الطباعة الحريرية على البلاستيك

الطباعة الحريرية على البلاستيك

أبرز النقاط

• أسمك ترسيب بين طرق الطباعة على البلاستيك، 8–30 µm، ولهذا تتفرد بالأبيض المعتم على الراتنجات الداكنة.
• عدد خيوط الشبكة وسماكة الاستنسل يحددان الترسيب؛ والشد والمسافة بين الشبكة والقطعة يحددان الحافة.
• تحتاج البولي أوليفينات إلى معالجة أولية حتى 38–44 dyne/cm. أما ABS وPS وPC وPMMA وPVC فتُطبع كما هي مقولبة.
• رسوم ثابتة وقطع مسطحة أو ذات انحناء أحادي. أما البيانات المتغيرة فمكانها الطباعة النفاثة أو الليزر.

الطباعة الحريرية على البلاستيك

الطباعة الحريرية عملية تزيين تدفع فيها المسّاحة الحبر عبر المناطق المفتوحة من استنسل محمول على شبكة مشدودة، فترسّب طبقة حبر بسماكة 8–30 µm على القطعة البلاستيكية الموضوعة تحت الشاشة. وتقع الشبكة على بعد بضعة مليمترات فوق القطعة وتنفصل خلف المسّاحة لقص الحبر بنظافة.

تثبّت الآلات المسطحة القطعة موازية للشاشة؛ وتحرك الآلات الأسطوانية الشاشة تحت مسّاحة ثابتة بينما تدور القطعة بسرعة سطحية مطابقة (القوارير والأنابيب والأكواب والحقن)؛ وتشوّه الآلات المخروطية الرسم على قوس وتميل بالقطعة بحيث يبقى المخروط حتى نحو 15° مماساً للشاشة.

الشبكة والاستنسل وترسيب الحبر

الشبكة من البوليستر أحادي الخيط منسوجة بنسيج عادي: يحدد عدد الخيوط المساحة المفتوحة والترسيب، ويحدد قطر الخيط الدقة. وتُثبَّت على الإطار بشد 18–30 N/cm وتُستبعد دون نحو 15 N/cm، لأن الشاشة المرتخية تلطخ الحافة عند الانفصال. أما الاستنسل، وهو مستحلب ضوئي أو فيلم شعري، فيضيف مستحلباً فوق الشبكة (EOM) بنسبة 10–20% من سماكة الشبكة، بوجه أقل من Rz 5 µm كي تلتصق الحافة بالقطعة بإحكام بدلاً من أن ترسم الخيوط.

أنظمة الحبر للبلاستيك

يُحدَّد الحبر بالسلسلة لا باللون: فكل سلسلة مصاغة لعائلة راتنج وطريقة معالجة، والحبر الذي ينجح على ABS قد يفشل على PET.

معاملات العملية

تتداخل الإعدادات، وكل تعويض يكلّف دقة الحافة: اضبطوا الشد والمسافة بين الشبكة والقطعة أولاً، ولا تلمسوا المسّاحة إلا أخيراً.

تحضير الركيزة وقواعد التصميم

استهدفوا طاقة السطح بمقدار 38–44 dyne/cm: تبلغها ABS وPS وPC وPMMA وPVC كما هي مقولبة؛ أما البولي بروبيلين والبولي إيثيلين، عند 29–31 dyne/cm، فلا تبلغها أبداً. ويعالج اللهب والبلازما الجوية القطع المقولبة والقوارير؛ وتعالج الكورونا الصفائح والأفلام. والمعالجة تتلاشى: اطبعوا ضمن نافذة أثبتتها التجربة، وأكّدوا بـاختبار dyne عند المكبس، وقدّروا الهامش بـحاسبة طاقة السطح.

مزيل القالب السيليكوني يهزم كل سلسلة؛ حدّدوا قولبة خالية من مزيل القالب أو غسيلاً معتمداً. ويضبط الهواء المؤيَّن ورطوبة نسبية 45–55% الكهرباء الساكنة التي تسحب الخيوط عند الانفصال وتجذب الغبار.

• أدنى عرض خط: 0.1–0.15 mm إيجابي مع شبكة 355–420 وحبر UV؛ و0.2–0.25 mm للخطوط المعكوسة، لأن الحبر يفيض إلى الداخل من الجانبين.
• المحاذاة: ±0.1–0.2 mm على تثبيت مزود بدبابيس، و0.2–0.3 mm تداخل للألوان المتعددة؛ حدّدوا الموضع على المعالم المقولبة لا على خط الفصل.
• الألوان المتدرجة: 45–85 lpi، وشبكة لا تقل عن أربعة أضعاف التدرج، ودرجات 10–90%، وزوايا تنحرف 22.5° عن الشبكة.
• الانحناء: نصف قطر ثابت أو مخروط أحادي؛ أما الانحناءات المركبة والتجاويف فتذهب إلى الطباعة بالبطانة. أبعدوا الصورة عن البوابات وخطوط الفصل وعلامات الانكماش.

