丝网印刷:技术原理、历史演进与行业应用全解析

mysmile 百科 82
丝网印刷:技术原理、历史演进与行业应用全解析

丝网印刷

丝网印刷,俗称丝绢网印花,是一种基于孔版原理的湿式印刷工艺,能够在平面和圆柱形表面实现图案转印。作为现代四大印刷方式之一,它与平版、凸版和凹版印刷共同构成了印刷产业的核心技术体系。

关于丝网印刷的起源,尽管存在多种观点,但普遍认为其发源于中国。约两千年前,中国工匠首次采用丝网印刷技术,利用木框和发丝制成网状印版。1907年,英国发明家塞缪尔·西蒙正式申请了丝网印刷的技术专利。1915年前后,美国引入照相制版法,实现了丝网制版的重大突破。自此,丝网印刷技术迅速演进,并广泛应用于多个行业。截至1992年,全球已有超过50个不同产业采用丝网印刷工艺。当前,该技术正从半自动化向全自动和智能化方向转型,尤其注重多色高速印刷的发展。

丝网印刷的核心原理是将丝线、尼龙、聚酯纤维或不锈钢金属网绷紧固定在网框上,通过手工刻膜或光化学制版工艺制作印版。其设备主要由传动机构、网版装置、工作台和刮墨系统组成。该技术具备墨层厚重、遮盖力强、承印物适应性广、油墨兼容性高以及印刷灵活等优势,但在高精度印刷领域存在局限性。丝网印刷可分为平面、曲面、轮转和静电等类型,广泛应用于电器、陶瓷、纺织和电子等行业。

历史沿革历史起源

丝网印刷技术的起源虽存在争议,但多数研究证实其始于中国。孔版漏印作为丝网印刷的雏形,可追溯至公元前2世纪,当时采用树漆处理的皮革或绸帛作为漏版材料。大约2000年前,中国工匠首次使用丝网印刷术,将发丝绷于木框并搭配树叶模板进行印刷。此后,该技术传入多个亚洲国家并持续创新。

隋朝大业年间(公元605-616年),宫廷服饰已采用镂孔花版印染工艺。宋朝(960-1279年)时期,丝网印刷技术趋于成熟。孔版技术于日本奈良时代传入,经本地化改进后形成“捺染”工艺,用于和服印花。这些传统工艺为现代丝网印刷奠定了坚实基础。

现代工艺

“捺染”技术于日本明治时期传入欧洲,被称作“日本型版”。20世纪初,英国工匠受此启发,开始采用蚕丝丝网制作印版。1907年,塞缪尔·西蒙获得丝网印刷专利,将其用于高品质织物和墙纸印刷。1915年左右,美国率先应用照相制版法,显著提升了制版精度。随着技术进步,丝网印刷在20世纪70至90年代实现跨越式发展,截至1992年已覆盖全球50余个产业部门。

技术原理

丝网印刷通过将丝线、尼龙聚酯纤维不锈钢网绷紧于网框,采用手工或光化学法制成印版。使钢网图文区域网孔保持通透,非图文区域封闭,通过刮墨板压力将油墨转印至承印物,形成精准图案。

典型结构

各类丝网印刷机均包含传动系统、网版机构、工作台(承印台)、刮墨装置、输收料系统及控制单元,自动化设备还配备干燥系统。

印版(网架)装置

印版装置由网架机构、调整机构和升降系统组成。印版装置用于固定丝网印版,确保印刷定位精度。制版完成后,印版被安装于网架固定位。

工作台装置

工作台作为承印物支撑平台,分为平面和圆筒两种类型。其功能包括承印物定位和套准调整。台面吸气孔通过真空吸附固定承印物,印刷完成后释放真空。工作台可进行微调以对齐图文,并通过螺钉锁定位置。

压印装置

压印系统主要包括刮墨刀、回墨刀、传动机构及调整装置。其核心作用是通过刮墨和回墨运动实现油墨转移。刮墨刀左移执行印刷,右移完成回墨铺浆。丝网印刷机的压印质量直接影响墨层厚度和图文清晰度。

传动装置

传动系统由电机、气动液压系统、调速机构和机械传动组件构成,为各运动单元提供动力支持。

干燥装置

干燥系统是保障印刷质量的关键环节,分为自然干燥和加热干燥两类。加热干燥采用热风、红外或紫外线灯热源,常与印刷机联组成全自动丝网印刷机。红外和紫外线干燥适用于板材、塑料等多类承印物。

其他

丝网印刷机还配备简易输收料装置、气路系统和控制单元。

主要特点优点墨层厚、覆盖力强

相较于胶印凸版印刷的微米级墨层,凹印约12μm,柔性版印刷10μm,丝网印刷可达30-100μm。专用PCB厚印技术甚至实现1000μm墨层。发泡油墨印刷盲文可达300μm,具备极强遮盖力,支持全黑底材上的纯白印刷。

