Трафаретний друк на різних поверхнях

Галузі застосування

Трафаретний друк є одним з технологічних способів друку. Вона охоплює різні сфери застосування: від ручних робіт до високотехнологічних промислових рішень, від найменших форматів при виготовленні друкованих плат до самих великих плакатів порядку 3х6 м і від одиничних екземплярів до великих накладів. Способом трафаретного друку запечатуються папір, текстиль, кераміка і синтетичні матеріали у вигляді полотна, окремих аркушів, а також такі вироби різного призначення і форми, як банки, келихи і панелі [20, 185].

Палітри фарб характеризуються великою різноманітністю. Знаходять широке застосування спеціальні фарби для найрізноманітніших областей.

У трафаретному способі для друку ілюстрацій знаходить широке застосування чотириколірного друку. Застосовувані для трафаретного друку апарати, машини та устаткування охоплюють як звичайні пристосування і установки, що використовуються в кустарному виробництві, так і великі машини для робіт у промислових масштабах.

Якість готової продукції, виготовленої трафаретним способом, як і іншим способом друку, значною мірою визначається саме додрукарськими процесами. Специфіка сучасної додрукарської підготовки для трафаретного способу друку не має належної інформації як у періодичних спеціалізованих виданнях, так і у фаховій літературі.

Виготовлення фотоформ є дуже відповідальним кроком у технологічному ланцюгу репродукування. Під терміном "фотоформа" розуміється проміжковий носій інформації у вигляді негативу чи діапозитиву на прозорій плівці, виготовлений фоторепродукційним способом, чи з допомогою лазерних або струменевих принтерів [9, 325]. До фотоформ трафаретного способу друку, з огляду на технологічні особливості, висунуто дві основні вимоги: — можливість забезпечення графічної точності в роцесі друкування; — потрібна різниця оптичної щільності між пробільними і друкарськими елементами для вибраного у формних процесах копіювального шару.

Перша вимога потрібна для виконання друку з графічною точністю стосовно оригіналу. Бажано графічне викривлення, яке виникає під час трафаретного друку, якомога точніше коригувати при виготовленні фотоформи. Для виконання цієївимоги потрібне чітке уявлення щодо характеру графічного викривлення під час друкування. Саме чи не це є основна проблема растрового трафаретного друку. У трафаретному друці на сьогодні відсутні умови оптимізації друкарських процесів, які б дали змогу прогнозувати графічні і, відповідно, градаційні викривлення. Тому скоригувати ці викривлення неможливо, оскільки невідомо, що саме потрібно коригувати і яким чином треба змінити градаційні характеристики фотоформ для досягнення кольорових характеристик, максимально наближених до оригіналу. Однак навіть при відсутності можливості градаційної коректури для якісного виготовлення друкарських форм треба, щоб краї друкарських елементів на фотоформах були чіткі і ясні. Обидва способи виготовлення фотоформ за сучасною технологією (за допомогою лазерних і струменевих принтерів) у порівнянні з фотомеханічним дають нижчу роздільну і видільну здатність [7, 165].

При виготовленні фотоформ на лазерному принтері відбувається деформація плівки під дією температури, що спричиняє геометричне викривлення всього зображення, внаслідок чого стає неможливим точне суміщення кольорів, що не допускається у растровому багатофарбовому друці. Тонер лазерного принтера не дає достатньої оптичної щільності, оскільки зображення накладається на плівку нерівномірно, з "проколами". При використанні струменевого друку два попередні недоліки відсутні, що дає можливість виготовляти фотоформи, якісно наближені для виготовлення трафаретних друкарських форм, у порівнянні з тими, що виготовлені традиційним фототехнічним способом.