العيوب واستكشاف الأعطال

تحديد زخرفة مطبوعة حريرياً والتحقق منها

«طباعة حريرية، أبيض» لا تحدد شيئاً. ينبغي أن يحمل الرسم سلسلة الحبر ورقم القطعة، ودرجة الراتنج، والمعالجة الأولية وهدف dyne، وعدد خيوط الشبكة، وسماكة الفيلم الجاف، والمراجع، واختبارات القبول مع توقيتها؛ فأحبار المذيبات والأحبار ثنائية المكونات تواصل المعالجة أياماً، لذا فاختبار عند المكبس يثبت قليلاً.

• الالتصاق: ASTM D3359 الطريقة B عند 24 ساعة لأحبار UV و72 ساعة لأحبار المذيبات؛ وحدّدوا الشريط والحد الأدنى للفئة، وهي عادةً 4B.
• التآكل: Taber (ASTM D4060، CS-10) أو جهاز crockmeter حتى عدد دورات محدد؛ وتفحص صلادة القلم (ASTM D3363) اكتمال المعالجة.
• المقاومة الكيميائية والجوية: اختبارات البقع وفق ASTM D1308 بالسوائل التي يلاقيها المنتج — واقي الشمس وDEET والمعقم وIPA — وASTM G154 للقطع الخارجية.

تصل الطباعة بالبطانة إلى الانحناءات المركبة لكنها ترسّب 4–8 µm؛ وتطبع الطباعة النفاثة بيانات متغيرة بالألوان الكاملة بسماكة 5–15 µm لكنها تحتاج إلى ضبط دقيق لطاقة السطح؛ ويعطي الختم الساخن معادن لامعة دون معالجة؛ والتزيين داخل القالب متين لكنه الأعلى كلفة في الأدوات؛ والوسم بالليزر دائم ومتغير لكن لا يعطي الأبيض. وتتفوق الطباعة الحريرية في الإعتام والترسيب والكلفة عند الأحجام الكبيرة، وتخسر حين يتغير الرسم من قطعة إلى أخرى (انظروا مقارنة طرق تزيين البلاستيك).

مصطلحات ومراجع ذات صلة

• التزيين والتشطيب
• طرق المعالجة الأولية للسطح
• الطباعة النفاثة للحبر على البلاستيك
• الوسم بالليزر مقابل الطباعة النفاثة للحبر
• اختبار مقاومة التآكل والمواد الكيميائية
• اختبار الشريط ASTM D3359

تطبيق ذلك في الإنتاج

تقدّم The Sabreen Group دعماً هندسياً مستقلاً في تأهيل الطباعة الحريرية واختيار الحبر والمعالجة الأولية واستكشاف أعطال التصاق الزخرفة. وإذا كنتم تحددون عملية أو تؤهلون مادة أو تعالجون مشكلة في الإنتاج، فيمكن لفريق الخدمات الهندسية لدينا مساعدتكم. اتصلوا بنا لمناقشة تطبيقكم.

الأسئلة الشائعة

ما عدد خيوط الشبكة الذي ينبغي استخدامه للطباعة الحريرية على البلاستيك؟

شبكة 305–355 خيطاً/بوصة مع حبر UV تعطي 10–15 µm وتناسب معظم النصوص والرسوم. انخفضوا إلى 200–260 لأحبار المذيبات واللون الصلب، وإلى 110–160 للأبيض المعتم أو الأحبار الموصلة، وارتفعوا إلى 380–420 للألوان المتدرجة وخطوط 0.1 mm على حساب الإعتام.

هل يمكن طباعة البولي بروبيلين حريرياً؟

نعم، لكن ليس كما هو مقولب: فعند 29–31 dyne/cm لا يبلله أي حبر قياسي. عالجوا القطعة باللهب أو بالبلازما الجوية حتى 42–44 dyne/cm، واطبعوا ضمن نافذة المعالجة، واستخدموا سلسلة UV أو ثنائية المكونات مصنفة للبولي أوليفين. وتحققوا من كل دفعة راتنج؛ فإضافات الانزلاق المهاجرة تقصّر النافذة.

لماذا تجتاز طباعة UV الحريرية اختبار الشريط عند المكبس ثم تفشل لاحقاً؟

غالباً بسبب نقص المعالجة داخل ترسيب سميك أو معتم لا يكشفه فحص اللزوجة؛ أو طاقة سطح هامشية ضاعت بالاسترداد الكاره للماء وهجرة الإضافات؛ أو واقي الشمس وزيوت اليد تهاجم فيلماً بلا مقاومة كيميائية. قيسوا الجرعة بمقياس إشعاع، واختبروا عند 24 ساعة، ونفّذوا ASTM D1308 بالسوائل الحقيقية.

ما أدق خط تستطيع الطباعة الحريرية تحمله على قطعة بلاستيكية؟

نحو 0.1 mm إيجابي على سطح لامع بشبكة 420 واستنسل من فيلم شعري ومسّاحة صلبة؛ ويُعد 0.15 mm الحد المريح للإنتاج. وتحتاج الخطوط المعكوسة إلى 0.2–0.25 mm لأن الحبر يفيض إلى الداخل من الجانبين. وكل من الملمس والانحناء وأحبار المذيبات يضيف عرضاً؛ أثبتوا الحد على قطعة الإنتاج نفسها.

---