物料适应范围广

丝网印版柔韧性高且印刷压力小,可在纸张、纺织品等软质材料,以及玻璃、金属等硬质表面直接印刷。其适应性涵盖几乎所有材料类型。

对承印物形态适应性强

不同于胶印、凹印和凸版印刷的平面限制,丝网印刷可在曲面、球面及凹凸表面作业,支持超大型广告和异形物体印刷。

对油墨的适应性强

漏印原理使丝网印刷兼容各类油墨,包括水性、油性、粉状乃至糊状涂料。油墨选择仅需满足网孔透过性要求,适用范围远超传统油墨定义。

印刷墨层厚度调节范围广

墨层厚度可在6μm至1000μm间灵活调节,赋予产品优异遮盖力和耐光性。通过添加耐光或荧光颜料,可实现永久光泽和夜光效果,特别适合户外标牌应用。

印刷方式灵活多样

丝网印刷既支持工业化大规模生产,也具备制版简便、成本低廉、技术易掌握等特点,适配不同规模企业需求。

缺点

由于丝网载体固有特性,其印刷分辨力受限,不适用于极高精度产品印刷。

常见分类按丝网印刷的方式分类平面丝网印刷

平面丝网印刷采用平面印版在平面承印物上作业,印版固定而刮墨刀移动,多用于纸张、标牌和织物印刷。

曲面丝网印刷

曲面印刷使用平面印版在曲面承印物上操作,刮墨刀固定,印版水平移动,适用于容器类产品印刷。

轮转丝网印刷

轮转印刷采用圆筒印版和固定刮墨刀,印版与承印物同步移动,实现连续高效印刷,常用于纸张和塑料等易传输材料。

静电丝网印刷

静电印刷利用引力使油墨从版面向承印面转移,属非接触式印刷。导电金属网作印版,承印物置于两极之间,带电墨粉经网孔吸附至承印面。

按丝网印刷的承印物分类

根据承印物差异,丝网印刷分为纸张类、塑料类、陶瓷类、玻璃类、线路板类、金属类和纺织品类等独立系统。

技术参数设计参数

丝网技术参数主要包括网目数、孔径、丝径、网厚及网孔面积率等,用于表征丝网性能。

参考资料:

应用参数

根据不同工艺需求,丝网印版技术参数可定制化调整,具体范围如下:

参考资料:

影响因素

丝网印刷质量受多重因素影响,需在工艺流程中严格控制。

原稿质量

丝网印刷较少处理加网原稿,基于晒版原理,要求原稿为矢量图形且电子文件填充100%黑色。

原稿输出介质

输出通常采用硫酸纸喷墨打印机激光打印机输出稿墨层较薄易透光,晒版前可通过技术手段提升黑度。

网框

网框材料主要为木材和不锈钢,木材成本低但易变形,不锈钢精度高适合大批量生产。

网布

常用网布包括尼龙聚酯,聚酯网布套准精度高,多用于电路板等精密印刷,尼龙网布因价格优势普及率高。

绷网机

绷网设备分手动和气动两类,气动绷网机张力均匀,网版质量更优。

感光皎

感光剂搅拌匀度和使用时效影响制版质量。调配后需暗室储存并尽快使用,超30天易脱膜,可预涂版备用延长时效。

晒版时间

曝光量控制是关键,不足导致分辨率下降,过度则细部丢失。

显影

显影多采用水枪冲洗,需控制力度并全程暗室操作。

印刷

印刷过程中油墨流动性、刮刀角度和承印物平整度均影响最终效果。

应用领域

丝网印刷凭借版面柔软、压力小、墨层厚、立体感强等优势,适配玻璃、陶瓷、金属、塑料、皮革、纺织品等多类材料,广泛应用于电器、陶瓷、钟表、印染、包装等行业。

广告类

相较于绘画和喷绘广告,丝网印刷具备批量复制、成本低、周期短、色彩鲜艳等特点,巨幅广告牌和招贴画领域应用广泛。

织物类

织物印刷涵盖服装、箱包、家纺等产品,约占丝印业三分之一份额。

转移花纸类

转移贴花可将图案预先印于纸张或薄膜,后转印至器物表面,广泛应用于陶瓷、纺织、电子行业,占比约37%。

标牌类

交通标识、门牌路牌等多采用丝网印刷制作,如交通标志等。

电子产品类

在电子行业应用于面板、集成电路、线路板及薄膜开关等组件制造。

艺术品类

利用材料适应性和油墨多样性,丝网印刷用于创作版画、仿古字画及油画等艺术品,仿真度极高。

展板类

展会展板及公共设施说明图板常采用丝网印刷技术制作。

容器类

玻璃、塑料及金属容器可直接印刷或采用贴花转印,如洗发液瓶体和纸箱包装。

标准规范中国国外相关工艺

清漆紫外线固化技术推动彩釉玻璃发展,使丝网印刷实现媲美烫印的装饰效果。清漆可全局或局部涂覆保护色泽,但限于平面和圆柱体印刷。

发展趋势

丝网印刷正向全自动智能化及多色高速方向演进。例如美国M&R公司开发2mX4m六色全自动丝网印刷机,采用气压定位和独立控制系统,速度达500张/h。高速轮转生产线速度可达125m/min,实现产业化自动化。数字化直接成像制版技术摒弃胶片模式,通过喷墨输出制版。丝网与柔印、凹印组合可实现磨砂、折光等特效,组合印刷需求持续增长。

专利信息

参考资料:


参考资料 >

..2023-12-04

印刷机械 网版印刷铝合金网框.全国标准信息公共服务平台.2023-12-04

印刷技术 网目调分色版、样张和生产印刷品的加工过程控制 第5部分:网版印刷.全国标准信息公共服务平台.2023-12-04

平台式平型网版印刷机.全国标准信息公共服务平台.2023-12-04

ISO 2846-4:2000.ISO.2023-12-04

ISO 12647-5:2001.ISO.2023-12-04

ISO 12637-5:2001.ISO.2023-12-04

JP2022005280A.国家知识产权局.2023-12-05

..2023-12-04

标签: 丝网印刷主要的应用 丝网印刷优势 丝网印刷应用领域

发布评论 0条评论)

  • Refresh code

还木有评论哦,快来抢沙发吧~