Тамподрук як спецвид друку - виклики цифрового суспільства

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Українська академія друкарства

Кафедра медіатехнологій та видавничо-графічних систем

Тамподрук як спецвид друку - виклики цифрового суспільства

Ковальський Б.М., д.т.н., професор

Гавриш Б.М., к.т.н., доцент

Писанчин Н.С., к.т.н., доцент

м. Львів

Анотація

Технології друку, доступні сьогодні в промисловості, є численними і дедалі більш досконалими. Залежно від основи та типу малюнка/логотипу/тексту, який потрібно перенести, одна з них може бути більш придатною, ніж інші. Перевага тамподруку полягає в тому, що він є особливо універсальним і, отже, адаптується до різних матеріалів будь-якої форми та розміру.

У XV столітті Ян Гутенберг - німецький майстер - винайшов рухомий шрифт. Таким чином, він розробив перший у світі метод промислового друку. Це був переломний момент не лише в історії друкарства, а й людства в цілому. Зараз друк широко використовується майже в усіх сферах життя. І все це завдяки одній людині. Сьогодні розвиток технологій та комп'ютеризація змінили й образ друку. Його оцифровування дозволило вдосконалити та розширити методи, що використовуються для друкування на різних типах матеріалів. Метод тамподруку був винайдений у XX столітті у Швейцарії. На самому початку його використовували для друку циферблатів годинників. Сьогодні ця система друку використовується в багатьох ситуаціях практично без обмежень. Тамподрук походить від слова «тампон», що у перекладі з французької означає «подушка». Сьогодні ми маємо автоматизований тамподрук, який є високоефективним. Однією з головних причин, чому тамподрук з явився в сучасній поліграфічній промисловості, є відкриття силікону як ідеального носія для друкарського верстата.

Впровадження герметичних систем, що замінили відкриті лотки як контейнери для фарби, призвело до значного спрощення процесу тамподруку, що в поєднанні з можливостями його застосування, тобто друку будь-яких геометричних об'єктів і на багатьох об'єктах, зробило тамподрук найпоширенішою технологією в основних галузях промисловості. Сьогодні найуспішніші компанії завжди використовують новіші та надзвичайно гнучкі машини, і орієнтують свій вибір на сучасне повністю автоматизоване обладнання, де всі рухи контролюються цифровим програмним управлінням. Цей вибір був зумовлений не лише більшою енергоефективністю, але й вищою продуктивністю та більшою гнучкістю застосування порівняно з машинами з пневматичним приводом. Праця в промислово розвинених країнах є основною статтею витрат для компаній, тому важливо постійно думати про інновації та про те, як створити додаткову цінність для клієнтів, щоб зберегти перевагу над конкурентами. Технологія тамподруку дозволила завойовувати дедалі більше місця у виробничих контекстах, де необхідний високий ступінь автоматизації.

Ключові слова: тампон, форма, фарба, друк, штамп, силікон.

Abstract

Tampon printing as a special type of printing - challenges of the digital society

Kovalskyi B.M., Dr Tech. Sci., Professor; Havrysh B.M., Pysanchyn N.S., PhD in Engineering, Docent, Ass. Head of the Department of Media Technologies and Publishing and Graphic Systems, Ukrainian Academy of Printing, Lviv

The printing technologies available in the industry today are numerous and increasingly sophisticated. Depending on the substrate and the type of pattern/logo/text to be transferred, one of them may be more suitable than the others. The advantage of pad printing is that it is particularly versatile and thus adapts to different materials of all shapes and sizes.

In the 15th century, Jan Gutenberg, a German master, invented movable type. Thus, he developed the world's first industrial printing method. It was a turning point not only in the history of printing, but also in the history of humanity as a whole. Nowadays, printing is widely used in almost all spheres of life. And all this thanks to one man. Today, the development of technology and computerization have changed the image of printing. Its digitization has improved and expanded the methods used to print on various types of materials. The pad printing method was invented in the 20th century in Switzerland. In the beginning, it was used to print watch dials. Today, this printing system is used in many situations with virtually no restrictions. Tampon printing comes from the word "tampon", which means "pillow" in French. Today, we have automated tampon printing that is highly efficient. One of the main reasons why tampon printing appeared in the modern printing industry is the discovery of silicone as an ideal medium for the printing press.

