Serigrafía sobre plásticos

Serigrafía sobre plásticos

Puntos clave

• El depósito más grueso de cualquier método de impresión sobre plásticos, de 8–30 µm, razón por la que domina el blanco opaco sobre resinas oscuras.
• El número de malla y el espesor del esténcil determinan el depósito; la tensión y la distancia de fuera de contacto determinan el borde.
• Las poliolefinas requieren pretratamiento hasta 38–44 dyne/cm. El ABS, PS, PC, PMMA y PVC se imprimen tal como salen del molde.
• Arte fijo, piezas planas o de curvatura simple. Los datos variables corresponden a la inyección de tinta o al láser.

Serigrafía sobre plásticos

La serigrafía es un proceso de decoración en el que un rasero hace pasar la tinta a través de las áreas abiertas de un esténcil montado sobre una malla tensada, depositando una película de tinta de 8–30 µm de espesor sobre la pieza de plástico sostenida bajo la pantalla. La malla queda a unos pocos milímetros de la pieza y se despega detrás del rasero para cortar la tinta limpiamente.

Las máquinas de cama plana mantienen la pieza paralela a la pantalla; las cilíndricas desplazan la pantalla bajo un rasero fijo mientras la pieza gira a una velocidad superficial igualada (botellas, tubos, vasos, jeringas); las cónicas distorsionan el arte sobre un arco e inclinan la pieza para que una conicidad de hasta unos 15° permanezca tangente a la pantalla.

Malla, esténcil y depósito de tinta

La malla es de monofilamento de poliéster en tejido plano: el número de hilos determina el área abierta y el depósito, y el diámetro del hilo determina la resolución. Se une al marco a 18–30 N/cm y se retira por debajo de unos 15 N/cm, porque una pantalla floja mancha el borde al despegar. El esténcil, de fotoemulsión o de película capilar, añade una emulsión sobre la malla (EOM) de 10–20 % del espesor de la malla, con una cara por debajo de Rz 5 µm para que el borde selle contra la pieza en lugar de seguir los hilos.

Sistemas de tinta para plásticos

La tinta se especifica por serie, no por color: cada serie se formula para una familia de resinas y un método de curado, y una que funciona en ABS puede fallar en PET.

Parámetros de proceso

Los ajustes interactúan, y cada compensación cuesta definición de borde: fije primero la tensión y la distancia de fuera de contacto, y ajuste el rasero al final.

Preparación del sustrato y reglas de diseño

Apunte a una energía superficial de 38–44 dyne/cm: el ABS, PS, PC, PMMA y PVC la alcanzan tal como salen del molde; el polipropileno y el polietileno, con 29–31 dyne/cm, nunca. La flama y el plasma atmosférico tratan piezas moldeadas y botellas; el corona trata lámina y película. El tratamiento decae: imprima dentro de una ventana comprobada mediante pruebas, confirme con una prueba de dyne en la prensa y dimensione el margen con la calculadora de energía superficial.

El desmoldante de silicón anula todas las series; especifique moldeo sin desmoldante o un lavado validado. El aire ionizado y una HR de 45–55 % controlan la estática que arrastra filamentos al despegar y atrae polvo.

• Ancho mínimo de línea: 0.1–0.15 mm en positivo con malla 355–420 y tinta UV; 0.2–0.25 mm en negativo, que se inunda hacia adentro desde ambos lados.
• Registro: ±0.1–0.2 mm en un dispositivo con pernos, con un traslape de 0.2–0.3 mm para multicolor; ubique sobre elementos moldeados, nunca sobre la línea de partición.
• Medios tonos: 45–85 lpi, malla de al menos cuatro veces la lineatura, tonos de 10–90 %, ángulos desfasados 22.5° respecto a la malla.
• Curvatura: radio constante o conicidad simple; las curvas compuestas y los rebajes pasan a la tampografía. Mantenga la imagen alejada de entradas, líneas de partición y rechupes.

