Serigrafia em plásticos

Serigrafia em plásticos

Principais conclusões

• É o maior depósito de tinta entre os métodos de impressão em plásticos, de 8–30 µm, e por isso domina o branco opaco sobre resinas escuras.
• A malha e a espessura do estêncil definem o depósito; a tensão e a distância de separação (off-contact) definem a borda.
• As poliolefinas exigem pré-tratamento até 38–44 dyne/cm. ABS, PS, PC, PMMA e PVC são impressos como moldados.
• Arte fixa, peças planas ou de curvatura simples. Dados variáveis pertencem ao jato de tinta ou ao laser.

Serigrafia em plásticos

A serigrafia é um processo de decoração em que um rodo força a tinta através das áreas abertas de um estêncil montado sobre uma malha tensionada, depositando um filme de tinta de 8–30 µm de espessura sobre a peça plástica mantida sob a tela. A malha fica a alguns milímetros acima da peça e se descola atrás do rodo, cisalhando a tinta de forma limpa.

As máquinas planas mantêm a peça paralela à tela; as cilíndricas deslocam a tela sob um rodo fixo enquanto a peça gira em velocidade superficial equivalente (garrafas, tubos, copos, seringas); as cônicas distorcem a arte sobre um arco e inclinam a peça para que uma conicidade de até cerca de 15° permaneça tangente à tela.

Malha, estêncil e depósito de tinta

A malha é de monofilamento de poliéster em tecido plano: a contagem de fios define a área aberta e o depósito, e o diâmetro do fio define a resolução. Ela é fixada ao quadro a 18–30 N/cm e descartada abaixo de cerca de 15 N/cm, porque uma tela frouxa borra a borda no descolamento. O estêncil, de fotoemulsão ou filme capilar, acrescenta uma emulsão sobre a malha (EOM) de 10–20% da espessura da malha, com uma face abaixo de Rz 5 µm para que a borda vede contra a peça em vez de acompanhar os fios.

Sistemas de tinta para plásticos

A tinta é especificada por série, não por cor: cada série é formulada para uma família de resinas e um método de cura, e uma que passa em ABS pode falhar em PET.

Parâmetros de processo

Os ajustes interagem, e toda compensação custa definição de borda: ajuste primeiro a tensão e a distância de separação e mexa no rodo por último.

Preparação do substrato e regras de projeto

O alvo é uma energia de superfície de 38–44 dyne/cm: ABS, PS, PC, PMMA e PVC a atingem como moldados; o polipropileno e o polietileno, com 29–31 dyne/cm, nunca a atingem. A chama e o plasma atmosférico tratam peças moldadas e garrafas; o corona trata chapa e filme. O tratamento decai: imprima dentro de uma janela comprovada por ensaio, confirme com um teste de dyne na prensa e dimensione a margem com a calculadora de energia de superfície.

O desmoldante de silicone derrota qualquer série; especifique moldagem sem desmoldante ou uma lavagem validada. Ar ionizado e 45–55% de UR controlam a estática que puxa filamentos no descolamento e atrai poeira.

• Largura mínima de linha: 0,1–0,15 mm em positivo com malha 355–420 e tinta UV; 0,2–0,25 mm em negativo (reversed-out), que inunda para dentro pelos dois lados.
• Registro: ±0,1–0,2 mm em um gabarito com pinos, trap de 0,2–0,3 mm para multicolor; posicione nas características moldadas, nunca na linha de partição.
• Meios-tons: 45–85 lpi, malha com pelo menos quatro vezes a retícula, tons de 10–90%, ângulos deslocados 22,5° em relação à malha.
• Curvatura: raio constante ou conicidade simples; curvas compostas e rebaixos vão para a tampografia. Mantenha a imagem longe de pontos de injeção, linhas de partição e rechupes.

Defeitos e solução de problemas

Especificação e verificação de uma decoração por serigrafia

“Serigrafia, branco” não especifica nada. O desenho deve trazer a série da tinta e o código da peça, o grau da resina, o pré-tratamento e a meta de dyne, a contagem da malha, a espessura de filme seco, os referenciais e os ensaios de aceitação com seus prazos; as tintas solventes e bicomponentes continuam curando por dias, de modo que um ensaio na prensa prova pouco.

• Adesão: ASTM D3359 Método B em 24 h para tintas UV e 72 h para tintas solventes; indique a fita e a classe mínima, geralmente 4B.
• Abrasão: Taber (ASTM D4060, CS-10) ou crockmeter até uma contagem de ciclos definida; a dureza ao lápis (ASTM D3363) tria a cura.
• Resistência química e às intempéries: ensaios pontuais ASTM D1308 com os fluidos que o produto encontra — protetor solar, DEET, higienizante, IPA — e ASTM G154 para peças externas.

A tampografia alcança curvas compostas, mas deposita 4–8 µm; o jato de tinta imprime cor total variável com 5–15 µm, mas exige controle rigoroso da energia de superfície; o hot stamping dá metálicos especulares sem cura; a decoração no molde é durável, mas a mais cara em ferramental; a marcação a laser é permanente e variável, mas não faz branco. A serigrafia vence em opacidade, depósito e custo em volume, e perde quando a arte muda de peça para peça (veja métodos de decoração de plásticos comparados).

Termos relacionados e leitura complementar

• Decoração e acabamento
• Métodos de pré-tratamento de superfície
• Impressão a jato de tinta em plásticos
• Marcação a laser vs impressão a jato de tinta
• Ensaios de resistência à abrasão e a produtos químicos
• Ensaio de fita ASTM D3359

Aplicação na produção

A The Sabreen Group oferece suporte de engenharia independente para qualificação de serigrafia, seleção de tintas e de pré-tratamento e solução de problemas de adesão da decoração. Se você está especificando um processo, qualificando um material ou resolvendo um problema de produção, nossa equipe de serviços de engenharia pode ajudar. Fale conosco para discutir sua aplicação.

Perguntas frequentes

Qual contagem de malha devo usar na serigrafia de plásticos?

Uma malha de 305–355 fios/polegada com tinta UV dá 10–15 µm e atende à maioria dos textos e gráficos. Desça para 200–260 com tintas solventes e cor chapada, 110–160 para branco opaco ou tintas condutoras, e vá a 380–420 para meios-tons e linhas de 0,1 mm, ao custo da opacidade.

O polipropileno pode ser impresso por serigrafia?

Pode, mas não como moldado: com 29–31 dyne/cm, nenhuma tinta padrão o molha. Trate a peça por chama ou plasma atmosférico até 42–44 dyne/cm, imprima dentro da janela de tratamento e use uma série UV ou bicomponente própria para poliolefinas. Verifique cada lote de resina; aditivos deslizantes migratórios encurtam a janela.

Por que uma impressão serigráfica UV passa no ensaio de fita na prensa, mas falha depois?

Em geral por subcura dentro de um depósito espesso ou opaco que o teste de pegajosidade não detecta; por energia de superfície marginal, perdida pela recuperação hidrofóbica e pela migração de aditivos; ou por protetor solar e gordura das mãos atacando um filme sem resistência química. Meça a dose com um radiômetro, ensaie em 24 h e execute a ASTM D1308 com os fluidos reais.

Que linha fina a serigrafia consegue manter em uma peça plástica?

Cerca de 0,1 mm em positivo sobre superfície brilhante, com malha 420, estêncil de filme capilar e rodo duro; 0,15 mm é o limite confortável de produção. Linhas em negativo precisam de 0,2–0,25 mm porque a tinta inunda para dentro pelos dois lados. Textura, curvatura e tintas solventes acrescentam largura; comprove o limite na peça de produção.

---