The introduction of sealed systems that replaced open trays as ink containers has greatly simplified the pad printing process, which, combined with its versatility, i.e., printing any geometric object and on many objects, has made pad printing the most widely used technology in major industries. Today, the most successful companies always use newer and extremely flexible machines, and focus their choice on modern, fully electric equipment, where all movements are controlled by digital software control. This choice is not only due to greater energy efficiency, but also to higher productivity and greater flexibility of application compared to pneumatically driven machines. Labor in industrialized countries is a major cost for companies, so it is important to constantly think about innovation and how to create additional value for customers to maintain a competitive advantage over competitors. Tampon printing technology has made it possible to gain more and more ground in manufacturing contexts where a high degree of automation is required.

Keywords: swab, mold, paint, printing, stamp, silicone

Постановка проблеми

Тампонний друк - це різновид глибокого друку, тому що друкарські ділянки розташовані нижче прогалинних ділянок, створюючи заглиблення, за допомогою яких фарба наноситься на більш пізній стадії. Своєю назвою тампонний друк завдячує гладкому штампу - тампону, за допомогою якого наноситься зображення. Тампонний друк - це процес друку двовимірного зображення на тривимірному об'єкті. Він також називається тампографія або тамподрук і, по суті, є непрямим способом глибокого друку. Це означає, що процес передбачає передачу зображення на носій або підкладку за допомогою силіконового тампону (або, як його ще називають, непрямий глибокий друк) у друкарській машині.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Тампонний друк зазнав значного розвитку з часу свого першого застосування. У перші роки замість силікону використовували желатинову подушечку, яка переносила зображення на поверхню годинника за допомогою обробки полум'ям. Базова форма нанесення зображення на подушечку з'явилася близько двох століть тому, коли з'явилися перші техніки ручного офсетного друку, які використовували м'які желатинові пакетики для нанесення зображення. Хоча сьогодні друкарські форми травлять фотохімічним способом на загартованій сталі, перші друкарські форми були виготовлені з міді, а всі гравіювання виконувалися вручну. Зображення витравлюється на пласку друкарську форму, яка потім заповнюється фарбою. Згодом використовується силіконова подушечка з гладкою поверхнею з хімічною стійкістю для перенесення фарби з форми на задруковуваний об'єкт. Силіконова подушечка, що використовується в тампонному обладнанні, і є тим елементом, що дає назву процесу.

Мета статті. Головна мета публікації - доповнити та поглибити вже відомі факти та підходи в галузі тампонного друку, з'ясувати деталі, які найбільше впливають на якість друку, зокрема - друкарські форми.

Показати можливість друкувати на складних, нерівних формах і поверхнях деталізовані зображення з високою швидкістю та якістю.

Виклад основного матеріалу

технологія тампонний друк зображення поверхня

Основна перевага тамподруку полягає в можливості використання силіконових тампонів. Оскільки силікон легко пристосовується до поверхонь неправильної форми, тамподрук можна здійснювати практично на будь-яких об'єктах. Тоді як інші традиційні методи друку (наприклад, шовкографія) обмежені друком на плоских або рівномірно заокруглених поверхнях. Тамподрук може ефективно переносити зображення і на складні геометричні фігури. Силіконові тампони приймають форму деталей і, таким чином, можуть переносити зображення на потрібні поверхні [1, 3].

Використання різних типів чорнил дозволяє друкувати на складних поверхнях, які потребують високої стійкості до хімічних речовин. При тамподруці шар фарби має товщину від 4 до 20 мікрон. Таким чином, можна наносити другий шар фарби, навіть не чекаючи коли висохне перший шар. Це економить дорогоцінний час під час багатоколірного друку.

Чим тамподрук кращий за інші способи друку? Кожен вид друку має свої переваги та недоліки. Вибір тамподруку, тиснення фольгою, цифрового друку, струменевого друку або шовкографії залежить від конкретного завдання [1, 2]. Питання не в тому, чи є тамподрук найкращим методом друку з-поміж інших, наприклад, струменевого, а в тому, чи є тамподрук ідеальним для виконання поставленого завдання.

