الطباعة بالوسادة

الطباعة بالوسادة

أبرز النقاط

• ترفع وسادة سيليكون الحبر من لوحة محفورة وتضعه على القطعة.
• تطبع على الأسطح المنحنية والمحببة والغائرة التي لا تصل إليها طرق الطباعة المسطحة.
• يعتمد تحرر الحبر على انخفاض طاقة سطح الوسادة، إذ يجب أن تتخلى الوسادة عن الحبر بسهولة أكبر مما تتمسك به القطعة.
• تعود معظم العيوب إلى تحضير السطح لا إلى ماكينة الطباعة.

الطباعة بالوسادة

الطباعة بالوسادة عملية أوفست غير مباشرة، ينتقل فيها الحبر من لوحة طباعة محفورة إلى وسادة سيليكون ناعمة، ثم من الوسادة إلى سطح المنتج، مما يتيح طباعة صور دقيقة على القطع المنحنية والمحببة وغير المنتظمة. وهي الطريقة السائدة لتزيين مكونات البلاستيك ثلاثية الأبعاد حيث تعجز الطباعة الحريرية والطباعة النفاثة للحبر عن مجاراة الشكل الهندسي.

كيف تعمل الدورة

• التغطية بالحبر. يملأ الحبر منطقة الصورة المحفورة في لوحة الطباعة، وتُعرف باسم الكليشيه.
• الكشط. تكشط شفرة الحبر الزائد عن سطح اللوحة، فلا يبقى الحبر إلا في التجويف المحفور.
• تطور اللزوجة. يتبخر المذيب من سطح الحبر المكشوف فتزداد لزوجته، وهذا ما يجعل الحبر يفضّل الوسادة في الخطوة التالية.
• الالتقاط. تضغط وسادة السيليكون على اللوحة وترفع طبقة الحبر من التجويف.
• النقل. تضغط الوسادة على القطعة وتدحرج الحبر عليها. ومع تشوّه الوسادة يتحرر الحبر من سطحها تدريجياً لا دفعة واحدة.
• التحرير. تعود الوسادة، ويحدد فرق اللزوجة بين الوسادة والقطعة مدى اكتمال انتقال الصورة.

تعتمد الآلية على الانخفاض الشديد في طاقة السطح للسيليكون. فيجب أن تحرر الوسادة الحبر بسهولة أكبر من مقاومة القطعة لقبوله، وهذا بالضبط سبب المشكلات مع البلاستيك منخفض الطاقة غير المعالج. وحيثما تكون القطعة أقل تقبلاً من الوسادة يبقى الحبر على الوسادة.

الطباعة بالوسادة مقارنة بالبدائل

الطريقتان متكاملتان لا متنافستان في معظم المصانع: فالطباعة بالوسادة توفر ألوان العلامة التجارية والرسوم التي لا ينتجها الوسم بالليزر، بينما يوفر الوسم بالليزر الرمز الدائم للبيانات المتغيرة الذي لا تستطيع الطباعة بالوسادة إنتاجه.

استكشاف أعطال الطباعة بالوسادة

تحقيق الالتصاق الصحيح على البلاستيك

الطباعة بالوسادة شديدة التأثر بتحضير الركيزة، لأن خطوة النقل نفسها تتطلب أن تكون القطعة أكثر تقبلاً من الوسادة. ولذلك يحكم التحضير ما إذا كانت الصورة ستنتقل أصلاً وما إذا كانت ستثبت في مكانها:

• حددوا طاقة السطح المطلوبة تجريبياً للحبر المعني، بدلاً من اعتماد رقم dyne عام. فالرقم المهم هو ما يحتاجه نظام الحبر.
• عالجوا القطعة قريباً من وقت الطباعة. يتلاشى التنشيط خلال ساعات إلى أيام، فقد تكون القطعة المعالجة في بداية المناوبة والمطبوعة في نهايتها دون المستوى المقيس عند المعالجة بكثير.
• عالجوا منطقة الطباعة بأكملها لا عينة منها. فالمناطق المظللة في القطعة المنحنية هي بالضبط الأماكن التي يظهر فيها النقل الجزئي.
• ابحثوا عن التلوث في المراحل السابقة. مواد فصل القالب وإضافات الانزلاق والسيليكون المحمول في الهواء كلها تُفسد الطباعة، والمعالجة الأولية تنشّطها بدل أن تزيلها، ولهذا قد تجتمع قراءة dyne جيدة مع طباعة فاشلة.
• طابقوا كيمياء الحبر مع الركيزة. تحتاج البولي أوليفينات وTPEs والدرجات الملدَّنة إلى أنظمة أحبار مصممة لها؛ فالهجرة من ركيزة ملدَّنة تُفسد طباعة سليمة في الأصل خلال أسابيع.
• اختبروا الالتصاق بعد المعالجة (التصلب) وبعد التقادم. فاختبار التقطيع المتقاطع على قطعة مطبوعة حديثاً هو أضعف دليل متاح.

