丝网印刷工艺及网版制作技术

第四章 丝网印刷工艺技术,一、丝网印刷概述,1.丝网印刷的基本原理,丝网印刷属于,四大印刷术,（凸版印刷，凹版印刷，平版印刷，孔版印刷）中的孔版印刷。,丝网印刷的图文部分网孔能够透过油,墨，漏至承印物上，印版上其余部分堵死，,不能透过油墨，在承印物上形成空白。这,就是丝网印刷的基本原理。,丝网印刷，简言之，是将真丝、合成纤维丝或金属丝编织成网，将其紧绷于网框上，采用手工刻膜或光化学制版的方法制成网版，网版上只留下图文部分可以透过油墨，而非图文部分的网眼全部被堵死，透不过油墨。,2.丝网印刷的定义,3.丝网印刷的特点,（1）制版和印刷方法简便，设备投资少，成本低，易于上马，在小批量生产中经济效益好；,（2）不受承印物种类、尺寸、形状，表面材质的限制,；,由于丝网版柔软，所需印刷压力小，可进行,曲面，凹面，纺织品，玻璃，陶瓷，金属表面均可印刷。,（3）印品墨层厚，色彩鲜艳，立体感和遮盖力强。厚度一般在30100微米之间，用发泡油墨可达300微米,右图是几种印刷的油,墨厚度的比较列表,印刷类别,墨层厚度,（,单位：微米）,平版印刷,0.71.2,凸版印刷,1.0,凹版印刷,815,丝网印刷,30300,苯胺印刷,3.05.0,（4）便于将耐光颜料参入油墨中，得到耐光性强的印刷品，以及进行液晶印刷、磁性印刷和发泡印刷等。,（5）丝印被广泛地用于印刷大型广告、招贴画、印染、陶瓷器皿上的装潢图案，各种塑料制品、标牌、印刷线路板以及各种工艺品等。,二、丝网印刷材料,1.,丝网印刷的丝网,（1）对丝网印刷的基本要求,编织平滑。以防止漏白，油墨堆积。,耐磨性良好。,要有较高的抗拉强度。,应该有与承印物、印刷图象相适应的结构。如目数、通孔率和丝网厚度。,要有耐受油墨、清洁剂等化学作用的性能。,要有较好的弹性，以保证每个印刷行程后可以回复。,接触水后的膨胀率尽可能小，以保证印版尺寸稳定。,与各种丝网感光材料有良好的粘附性能。,2.丝网的类型,（1）蚕丝丝网,天然丝，纤维较粗糙，不均匀，不耐化学药品。,优点,与各种感光材料结合,性好；,有较好的弹性；,尺寸稳定性好，不易,变形；,缺点,不耐化学药品；,丝网的数目小于,75L/cm;,成本较高；,不易清洗。,（2）合成纤维丝网,尼龙丝网,优点,耐碱性好，耐磨；,弹性高，适用于成型物品的印刷；,纤维均匀，表面平滑；,易清洗。,缺点,延伸率高，影响印版尺寸的稳定性,。,聚酯丝网,聚酯丝网有单缕和多缕之分，多缕的孔的形状不规则。主要为单缕。,优点,耐磨，易清洗，寿命长；,漏墨性好；,尺寸稳定性好。,精度不及金属丝网。,缺点,镀金属（镊）聚酯丝网,优点,稳定性好，耐印；,与间接制版法的感光膜结合性好，防静电。,可加热，使用于玻璃、陶瓷的丝网印刷。,缺点,耐化学药品性差，价格高；,折痕不易去除。,金属丝网,优点,耐印力高，尺寸稳定；,网版与承印物之间的间隙小，印品精度高，质量好；,抗静电，漏墨性好；,墨膜均匀。,缺点,成本高，绷网难；,一旦有折痕，则报废,。,压平丝网,单面或双面经过辊压处理的丝网。有聚脂压平丝网和金属压平丝网。它的特点是：表面光滑，油墨转移量减少，印刷墨层变薄，特别适用于UV油墨。,一般的，压平丝网的厚度减小在20%50%.例如：54T（中级）尼龙丝网通过墨量为：38立方厘米每平方米，而54T压平丝网为：23立方厘米每平方米。,有色丝网,在丝网印刷制版过程中会因网丝的漫反射而产生光云，为了吸收这些反射光，就使用染色丝网（有色丝网）。,有色丝网的色调以淡色为好，若为深色则要延长曝光时间。,镍孔版（网）,是用电镀的方法制得的，依具体的精度要求来定版厚、孔的形状、数量。,网面平整均薄，能极大的提高印迹的稳定性、精密度，用于印刷导电油墨、集成电路等高技术产品。,严格说不是丝网。,能分辨,0.1mm,的电路间隔，,定位精度可达,0.01mm,几种丝网的特点与适用范围（附表）,（3）丝网的规格,丝网目数,单位：孔,/cm,、,线,/cm,、,孔,/inch,、,线,/inch,丝网厚度,丝网上表面和下表面之间的距离,单位,:mm,网丝直径,构成丝网的纱的直径，单位：,m,。