精密絲網(wǎng)印刷技術(shù)與設(shè)備

李剛

摘要：印刷質(zhì)量的好壞直接影響到器件的質(zhì)量和效率，因此絲網(wǎng)印刷機(jī)在電子行業(yè)占據(jù)舉足輕重的位置。絲網(wǎng)印刷設(shè)備是完成工序的關(guān)鍵自動(dòng)設(shè)備，目前生產(chǎn)線使用的絲網(wǎng)印刷機(jī)大多屬于半自動(dòng)和全自動(dòng)。相信隨著時(shí)間的推移，絲網(wǎng)技術(shù)將會(huì)為玻璃行業(yè)乃至電子、建筑、能源各個(gè)領(lǐng)域提供更多的支持。基于此，文章就精密絲網(wǎng)印刷技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒，從而更好的促進(jìn)絲網(wǎng)印刷技術(shù)水平的提升。

關(guān)鍵詞：精密絲網(wǎng)印刷技術(shù)；設(shè)備；分析

1.絲網(wǎng)印刷的歷史及發(fā)展?fàn)顩r

根據(jù)史料記載，絲網(wǎng)印刷最早起源于中國(guó)，它的前身技術(shù)是鏤空印刷。在秦漢時(shí)期就有了夾頡印花的技術(shù)，到了東漢時(shí)期夾頡蠟染開(kāi)始普遍盛行，當(dāng)時(shí)的印刷水平也有了很大的提升。到了宋代用淀粉成膠代替油性涂料，讓絲網(wǎng)印制的產(chǎn)品色彩更加絢麗奪目。根據(jù)史書(shū)記載，隋唐時(shí)期絲網(wǎng)印刷有了很大的改變，宮廷服飾用絲網(wǎng)印花技術(shù)印制精美的服飾。隨著盛唐文化的對(duì)外傳播，絲網(wǎng)印刷工藝迅速傳到日本和歐洲各國(guó)。近現(xiàn)代以來(lái)，歐美在絲網(wǎng)印刷的基礎(chǔ)上發(fā)明了多色套印工藝，用來(lái)印刷廣告和進(jìn)行商業(yè)上的宣傳。后來(lái)一些留美的畫(huà)家把多色套印技術(shù)引入到日本，在此基礎(chǔ)上又研究出了直接感光制版技術(shù)，很快這種手工制作方法傳入到了美國(guó)。

絲網(wǎng)印刷距今有2000多年的歷史，但是印刷玻璃的發(fā)展歷史才200多年。18世紀(jì)印刷技術(shù)第一次用在玻璃上，當(dāng)時(shí)在英國(guó)用轉(zhuǎn)印法在陶瓷上已聞名于世，其方法與在玻璃上施印非常接近。印刷玻璃的精確描述不明確，在1754年1月25日，愛(ài)爾蘭的雕刻師JohnBrooks撰寫(xiě)了關(guān)于印刷玻璃的專(zhuān)利請(qǐng)?jiān)笗?shū)，這可能是最早關(guān)于印刷在玻璃上的證據(jù)，但僅止于在理論上的研究而沒(méi)有付諸于實(shí)踐。他作為一個(gè)雕刻家對(duì)于耐高溫的油墨研究不夠透徹，沒(méi)有足夠的關(guān)于玻璃化墨汁的知識(shí)，所以在實(shí)踐上沒(méi)有研究出耐得住窯爐的高溫、而且燒制完成后的圖片能永不褪色的油墨。

2.玻璃絲印機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

不受承印物大小和形狀的限制，絲印除了能在平面上印刷以外，還可以在曲面或球面上印刷。絲網(wǎng)印刷不僅可以進(jìn)行大面積印刷，還能在超小型、超高精度的物品上進(jìn)行印刷，這種印刷方式有著很大的靈活性和廣泛的適用性。

墨層厚覆蓋力強(qiáng)，凸版和平板印刷品上的油墨厚度只有幾微米，凹版印刷也只有12～15微米，而絲網(wǎng)印刷的油墨厚度可達(dá)到30～100微米。此外，可以利用油墨厚度的特點(diǎn)進(jìn)行諸如電路板及汽車(chē)玻璃的印刷。絲網(wǎng)印刷的墨層厚，印刷的圖文立體感強(qiáng)，是其他印刷方式無(wú)可比擬的。