Defectos y solución de problemas

Cómo especificar y verificar una decoración serigrafiada

“Serigrafía, blanco” no especifica nada. El dibujo debe indicar la serie de tinta y el número de parte, el grado de resina, el pretratamiento y la meta de dyne, el número de malla, el espesor de película seca, los datums y las pruebas de aceptación con su momento de aplicación; las tintas solventes y de dos componentes siguen curando durante días, así que una prueba en la prensa demuestra poco.

• Adhesión: ASTM D3359 Método B a las 24 h para tintas UV y a las 72 h para tintas solventes; indique la cinta y la clase mínima, normalmente 4B.
• Abrasión: Taber (ASTM D4060, CS-10) o crockmeter hasta un número de ciclos establecido; la dureza al lápiz (ASTM D3363) permite evaluar el curado.
• Resistencia química y a la intemperie: pruebas de gota ASTM D1308 con los fluidos que el producto encontrará (bloqueador solar, DEET, desinfectante, IPA) y ASTM G154 para piezas exteriores.

La tampografía llega a curvas compuestas, pero deposita 4–8 µm; la inyección de tinta imprime color completo variable a 5–15 µm, pero exige un control estricto de la energía superficial; el estampado en caliente da metálicos especulares sin curado; la decoración en molde es durable pero la más costosa en herramental; el marcado láser es permanente y variable, pero no produce blanco. La serigrafía gana en opacidad, depósito y costo en volumen, y pierde cuando el arte cambia de una pieza a otra (véase comparación de métodos de decoración de plásticos).

Términos relacionados y lecturas

• Decoración y acabado
• Métodos de pretratamiento de superficies
• Impresión por inyección de tinta sobre plásticos
• Marcado láser frente a impresión por inyección de tinta
• Pruebas de resistencia a la abrasión y a los químicos
• Prueba de cinta ASTM D3359

Aplicación en producción

The Sabreen Group ofrece apoyo de ingeniería independiente para la calificación de la serigrafía, la selección de tintas y de pretratamiento, y la solución de problemas de adhesión de la decoración. Si usted está especificando un proceso, calificando un material o resolviendo un problema de producción, nuestro equipo de servicios de ingeniería puede ayudarle. Contáctenos para analizar su aplicación.

Preguntas frecuentes

¿Qué número de malla debo usar para serigrafiar plásticos?

Una malla de 305–355 hilos/pulgada con tinta UV da 10–15 µm y sirve para la mayoría de textos y gráficos. Baje a 200–260 para tintas solventes y color sólido, a 110–160 para blanco opaco o tintas conductoras, y suba a 380–420 para medios tonos y líneas de 0.1 mm a costa de la opacidad.

¿Se puede serigrafiar polipropileno?

Sí, pero no tal como sale del molde: con 29–31 dyne/cm ninguna tinta estándar lo humecta. Trate la pieza con flama o plasma atmosférico hasta 42–44 dyne/cm, imprima dentro de la ventana de tratamiento y use una serie UV o de dos componentes indicada para poliolefinas. Verifique cada lote de resina; los aditivos deslizantes que migran acortan la ventana.

¿Por qué una impresión serigráfica UV pasa la prueba de cinta en la prensa pero falla después?

Normalmente por subcurado dentro de un depósito grueso u opaco que una prueba de pegajosidad no detecta; por energía superficial marginal, perdida por recuperación hidrofóbica y migración de aditivos; o porque el bloqueador solar y los aceites de las manos atacan una película sin resistencia química. Mida la dosis con un radiómetro, pruebe a las 24 h y ejecute ASTM D1308 con los fluidos reales.

¿Qué tan fina puede ser una línea en una pieza de plástico con serigrafía?

Cerca de 0.1 mm en positivo sobre superficie brillante con malla 420, esténcil de película capilar y rasero duro; 0.15 mm es el límite cómodo de producción. Las líneas en negativo requieren 0.2–0.25 mm porque la tinta se inunda hacia adentro desde ambos lados. La textura, la curvatura y las tintas solventes aumentan cada una el ancho; compruebe el límite en la pieza de producción.

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