05玻璃印刷-特种印刷

第十章玻璃印刷授课目的：掌握玻璃印刷油墨的性能、要求；掌握玻璃印刷工艺；授课重点：玻璃印刷工艺及烧结。授课难点：玻璃印刷工艺。授课内容：第一节概述第二节玻璃印刷油墨第三节玻璃印刷工艺第四节烧结一、概述[定义]:是以玻璃为主要产品的印刷方式.[承印物]：各种玻璃制品及玻璃器皿[印刷方式]：丝网印刷(主要)原因:1.玻璃表面光滑坚硬、易碎，印刷压力不能大，只能采用软接触的丝网印刷。2.玻璃印后还要烧结，要求油墨层有一定厚度和耐热性，只有丝网印刷最适合。[特点]：选用特殊油墨，合理的丝网印刷方式，必要的印后处理（烧结）。玻璃是一种由原料加热成熔融状态再经冷却而制成的无定形固体，各构成化学成分之间没有恒定的比例关系。主要原料是某些元素的氧化物，例如：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、PbO、B2O3、P2O3等。一、承印物第二节玻璃印刷材料由此可见，玻璃印刷的根本问题是为了提高玻璃表面对油墨的附着力，如何正确选用特殊油墨和进行必要的后处理，同时采用合理的丝网印刷方式，是实现玻璃制品精美印刷的关键。1．玻璃表面的印刷适性玻璃表面光滑，亲水性强，印刷适性差，需要进行感脂化处理，提高印刷适性.印前处理：表面进行感脂化处理→亲油性增强→改善印刷适性2．种类食用玻璃器皿—曲面丝网印刷机多色印刷彩色图案；实验或医用玻璃容器—曲面丝网印刷机单色印刷刻度或标记建材玻璃印刷二、玻璃印刷油墨要在玻璃制品上进行印刷，关键条件是印刷时所用的油墨的性质必须与玻璃的结合力强，而且要求玻璃印刷制品的墨层在日常生活使用中不会脱落和溶出，即要求油墨具有良好的化学和物理耐久性，为此必须选用特殊的玻璃印刷油墨，也称为玻璃釉料或玻璃色釉。1、成分玻璃印刷油墨又叫色釉。是将着色剂与低熔点的玻璃粉料混合并磨细，然后再与连接料合成树脂及有机溶剂充分搅拌均匀而成色釉。这种油墨没有中间色，所有颜色均为专色。（1）、着色剂着色剂至少要在500℃的温度下，在助熔剂的参加下被烧制，所以，着色剂不应是低温分解物，并应是与助熔剂不易发生化学反应的物质。一般通用的着色剂主要有以下几种：•绿色：氧化铬，或在助熔剂中溶入氧化铜，得到绿色助溶剂•蓝色：钴蓝或者在助熔剂中溶入氧化钴，得到钴蓝色助熔剂•黄色：铀盐、硫化镉等。•褐色：氧化铁、锰盐等。•红色：铬酸铅、氧化铁、固体硒硫化镉6％～7％。•黑色：混合铬酸铁或钻盐和锰盐，或者用氧化铱。•白色：氧化锡、氧化镐、高锰土等。（2）、助溶剂助熔剂的作用是降低色釉的熔点，即在玻璃呈软化状态时色釉可潜入其中使之牢固附着。一般为低温下耐水性良好的氧化铅和氧化硼、抗酸性氧化钛、抗碱性氧化锆等。助熔剂的性能最重要的是熔点要与被印玻璃的温度和热膨胀系数接近。如果助熔剂的膨胀系数与被印玻璃差距较大。（3）、连结料因为玻璃釉料是粉状的，所以要混入刮板油使其成为糊状彩釉才可印制。为使印刷容易进行，同时为了印刷后不出现线条紊乱的现象，必须尽量少使用刮板油。刮板油在印刷后的玻璃器皿火炉烧制之前要挥发掉一部分，另一部分在达到烧制的温度之前应完全挥发掉。油墨的连接料主要是合成树脂和有机溶剂，对连接料的基本要求是，能在低温下完成蒸发、升华和燃烧过程，避免在玻璃粉熔化时产生连接料的残留物，否则，印刷表面就会发泡而失去平滑性。先将助熔剂与色料混合拌匀，助熔剂约占85%～94%，色料占6%～15%，再把适量连接料缓慢加入混合物中搅拌成糊状，达到适当黏度便于印刷即可。二、分类两液反应型油墨：由两种原料组成，分别存放，使用前再混和，适用于化妆瓶玻璃彩釉（1）玻璃彩釉依烧制的温度可分为高温、中温、低温三种。低温彩釉（烤花温度约为550度）：用于薄质玻璃器皿和用于对印花要求不高的玻璃品印刷中温彩釉（烤花温度约为580度）：广泛地应用在大玻璃杯、餐具、化妆瓶及其他一般玻璃印刷上，它比低温彩釉的耐药品性强。高温彩釉（烤花温度约为600度）：具有更强的耐酸、耐碱、耐硫化氢的性能，所以最适合于印刷饮料用瓶。