Тут треба зауважити, що растрування повинно здійснюватися в растровому процесорі (РІП'і). При друкуванні на лазерному принтері цей процес в обробці зображення відсутній, і параметри растрування не відповідають вимогам поліграфічного відтворення, тому про якість градаційної передачі на відбитках, надрукованих з трафаретних друкарських форм (ТДФ), виготовлених у свою чергу за допомогою таких фотоформ, недоцільно стверджувати, через те що вона відсутня вже на фотоформах. З огляду на якість найкращими є фотоформи, виготовлені класичним способом, з альтернативних фотоформ придатними є ті, що виготовлені способом струменевого друку. Фотоформи, отримані на лазерному принтері, для якісного растрового друку непридатні взагалі.

Сучасні репродукційні центри,

які надають додрукарські комп'ютерні послуги, переважно зорієнтовані на виготовлення фотоформ офсетного способу друку, а при виготовленні фотоформ для трафаретного друку не акцентують уваги на особливостях цього способу друку

1.3 Проблеми  сучасного трафаретного друку

Статті про растровий трафаретний друк усе частіше почали з'являтися у фахових поліграфічних журналах. Однак при впровадженні у виробництво растрового трафаретного друку практики зустрічаються з певними проблемами. Якщо відтворення штрихових оригіналів на багатьох підприємствах досягло досконалості, то від растрового друку часто відмовляються. У статті "Трафаретная печать в России и СНГ" (1) подано оцінку частки растрового друку серед інших способів взагалі і трафаретного зокрема. У 2000 році трафаретний растровий друк становив 3-5%, що

очевидно значно менше, ніж потрібно і не задовольняє темпів зростання потреб у ньому виді друку. Часто при підготовці додрукарських процесів у растровому трафаретному друці акцентують увагу на технологічних властивостях копіювального шару, сита-основи, способу виготовлення, але не на якості фотоформ для трафаретного друку. визначатися не лише як відносна площа растрових елементів, а і щільність фарбового шару на растровому елементі, що залежить від поверхневої концентращїпігменту у фарбі. Оптимальна товщина фарбового шару в трафаретному друці регулюється в залежності від задруковуваного матеріалу, це одна з переваг трафаретного друку. На сучасному ринку фарб для трафаретного друку задається така концентрація пігменту в тріадних фарбах, при якій можливе кольоровідтворення у випадку мінімальної товщини фарбового шару (4-5 мкм). Якщо задруковуваний матеріал є фактурною поверхнею, такою, як ледерин чи коленкор, що володіє високою всотуючою здатністю, треба забезпечити товщину фарбового шару не менше 12-20 мкм, а це у чотири рази більше від мінімальної. У цьому випадку потрібно зменшити концентрацію пігменту у фарбі, а кількість в'яжучого для трафаретної фарби можна визначити лише на основі показників денситометра, вимірявши оптичну щільність суцільного шару фарби. Вимірювання денситометром ведеться по спеціальній шкалі, яка складається з "плашок"для чотирьох тріадних фарб, растрової шкали для кожної фарби, шкали для контролю балансу для сірого, штрихової міри для усіх фарб, для візуального контролю графічної чіткості друкарського процесу. Однак у трафаретному друці не завжди оптичну щільність фарбового шару можна визначити (друк на готових виробах різної конфігурації) [14, 215].

 
РОЗДІЛ ІІ. ФОРМИ ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ  

2.1 Фарби  трафаретного друку

Друкарською формою трафаретного друку є напнута на раму дріба сітка, з нанесеним трафаретом, який закриває вічка сітки в проміжних місцях, що не передають зображення. Відбитки у трафаретному друці одержують шляхом продавлювання фарби крізь незакриті друкарські елементи форми на сітковій тканині. Необхідний контакт між формою і задрукованою поверхнею, а також перенесення фарби досягається тиском пружно-еластичного ракеля.

Особливості трафаретного друку забезпечують одержання відбитків із специфічним візуальним ефектом за рахунок великої товщини фарбових шарів, а також дають можливість задруковувати матеріали та об’ємні вироби для яких інші способи непридатні. Відбитки отримують з фарбовим шаром товщиною від 6 до 100 мкм, забезпечуючи таким чином високу насиченість, велику оптичну щільність, рельєфність та виразність зображення. Цей ефект, що створюють фарби, використовується при друкуванні листівок, візиток, плакатів, художніх видань, оформлення палітурок та ін.