مصطلحات ومراجع ذات صلة

• طاقة السطح
• البلازما الجوية
• طرق المعالجة الأولية لأسطح البوليمرات
• تحضير البلاستيك للطلاء

التطبيق في الإنتاج

تقدم The Sabreen Group دعماً هندسياً مستقلاً في التصاق الطباعة بالوسادة واختيار الأحبار والمعالجة الأولية للسطح. وإذا كنتم تحددون عملية، أو تؤهلون مادة، أو تعالجون مشكلة إنتاجية، فبإمكان فريق الخدمات الهندسية لدينا مساعدتكم. اتصلوا بنا لمناقشة تطبيقكم.

الأسئلة الشائعة

لماذا يبقى الحبر على الوسادة بدل أن ينتقل؟

لأن القطعة أقل تقبلاً للحبر من وسادة السيليكون. فالنقل يتطلب أن تكون طاقة سطح القطعة أعلى من طاقة سطح الوسادة، وهذا الشرط غير متحقق في البولي أوليفينات غير المعالجة. وهذه مشكلة تحضير سطح لا مشكلة ماكينة، ولن يحلها أي تعديل في الضغط أو السرعة أو صلابة الوسادة، فلا بد من معالجة القطعة أولياً.

ما الذي يجعل السيليكون المادة المناسبة للوسادة؟

طاقة سطحه المنخفضة جداً، التي تتيح له تحرير الحبر بسهولة على أي سطح متقبل تقريباً، إلى جانب المرونة التي تسمح له بمجاراة القطع المنحنية والمحببة. فالوسادة تلتقط الحبر من اللوحة المحفورة ثم تسلّمه إلى القطعة أثناء تشوّهها ودحرجتها، وهذا التحرر التدريجي هو ما يسمح بوضع صورة مسطحة بدقة على سطح منحنٍ.

هل تستطيع الطباعة بالوسادة تطبيق بيانات متغيرة مثل الأرقام التسلسلية؟

لا. فالصورة تأتي من كليشيه محفور ثابت، ولذلك تنتج الطباعة بالوسادة الصورة نفسها على كل قطعة. أما الرموز والأرقام التسلسلية وترميز التواريخ فتتطلب طريقة رقمية: الطباعة النفاثة للحبر أو الوسم بالليزر. وعملياً تشغّل كثير من الخطوط الطريقتين معاً، إذ توفر الطباعة بالوسادة الرسوم التجارية ويوفر الوسم بالليزر الرمز الدائم المتغير.

لماذا تتغير جودة الطباعة أثناء دورة الإنتاج؟

في الغالب بسبب توازن المذيب. فلزوجة الحبر هي ما يدفع الانتقال من اللوحة إلى الوسادة ومن الوسادة إلى القطعة، وتعتمد على مقدار المذيب المتبخر، وهو يتغير مع درجة حرارة المحيط ورطوبته خلال اليوم. تحكموا في إضافة المذيب بنسبة مقيسة بدل الإضافة بالتقدير، ووحّدوا خلط الحبر بالوزن.

ما مدى متانة الصورة المطبوعة بالوسادة؟

بمتانة التصاقها بالركيزة، أي أنها تعتمد تقريباً كلياً على اختيار الحبر والمعالجة الأولية لا على الطباعة نفسها. فعند المعالجة الأولية الصحيحة وإتمام التصلب تصمد الطباعة بالوسادة أمام التداول العادي جيداً؛ أما على البلاستيك غير المعالج بما يكفي فتفشل مهما كان الحبر. وحيثما تكون الديمومة هي الأولوية لا اللون، فإن الوسم بالليزر يُخرج الطبقة المضافة من المعادلة.

---