,丝网孔宽,网孔内对边的距离,丝网通孔率,丝网网孔总面积占 丝网总面积的白分比,。,3.丝网印刷的网框,对网框的基本要求,网框的类型,网框的形状,理想的图文网框比,（1）对网框的基本要求,承受绷网力,坚固、耐用、轻便,在温湿变化较大的情况下，其性能应保持稳定,具有一定的耐水、耐溶剂、耐化学药品、耐酸、碱性能,（2）网框的类型,木网框,一般自制角铁固定主要用于小型网版印刷。,金属网框,一般是空心的，材料截面形状有：矩形、方形等，,要求：框角磨圆，无毛刺，强度高受力大,（3）网框的形状,正方形及长方形网框。用于扁平承印物及圆形承印物的印刷。,扇形网框。用于圆锥形承印物的印刷。,在有凹凸的承印物上印刷，使用适合其形状的网框。,可调整网框。,自由丝网区的理想的图文网框比,在丝网印刷中应使用较小的图文框架比，以减小图文的扭曲。右图是不同精度要求的图文框架比。,=,印刷电路25%；,=高质量高精度印刷35%；,=高质量图文,曝光显影,-,将图文转椅到丝网上,-,加压（使印版与图文结核紧密）,-,干燥,-,涂胶。,感光树脂的组成,：,明胶：,柠檬酸铁胺；,丙烯酰胺；,N,，,N-,甲基双丙烯酰胺。,曝光机理：铁盐还原为亚铁盐，用过氧化氢浸泡，产生羟基自由基，引发丙烯酰胺与N，N-甲基双丙烯酰胺交联聚合而硬化；未感光部分溶于水。,五 丝网印刷的油墨,丝印油墨概述,对丝印油墨的要求,纸用丝印油墨,塑料用丝印油墨,玻璃陶瓷用丝印油墨,金属用丝印油墨,织物用丝印油墨或色浆,电子工业用丝印油墨,丝印油墨概述,丝印油墨的范围相当广，表现在两方面：承印物范围广，着色剂种类多。,丝网印刷油墨的黏度比柔印油墨大，与凸印油墨黏度差不多。关键是不同的承印物不能用其她的油墨代替。,对丝印油墨的要求,适应各种承印材料,具有理想的干燥性、固化性和成膜特性,UV,油墨适应高速印刷,具有各种功能性，以扩大应用领域，香味、温变等等。,使用安全，利于环保,纸用丝印油墨,广告颜料：无光泽，有一定的遮盖力，用于印广告，招贴画。,半光泽油墨：墨层薄，干燥快（,25min,），,烘干机,15,秒；,光泽油墨：,25h,干燥，有一定的遮盖力，用于转印材料、木材、塑料、金属等的印刷；,透明油墨：叠印效果好：,铜墨：金色，可达到完完全全的金色效果。但由于其主要成分是铜，所以容易被氧化；,荧光油墨：半透明，能在光源是射入时发光，印刷时应将底色涂白，则可提高发光亮度；,可刮涂油墨：用于印刷奖卷、,IC,卡等。,塑料用丝印油墨,在印刷前要对塑料进行预处理，以提高其表面分子活性；,最常用的干燥方法：紫外光照射或氧化结膜；,油墨附着性取决于溶剂及塑料表面活性。,印聚氯乙烯，溶剂为环乙酮、甲乙酮；,聚苯乙烯，溶剂为甲苯、醋酸乙脂。,双组分油墨，混合后寿命几天，,PE PET,玻璃陶瓷丝印油墨,玻璃和陶瓷制品的印刷分直接印刷和间接印刷两种。直接在制品表面印刷用树脂热固性油墨；间接印刷（即陶瓷贴花）用专用油墨，需高温烧结，其油墨要求耐高温。,广告灯箱的印刷，采用透明油墨印刷在玻璃上。,金属用丝印油墨,金属用丝印油墨必须具有优良的耐热性、耐药品性、耐酸碱性、耐溶剂性、和耐水性，要有较强的绝缘阻抗性及附着力；,金属用丝印油墨有氧化聚合型、蒸发干燥型、热反应型以及特殊油墨；,另：印铁罐时先印刷后成型；印易拉罐时先成型再印刷。,织物用丝印油墨或色浆,织物丝印油墨除要考虑粘牢度、手感好外，还追求色、光、空间和质地的变化，因此种类甚多，如：颜料印花油墨、染料印花油墨、反光油墨、发泡油墨、升华油墨、闪光油墨等；,色浆和油墨的成分差不多，主要是色剂和连接料。,电子工业用油墨,用来印刷电路板的油墨大致分为两种：导电油墨和保护层油墨。,导电油墨是印刷电路板常用的油墨；,保护层油墨腐蚀过程中保护无需腐蚀的区域，腐蚀后再去除。