Фарба для трафаретного друку повинна під дією ракеля рівномірно розподілятися на сітці, легко протискуватися через її отвори, не розтікатися на задрукованій поверхні, бути литкою, не тягнутися при підніманні форми й швидко закріплюватися на відбитку. Тому фарби для трафаретного друку мають бути достатньо текучими, щоб під дією ракеля проникати через сіткову форму, але не настільки малов’язкими, щоб витікати з форми, порушуючи графічу точність зображення. Для одержання чіткого зображення. Для одержання чіткого зображення фарба повина мати певний ступінь аомалії в’язкості та тиксотропні властивості, що попереджує розтікання товстих фарбових шарів на відбитку та скорочує тяжі, що утворюються при виділенні відбитка на форми.

Трафареті фарби можуть закріплюватися такими способами:

- за рахунок окиснювальної полімеризації в’яжучого;

- за рахунок випаровування  розчинника;

- за рахунок затвердження  УФ-випроміненням.

Фарби першої групи мають довгий (до декількох годин) час закріплення і потребують використаня достатньо громіздких і енергомістких сушильних пристроїв.

Зараз найбільш поширені фарби, що закріплюються випаровуванням леткого розчинника. На сучасному ринку представлений досить широкий асортимент таких фарб.

Недоліком таких фарб є виділення при їх висиханні летких розчинів, що забруднюють навколишнє середовище і мають шкідливий вплив на здоров’я робітників.

Все ширше використовуються фарби, що закріплюються УФ-випроміненням. Друкарська машина, в такому випадку, повинна бути оснащена спеціальними УФ-сушильними пристроями.

При використанні УФ-фарб, закріплення яких відбуваєься за долі секунди, значно скорочується потреба у виробничих площах, що відповідно збільшує об’єм продукції, який одержують з 1 м кв, зменшується потреба у робочій силі, скорочуються терміни виконання замовлення, покращується якість друку, створюються сприятливі умови для автоматизації виробництва.

Трафаретні УФ-фарби мають високу стійкість до дії динамічних розчинників і кислот, що обумовлює їх широке застосування у виробництві самоклеючих етикеток, особливо для фармацевтичної і хімічної промисловості. Ці фарби мають високу міцність до стирання, підвищений глянець і добру адгезію фарбового шару до різного матеріалу, що дозволяє використовувати їх при обробці палітурок, при виготовленні друкарських плат.

2.2 Шаблони  трафаретного друку

Носії інформації, шаблони, виготовляються різними способами. Методи виготовлення – від звичайної ручної праці до високотехнологічних методів «Комп'ютер – трафаретна сітка».

Ручне виготовлення шаблонів. Виготовлення шаблонів виконується як майстрами-любителями, так і художниками-графіками. Використовуються наступні методи:

- вирізування. Як  матеріал-носій шаблонів використовується фольга. З її листів виготовляються вручну зображення, які переносяться на сітку і приклеюються до неї. Існує фольга для «згладжування» або для відділення відповідним спеціальним розчинювальним засобом;

- покриття. Шаблонний  матеріал переноситься на сітку  точно так, як і лак, наприклад, кистю;

- вимивання. Тоді  як при вирізуванні що підлягає друку інформація наноситься на сітку у вигляді негативного зображення, при вимиванні інформація про зображення наноситься на сітку за допомогою наприклад, водорозчинного лаку. Після цього сітка повністю покривається власне шаблонним матеріалом – лаком на основі іншого розчинника, наприклад, ацетону. Потім нанесений копіювальний шар вимивається (у даному прикладі водою), і відкриваються ділянки для проходження фарби у вигляді друкуючих елементів зображення.

Фотомеханічне виготовлення друкарської форми (шаблону).