分类（2）以形态分：糊状釉料若长期保存就会沉淀、固化而不能使用。粉状釉料可以将其变成糊状，用于吹喷印刷。由于粉状釉料的用量和色调能自由地调节，可避免浪费。热化釉料在常温下是蜡状的固体，加热到75～80℃后就成为糊状，并能在印刷的同时立即固化。热化釉料是一边加热熔化一边进行印刷的。磁漆光泽釉料又称结冰磁漆，它在画面上能产生像冰块一样的效果。①热塑性油墨，此油墨是在连接料中加入热塑性树脂或石蜡，常温下呈固体，印刷时加热成膏状；②金液、银液和金膏，通过在油墨的连接料中加入各种金属有机化合物制成不同的玻璃油墨；③磁漆光泽颜料，将含有磁漆光泽颜料的油墨印刷在玻璃表面后，在室温下干燥，在彩釉未完全干燥的情况下，通过外力使彩釉上多余的颜料脱落。④彩虹釉，将含有锡、铋等有机物的玻璃颜料加入液态的连接料中制成的油墨。（3）根据印花特性分类三、质量要求⒈烧花温度，即玻璃料熔融温度要适当。⒉烤花后，釉层对酸、碱和水等应有足够的抗侵蚀性及不溶性。⒊色釉应有适当的粘度，易于进行印花。⒋烤花后，印花色釉不应产生剥离、起泡等。第三节玻璃印刷工艺一、玻璃印刷须知1.室温(20-23°C)储存油墨防止沉淀2.通过加稀释剂，使用低速搅拌机来调节粘度3.保持在标准温度(21°C)测粘度4.稀释，搅拌后的油墨(悬浊液)静置30分钟以消除搅拌中产生的气泡5.玻璃必须清洁干燥，保持与印刷室温度相同6.确保总是印刷在玻璃的同一面(锡面或非锡面)以避免色差7.测量印刷厚度，确保厚度一致，厚度的变化可能导致颜色的变化8.印刷后立即烘干，以防粘结灰尘.9.对于套印，玻璃必须恢复至室温，再进行第二种颜色的印刷问题原因解决方法二、印刷中的问题•烧结后粘结力差欠烧-提高烧结温度，时间•针孔堵网-添加稀释剂.-改用慢干油剂污染-保持玻璃洁净保持印刷室洁净.气泡-搅拌后静置.-转换油剂.•遮光度低印刷厚度薄-增加印刷厚度油墨中粉剂含量不足-少加稀释剂油墨中色素不够-更换油墨问题原因解决方法烧结后油墨欠烧-提高烧结温度，时间无光泽-转换为低烧结温度的油墨.•开裂玻璃与油墨间热膨-换油墨或换玻璃•胀系数不匹配•变色油墨印在锡面-改印在空气面.玻璃质地不同-使用相同质地的玻璃烧结温度变化-保持温度不变炉膛气氛问题-加强通风一、玻璃制品印刷主要是指圆柱形和圆锥形成型物印刷，大多采用曲面丝网印刷机进行印刷。制版采用直接制版法和间接制版法为主，所用的丝网多为金属丝网。中、高档多色印刷的玻璃制品，以选用间接制版法为宜。玻璃制品通常使用厚膜印版，只是在印金色时尽量使用薄印版。承印物为圆柱形和圆锥形成型物，采用曲面丝网印刷机.1.玻璃的表面处理玻璃是无机材料，化学稳定性良好，表面平滑、坚硬，其制品大多为透明。它与油墨中连结料的有机物合成树脂的结合力很小，不符合附着性和耐久性的基本要求。故：玻璃印刷前要进行表面处理其目的是：第一是为了清除表面的覆盖物和污物；第二：改变其表面活性使之有利于润湿和粘接。2．制版：采用感光制版法（直接制版法和间接制版法）根据选用的油墨、印刷对象不同选择丝网；根据承印物的形状和印刷要求，选择印刷装置，并制造专用网框和承印物支撑装置。玻璃丝网印刷版材料一般选用不锈钢、合成纤维丝网制作，具体使用哪一种材料要根据印刷目的来决定。当玻璃面要印金、银色时，应使用合成纤维丝网，并且要尽量薄一些，这样印刷质量才会提高。如果在印金色时使用不锈钢丝网的话，不锈钢与金墨会发生化学反应，产生多种故障。如果印刷高级品及高精度的玻璃制品，一般使用300～360目的尼龙丝网。三．印刷装置根据承印材料的形状合理选择丝网印刷设备。玻璃承印材料有平板和曲面两种类型。玻璃曲面制品主要有圆柱形和圆锥形，印刷圆柱形玻璃制品时，选择圆柱形曲面丝网印刷机，根据丝网印版与承印物之间传动类型的不同，分为摩擦传动式和强制传动式两种；印刷圆锥体玻璃制品时，选择圆锥形曲面丝网印刷机。