,三、丝网印刷制版,主要内容为：,丝网印刷的制版工艺；,丝网印刷的制版工序。,丝印制版工艺框图,丝印制版,手工制版,感光制版,手(刀)刻膜制版,手绘制版,直接法感光制版,间接法感光制版,直间法感光制版,丝印制版工序框图,绷网,洗网,曝光,丝印原稿,干燥,涂布感光液,干燥,显影,检查及修版,网框的选择及处理,反复涂布,及干燥,手（刀）刻膜制版,手刻膜制版包括了制版和上版两个过程。,手刻膜制版,：用透明的膜片蒙在原稿上，按原稿，图象用刀尖在膜片上刻，有专用的刻制工具。深度要求：只能颗透膜片，不能刻透片基。无法印复杂图案。,自制膜片：法(1)、在描图纸上涂凡士林，再用喷漆法喷硝基皮尺漆，干燥后再喷，大约37次。法(2)、直接在聚脂片上喷涂。,厚度一般为2080m.,手刻膜上版,：,用浓度710%的NaOH溶液清洗网框，晾干后将其压在丝网上。用蘸相应溶剂的棉丝擦拭丝网。若为聚乙烯醇膜片，因其耐溶剂，则用水转移；若为硝化纤维膜片，因其耐水，用溶剂转移,。,上版的关键：溶剂的用量和擦拭的力度,。,聚脂片,版膜,版膜,手绘版,用明胶、聚乙烯醇在丝网上直接描绘。,图文通透，印大块图案。,直接法感光制版,将感光液直接涂布于丝网上，干燥后密附阳图软片，用紫外线曝光后，再显影，即可作成印版。,直间法感光制版,将预先在片基上涂布好的感光材料，用水或感光液作为黏结剂或黏结补助剂，转移到丝网上，干燥后密附阳图软片，用紫外线曝光，显影处理后，即可作成印版。,间接法感光制版,在预涂好的感光软片上，密附阳图软片，经紫外线曝光，显影后作成图象，然后再将图象转移到丝网上。,各种制版方法的优点和缺点,丝印原版,丝网印刷的原版一般是正向的阳图片，有手绘原版、手刻原版、照相线条原版和电分原版。,手绘原版是在聚酯片上绘制，如：标题、简单图案，要求边缘一定要光洁。,手刻原版是使用深红色的膜片，将空白部分撕去（边刻边撕），要求边缘光洁。一个原版可多次使用。,照相线条原版一般是文字原版。,下面我们着重讲述电分原版。,电分原版,1、加网网屏的线数与丝网网目的关系：,丝网目数=4*加网线数,一般，目线比=丝网目数/加网线数4。由于丝网的结构（经线、纬线、结点等）与厚度的影响，使得：小于2成的网点印不上，而大于8成的网点堵死。,用多个丝网网孔来印出一个网点。,加网角度,加网角度要保证加网底版与丝网之间不产生龟纹，同时，保证各色版之间套印后也不产生龟纹。一般来说，目线比越大，对加网角度考虑的就少。目线比小的应在相关手册查表。查表时应注意表中的值是针对特定的丝网的。,丝印阶调再现范围的理论值,一个细小的网点，能在丝网上牢固的建立，该网点的直径应满足：,dmin2S+K,S：网丝直径,K：相邻两丝之间的距离,要在丝印印件上完整的印出一个细小的网点，在丝印版上这个网点必须满足：,dmin3S+2K,网框的选择和处理,网框的选择依据是印件本身的形状、尺寸和印刷部位。一般有常规网框和异形网框，如弧形、圆形网框等。,如果需要套印，对网框就存在定位问题。在网框上一定要有定位标线。,另外在网框上要预涂粘网胶。先用7%的NaOH,洗框，再涂缩醛胶。缩醛胶溶于乙醇，用三份的乙醇和两份的缩醛胶稀释，乙醇挥发后，缩醛胶回复到原来状态。,绷网,绷网有手工绷网和绷网机两种。,手工绷网要求张力分布平稳。其分布如图。而手工绷网的方法，木质网框用压条法和翻板法。,绷网机由丝网夹头、拉网机构和动力机构组成。绷网时用夹头夹住丝网，有一定的预张力，绷网达到所需的张力后，放置15分钟，使张力均匀传导。然后进行粘网。,涂布感光材料,直接法制版要涂布感光材料；直间法是将感光材料涂在片基上。,感光材料涂布时应改变涂胶方向和正反面。涂布后要在40摄氏度环境下晾干。,手工涂布由于人为因素造成膜厚不均匀，目前自动涂布机已经普及。,晒版曝光,晒版曝光需要紫外线光源，波长约为420纳米。制版荧光灯适用于重氮型感光剂。不同光源的效果从好到坏依次为金属氯素灯、氙灯、日光灯。,曝光时间由光源、距离、感光膜厚度、感光材料几个