению, что при печати может привести к искажению печатных элементов формы. На рис. 4-5 показано ручное устройство натяжения сеточного полотна с зажимами и измерительным устройством. Пневматическое саморегулирующееся устройство обеспечивает равномерное натяжение и оказывает влияние на выравнивание деформации рамки.

Носители информации, шаблоны, изготавливаются различными способами. Методы изготовления – от обыкновенной ручной работы до высокотехнологичных методов "Компьютер – трафаретная сетка".