Існує три типи тамподрукарських машин: з відкритою чорнильницею, з закритою чорнильницею та ротаційний глибоким друк. Кожен з них має різні налаштування і друкує з використанням різних стилів. Відкрита чорнильниця є найбільш універсальним принтером з трьох, оскільки використовує шпатель і ракель для заливання форми чорнилом. Закрита чорнильниця - це універсальним метод, який зберігає чорнило в перевернутій чашці. Технологія ротаційного глибокого друку схожа на відкриту чорнильницю і застосовується для друку більше 3600 відбитків.

Найважливішим компонентом процесу тамподруку є друкарська форма, яка виготовляється на різних матеріалах. Найпоширенішими є пластикові - тонкі металеві пластини, покриті світлочутливим шаром, які широко застосовуються в малих і середніх виробництвах. Вони також відомі своєю гнучкістю, дешевизною та легкістю друку. Інший тип - сталеві пластини, відомі своєю міцністю, довговічністю і краще підходять для великого виробництва [4].

Є два способи виготовлення форм для тамподруку:

- Виготовлення фотополімерної форми.

Процес передбачає багаторазове опромінення пластини ультрафіолетовим світлом до завершення проявлення. Цей процес є дуже економічно вигідним. Однак він займає більше часу (близько 30 хвилин на пластину) через тривалий процес сушіння.

- Лазерне виготовлення форм з комп'ютера на пластину.

Процес передбачає виготовлення форми за допомогою лазерної гравіювальної машини. Зображення, створені за допомогою цього процесу, мають найвищу якість завдяки надзвичайній точності та акуратності. Процес також забезпечує повну простежуваність, оскільки зображення можна створювати, не турбуючись про варіації таких параметрів, як глибина і якість. Нарешті, лазерне виготовлення пластин є швидким, оскільки зображення створюється протягом 5-7 хвилин [4, 5].

Форма містить зображення, яке має бути перенесене на поверхню, яка підлягає друку. Від якості готової форми безпосередньо залежить якість друку. Деякі з найпоширеніших матеріалів для тампонного друку:

• Пластикові форми.

• Сталеві форми.

• Керамічні форми.

Залежно від застосування, існує багато різних типів форм, які можна використовувати для тампографії:

- Фотополімерні форми:

Пластикові пластини використовуються для багатьох різних застосувань. Вони дешевші за інші типи пластин, гнучкі та прості в роботі. Їх можна використовувати для малих і середніх виробництв у термопресі.

Вони складаються з тонкого металевого листа, який покритий світлочутливим фотополімерним шаром. Пластини піддаються впливу ультрафіолетового світла, а потім змиваються водою або розчинником.

- Сталеві форми:

Пластини виготовлені з високоякісної сталі. Вони міцні та довговічні і можуть використовуватися для великих виробництв. Залежно від призначення, деякі сталеві пластини поліруються або покриваються хромом. Форми на сталевих пластинах виготовляють за допомогою лазерного гравера. Глибина друкарських елементів залежить від необхідного дизайну.

Сталеві кліше мають дуже довгий термін служби, зазвичай від 700 000 до 1 000 000 і більше відбитків. У той час як фотополімерне кліше має набагато коротший життєвий цикл, зазвичай від 10 000 до 40 000 відбитків, залежно від різних виробничих факторів.

Глибина травлення друкарських форм варіюється від 0,0006 до 0,0015 дюймів. Найпоширеніша глибина травлення - від 0,001 до 0,0012 дюйма (від 24 до 28 мікрон). Теоретичне нанесення фарби залежить від типу форми, глибини травлення, форми та твердості силіконової підкладки. Теоретичний рівень фарби коливається від 0,00057 до 0,00075 дюйма (від 12 до 16 мкм) залежно від глибини травлення. Крім того, температура, вологість та інші фактори навколишнього середовища можуть впливати на варіації нанесення чорнила.

- Керамічні форми:

Зображення наносяться на пластини, які мають світлочутливий шар. Однак керамічні форми нелегко виготовити за допомогою звичайних систем, тому їх обробляють лазером. Тонка плівка, що містить зображення, наноситься на пластину, і на неї в установках для експонування подається УФ- випромінювання. Потім частини, покриті зображенням, або вимиваються, або витравлюються [4, 6].