В даний час друкарські форми для трафаретного друку виготовляються переважно із застосуванням копіювального матеріалу на діазооснові:

- прямий спосіб. Для нього застосовують матеріал, що твердіє під дією уф-випромінювання. Матеріал наноситься на сітку, що встановлюється вертикально або під невеликим кутом нахилу. Для досягнення високої якості і великої товщини барвистого шару при друці копіювальний шар для шаблонів може наноситися на сітку багато разів з проміжними сушками. Шари наносяться як з друкарського боку, так і з боку ракеля. Чим дрібніше помітна структура сітки на поверхні форми, тим краще результати друку. Причина полягає в тому, що в друкарському процесі форма повинна лежати рівно на запечатуваному матеріалі, щоб не виникало ніяких зазорів, в які могла б проникнути фарба. Рівномірний притиск при копіюванні також покращує якість, оскільки при цьому можна уникнути нерізкості і неточності при передачі друкарської інформації. Після копіювання незадубленні ділянки вимиваються. Прямий спосіб виготовлення відповідає всім вимогам якісного друку і тому знаходить найбільше застосування [4, 34].

- непрямі способи  використовуються при високих  вимогах до точності товщини шаруючи фарби, наприклад при нанесенні провідної пасти на елементи сонячної батареї або задруковуванні панелей з певною товщиною барвистого шару. Фотошар, що знаходиться на плівці-носієві, призначеній для певної товщини шару фарби, експонується, виявляється і тільки тоді переноситься на сітку (приклеюється, накочується і ін.);

- комбінований спосіб. Фотоматеріал з носієм на плівці переноситься спочатку на трафаретну сітку, а потім експонується і виявляється. Цей вид друкарської форми має високу точність при формуванні друкарських елементів.

- різання на ріжучому  плоттері. За допомогою графічних програм і програм комп'ютерного дизайну Саd можна з відповідної плівки нарізувати|нарізати| шаблони, які потім переносяться на сітку і приклеюються. Цей процес порівнянний з виготовленням шаблонів шляхом вирізування вручну;

- уф-проекція для великих форматів. Щоб скоротити витрати на плівку або мати можливість експонувати дуже великі трафаретні форми, використовуються проектори, які експонують фотошаблони уф-світлом;

- струменевий спосіб. Деякі виготівники пропонують струменеві друкарські системи на базі п'єзоефекту, що працюють за принципом « крапля на вимогу», в яких непрозорі для уф-світла фарби (віск або чорнило) наприскуються відповідно до зображення на сітку зі світлочутливим шаром (мал. 8). Нанесена таким шляхом фарба замінює діапозитив. уф-випромінювання задубльовує відкриті ділянки шаблону. І в завершальному проявному| процесі сформована струменевим методом барвиста плівка віддаляється, а незадубленные ділянки вимиваються;

- виготовлення трафаретних  ротаційних форм. Виготовлені плоскі  форми на нікелевій основі  наклеюються або приварюються  на відповідні елементи круглої  форми трафаретного друку|печатки|. Круглі трафаретні безшовні форми, наприклад, для декоративного друку|печатки|, виготовляються гальванічним шляхом|дорогою| [4, 75];

- форми трафаретного  друку|печатки| на сітках, виготовлених  гальванічним шляхом|дорогою| (фірма|фірма-виготовлювач| Stork|). Сітки, виготовлені гальванічним шляхом|дорогою| з нікелю (плоскі і круглі), особливо личать для трафаретного ротаційного друку (мал. 9).

 Для сітки  цього вигляду є декілька можливостей виготовлення шаблону:

- на сітку наноситься композиція, що фотополімеризується, і підготовлена таким чином трафаретна друкарська форма як завжди експонується і вимивається;

- на сітку із заздалегідь нанесеною на неї композицією, що фотополімеризується, наноситься зображення фарбою для струменевого друку, потім друкарська форма експонується і вимивається;