印刷机的主要构成部分及名称印刷机的基本构造CHUNGTINGJAPAN30操作板作业台＆治具网版刮胶＆回墨刀刮胶＆回墨刀调整螺丝网版固定架主要操作板的构造CHUNGTINGJAPAN31手动/自动切换按钮（可以切换印刷机模式自动⇔手动）网版上下按钮（把网版移到上部/作业位置）刮板按钮（可以使刮板从右到左移动）紧急停止电钮（紧急时按就停止所有的机能）刮胶上升下降按钮（可以使刮板从上升/下降，印刷时下降状态）电源按钮操作台按钮（可以移动印刷台到印刷位置和作业位置）网印机设定的前提条件-①32进行适当的网印时，必须保持各部位的平行/平衡。网版印刷治具操作台刮胶制品网版固定架①作业台（印刷机）的平衡②印刷治具的平衡③治具和制品的平行④网版固定架和网版的平行⑤网版和制品的平行⑥刮胶和制品的平行网印机设定的前提条件-②CHUNGTINGJAPAN33如果没有保持各部位的平行/平衡的话，发生如下的不良点。这些不良不能改善后述的印刷条件方面。印刷方向印刷方向例：如果没有保持治具的平行的话。。。例：如果没有保持刮胶的平行的话。。。作业台网印机设定的前提条件-③CHUNGTINGJAPAN34各部位的调机后，一定要结结实实地固定。没有固定的话，进行作业中，变化设定，就发生各种各样的不良。由于条件没有固定的原因引起的不良例子。位偏，印刷膜后不均，塞版/双影之类的外观不良，破坏网版etc..刮胶压力，回墨刀压力调整螺丝（刮胶，回墨刀压力固定部）刮胶/回墨刀可动范围固定杆刮胶角度调整螺丝网版固定螺丝印刷位置调整度盘印刷位置调整度盘固定部印刷机的条件设定顺序①确认印刷机是否平衡。(如果不平衡则要调整)②在台子上设定印刷治具，确认治具是否平衡。不平衡的原因・・・是否是机器的问题？还是治具本身的问题？（设定时需要注意制品可以移动到刮板中央。）③确认治具和刮胶是否平行。(如果不平行则需要调整)④网版固定架和治具的间隙设定⑤设定刮胶和回墨刀的左右移动范围大于制品的印刷部位。⑥确认刮胶和回墨刀下降时的高度高出网版后，固定印刷网版。（目的是为了防止印刷网版破损）⑦将油墨倒在版上，将刮胶/回墨刀的压力调整到合适的水平。CHUNGTINGJAPAN35设定印刷机条件时，需按照以下顺序。治具和刮板的平行方法①确认治具平衡后，将刮胶调整到快要接触到治具的位置。②在治具和刮胶间夹入与治具宽度相同的复印纸，压到微小的力，向与刮胶的方向用两手慢慢拉复印纸。③在拉的过程中如果发现拉力不均的话，则转动螺丝，再一次进行②动作，将拉力调整均等。36①②③印刷网版固定架和治具间隙的设定方法①将治具移动到印刷版固定架下方。②在治具上的右侧放上和设定值同样厚度的板，将印刷版固定架的下表面和板的表面调整到平整的高度。③在治具上的左侧同样放上板，将印刷网版固定架的下表面和板的表面调整到平整的高度。④为了确认，要反复②～③的动作。CHUNGTINGJAPAN37①②③适当印刷条件（印压）的识别方法38回墨刀：摸索将油墨倒在版上，逐渐施加压力的同时将油墨均匀抹开的强度技巧。回墨刀如果不是笔直固定时，要注意边缘会有将版弄破的可能。刮胶：摸索将油墨倒在版上，逐渐施加印压的同时将油墨拓印在制品上的技巧。按照各制程情况，调整印刷的压力条件。注意如果压力过大版会破损的问题。印刷条件设定刮胶压力（印压）刮胶速度刮胶硬度刮胶角度刮胶面状态（是否不平整，是否带圆）CHUNGTINGJAPAN39网版印刷时，以下设定条件不同效果也会发生变化。印刷环境也会影响印刷效果，一般看来会有以下倾向。•版和制品的间隙•油墨黏度•印刷版的网目数镂空印刷・・・印压（偏强），刮胶速度（適當），刮胶硬度（偏硬），油墨黏度（偏高），刮胶面状态（角），网目数（＃３００～）字稿印刷・・・印压（偏弱），刮胶速度（偏慢），刮胶硬度（偏软），油墨黏度（一般～偏低），刮胶面状态（丸），网目数（＃２８０～）压黑印刷・・・印压（偏弱），刮胶速度（偏慢），刮胶硬度（偏软），油墨黏度（一般～偏低），刮胶面状态（丸），网目数（＃２８０～）印刷版的设计确认事项CHUNGTINGJAPA