Силіконовий тампон переносить фарбу з друкарської форми на задруковуваний об'єкт. Він підхоплює зображення, стискаючись на заповненій фарбою пластині, повертається до об'єкта, знову стискається і наносить зображення на об'єкт.

Друкувальні подушечки або тампони виготовляються з силікону. Залежно від призначення, вони мають різні механічні параметри, наприклад, твердість, форму та розмір [7, 8].

Фарби для тамподруку - важливий компонент друкарської машини, який містить смоли, пігменти та розчинники. Смола - зв'язуюча речовина надає чорнилу механічних властивостей, таких як стійкість до адгезії, стирання та подряпин. Пігмент надає чорнилу різних кольорів, а розріджувач - в'язкость.

Існує багато серій чорнил, кожна з яких підходить для різних об'єктів і потреб. Загальні критерії вибору включають покривну здатність, адгезійні властивості, хімічну стійкість, зносостійкість, глянцевість або матовість та світлостійкість.

Чорнильниця для тамподруку містить чорнило і обробляє край пластини, ковзаючи по офорту і залишаючи на ньому чорнило. Вона складається з двох основних компонентів: кільця та чашки. Чаша містить чорнило, тоді як кільце виконує обробку. Найпоширенішими матеріалами для виготовлення кільця є кераміка, метал або пластик. З цих трьох матеріалів найпоширенішим є кераміка, оскільки вона не дряпає пластину під час проявлення і може витримувати постійний рух принтера.

Властивості випаровування розчинника також враховуються при виборі чорнила для тамподруку. Також важливо, щоб адгезія чорнила до основи була сильнішою, ніж адгезія до силіконової подушечки.

Для розчинників, які мають високу швидкість випаровування, чорнило висихає в офорті (різьбленні), і силіконовій подушечці стає складно стабільно вбирати його. З іншого боку, для розчинників, які мають повільну швидкість випаровування, перенесення чорнила може бути неякісним і непослідовним.

Тому важливо враховувати швидкість висихання чорнила і вибирати відповідні розчинники. Залежно від призначення, в тамподрукарських машинах використовуються різні типи друкарських фарб. Фарба для тампонного друку містить зв'язувальні речовини, такі як епоксидні смоли або поліестер, і до неї додаються кольорові пігменти.

Крім цих основних компонентів, до складу фарб входять розчинники, добавки, наповнювачі та інші матеріали. Фарби для тамподруку відрізняються від фарб, що використовуються в інших процесах, таких як шовкотрафаретний друк. Вони дуже непрозорі через наявність більшої кількості пігментів у друкарській фарбі.

Вибір кольору подібний до інших процесів, і всі кольори та відтінки можуть бути підібрані залежно від вимог до зображення. При виборі фарб для пакування харчових продуктів, іграшок та інших подібних товарів важливо враховувати законодавчі вимоги до стандартів якості кольорів. Хоча законодавчі стандарти можуть бути специфічними для кожної країни (як, наприклад, регламент ЄЕС у Європі), усі вони спрямовані на контроль безпечності фарби з точки зору вмісту важких металів, рівня пігментації тощо.

Jacwoc ЙЩЙЩіі. Тамподрук - популярний процес друку, який використовується в різних сферах поліграфії.

Такі галузі, як медичне обладнання, автомобільна промисловість, виробництво рекламної продукції, візиток, одягу, електронних товарів, іграшок, спортивного обладнання та одягу тощо, віддають перевагу тамподруку перед цифровим друком для нанесення логотипів та інших зображень на об'єкти.

Цей спосіб друку використовується і в багатьох інших галузях, таких як електронна промисловість, комп'ютерна промисловість, телекомунікаційна промисловість, автомобілебудування, виробництво побутової техніки, ювелірна промисловість, виробництво пластмасових виробів тощо.

Тампонний друк використовують промислові гіганти, корпорації, менші компанії і, зрештою, індивідуальні клієнти.

Основні переваги тамподруку

• Швидкий друк - цей метод дозволяє швидко друкувати на сотнях або навіть тисячах виробів за короткий проміжок часу. Це робить його ідеальним для рекламної індустрії.

• Низька собівартість.

• Друк у будь-якому кольорі - цей метод дозволяє друкувати в будь-якому кольорі шляхом змішування фарб.

• Точний друк - навіть найменші ділянки з дрібними деталями можуть бути надруковані ідеально [8, 9].

Висновки

Індустрія постійно підштовхує нас до нових інновацій - але не завжди нам потрібно придумувати нові рішення, щоб замінити старі. Тамподрук навряд чи втратить свою популярність як спосіб декорування тієї чи іншої поверхні. Це пов'язано з його безпрецедентною гнучкістю - можливістю декорувати будь-яку поверхню, з оптимальними витратами, надзвичайно швидко і з високою точністю. Як звичайний виробничий процес тамподрук має історію розвитку, що налічує десятки років. Як особливий процес друку, тамподрук ефективно вирішує недоліки трафаретного друку. Все більше і більше компаній терміново потребують підвищення ефективності виробництва та зниження витрат на друк. З точки зору еволюції процесу, він еволюціонував від ручного процесу до автоматизованого. Таким чином, спостерігається підвищення ефективності та продуктивності в галузях, які їх використовують.

Найважливішою зміною в компоненті можна вважати заміну м'якого желатину на кремнієву подушечку, що забезпечує кращу адгезію та хімічну стійкість до багатьох матеріалів.

Інша еволюція стосується друкарських форм. Раніше друкарські форми виготовляли з міді, а зображення наносили вручну. Сьогодні друкарські форми виготовляються з різних матеріалів, таких як загартована сталь і фотополімер, а зображення на них наносяться фотохімічним або лазерним гравіюванням.

Отже, тамподрук - це достойний конкурент трафаретному та цифровому друку.

Література

2. Top Tip: Efficient Compressed Air Management. www.atlascopco.com, 2018 Altas Copco UK Holdings Ltd.

3. Тамподрук - що це таке це таке і як він працює, Spiroprint, Блог

4. Девід Банн, Практичний посібник з поліграфії, ABE Dom Wydawniczy, Варшава, 2006.

5. Анджей Голаб, Практичний поліграфічний журнал, Геліон, Глівіце 2021.

6. Поліграфія. Sztuka, techniki, technologie, praca zbiorowa, Centralny Osrodek Badawczo- Rozwojowy Przemyslu Poligraficznego, Варшава 2021.

7. Y. Xiong and Z. Qu, "Antenna 3D Pad printing solution evaluation," 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI), Spokane, WA, USA, 2011, pp. 2773-2776

8. Zengchao Qu, Ye Xiong, Zhan Li, Yongfa Fan and Yong Yan, "The Pad Printing technology evaluation in mobile phone antenna manufacture," Proceedings of the 9th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory, Guangzhou, 2010, pp. 15-18

9. F. Levassort et al., "High frequency single element transducer based on pad-printed lead-free piezoelectric thick films," 2011 IEEE International Ultrasonics Symposium, Orlando, FL, USA, 2011, pp. 848-851

References

2. Top Tip: Efficient Compressed Air Management. www.atlascopco.com, 2018 Altas Copco UK Holdings Ltd.

3. Tampon printing - what it is and how it works, Spiroprint, Blog,

4. David Bunn, A Practical Guide to Printing, ABE Dom Wydawniczy, Варшава 2006.

5. Andrzej Golab, Practical Printing Journal, Helion, Gliwice 2021.

6. Printing. Sztuka, techniki, technologie, praca zbiorowa, Centralny Osrodek Badawczo- Rozwojowy Przemyslu Poligraficznego, Warsaw 2021.

7. Y. Xiong and Z. Qu, "Antenna 3D Pad printing solution evaluation," 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI), Spokane, WA, USA, 2011, pp. 2773-2776

8. Zengchao Qu, Ye Xiong, Zhan Li, Yongfa Fan and Yong Yan, "The Pad Printing technology evaluation in mobile phone antenna manufacture," Proceedings of the 9th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory, Guangzhou, 2010, pp. 15-18

9. F. Levassort et al., "High frequency single element transducer based on pad-printed lead- free piezoelectric thick films," 2011 IEEE International Ultrasonics Symposium, Orlando, FL, USA, 2011, pp. 848-851

Размещено на Allbest.Ru