適用各種類(lèi)型的油墨，絲網(wǎng)印刷具有可以使用任何一種涂料進(jìn)行印刷的特點(diǎn)，如油性、水性、合成樹(shù)脂性、粉體等各種油墨均可以使用。絲印油墨，實(shí)際上是各種涂料。其他印刷要求各種油墨的顏料顆粒度要細(xì)，而絲網(wǎng)印刷只要能夠透過(guò)絲網(wǎng)網(wǎng)孔細(xì)度的油墨和涂料都可以使用。絲網(wǎng)印刷不僅可以印刷單色，還可以套色和加網(wǎng)進(jìn)行彩色印刷。絲印所用的油墨之廣泛，已經(jīng)超出了通常油墨的定義范圍。實(shí)際上有的是漿料、糊料、油漆、膠粘劑或固體粉末，因此，有時(shí)把絲印油墨統(tǒng)稱(chēng)為“印料”。

可兼容不同行業(yè)，不限材質(zhì)，不會(huì)造成材質(zhì)的損壞。玻璃絲印設(shè)備不僅可以在質(zhì)地堅(jiān)韌的水晶、石材、金屬、玻璃等材質(zhì)上印刷，而且可以在質(zhì)地松軟的皮革、布料、上印刷；它可以在無(wú)機(jī)物上印刷，棉質(zhì)等物料也可以在變化多端的有機(jī)物上印刷。迎合了市場(chǎng)多元化的需求，能更好地為用戶提供更為全面的生產(chǎn)服務(wù)。

3.絲網(wǎng)印刷工藝流程根據(jù)絲網(wǎng)印刷原理

根據(jù)絲網(wǎng)印刷原理將油墨印刷到承印物的表面，再采用油墨的固化措施，印制的圖案牢固經(jīng)久耐用。其工藝流程如下：

1.制作網(wǎng)版：繃網(wǎng)→涂膠→干燥→涂感光膠→曬版→顯影→固化。2.印刷：承印物原料→切裁→磨邊→清洗干燥→印刷→烘干。

適用于印刷的產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求切割，可以是規(guī)則形狀，亦可以是不規(guī)則形狀，例如汽車(chē)玻璃等。

4.設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

（1）承片臺(tái)真空吸附印刷基板，由上下料工位傳運(yùn)至印刷工位，分為左右側(cè)進(jìn)式、前后直進(jìn)式、分度旋轉(zhuǎn)式。絲網(wǎng)印刷機(jī)發(fā)展初期，傳輸系統(tǒng)多由氣缸驅(qū)動(dòng)，直線軸承導(dǎo)向，運(yùn)動(dòng)沖擊較大；近十年多采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)向，并有緩沖機(jī)構(gòu)吸收沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，傳輸精度高。

（2）將網(wǎng)版固定在網(wǎng)版架上，調(diào)整印刷厚度，通過(guò)承片臺(tái)；x、y、z向調(diào)整，使網(wǎng)版與承印物對(duì)正吻合，精密型承片臺(tái)帶有CCD視覺(jué)對(duì)位調(diào)整系統(tǒng)；全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)由攝像頭查找偏差，由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)承片臺(tái)x、y、z向調(diào)整。

（3）回墨刀從網(wǎng)版的一端勻速移動(dòng)到另一端，把網(wǎng)版上的油墨均勻的刮到網(wǎng)版之間的網(wǎng)孔內(nèi)，等待印刷。

（4）刮刀架帶動(dòng)刮刀運(yùn)動(dòng)，使油墨均勻流動(dòng)并注入網(wǎng)孔，刮刀移動(dòng)的同時(shí)，為適應(yīng)印刷工藝性要求，采用微調(diào)機(jī)構(gòu)可調(diào)刮刀相對(duì)網(wǎng)版的角度和平行度，并采用刮刀壓力分級(jí)補(bǔ)償技術(shù)，保證印刷壓力恒定，刮刀壓力按工藝要求調(diào)整。

（5）通過(guò)網(wǎng)版角抬升式與承片臺(tái)降落式，使絲網(wǎng)與印刷基板脫模，油墨在印刷基板上形成相應(yīng)的圖形。

印刷過(guò)程采用PLC控制系統(tǒng)和工控機(jī)控制系統(tǒng)，半自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)多采用PLC邏輯編程控制操作，可設(shè)定操作模式，簡(jiǎn)單方便，且成本較低。精密型絲網(wǎng)印刷機(jī)和全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)多用工控機(jī)控制系統(tǒng)，操作方便，容量大，可隨時(shí)編寫(xiě)并修改模擬程序。

5.發(fā)展趨勢(shì)

隨著太陽(yáng)能電池、PCB、LTCC等新型器件的大規(guī)模應(yīng)用以及中國(guó)制造業(yè)的快速崛起，給國(guó)產(chǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)提供了巨大的商機(jī)。目前印刷基板電路的發(fā)展趨勢(shì)是：高度集成性，線條的細(xì)密性，膜層均勻一致性，良好的導(dǎo)電性及圖像再現(xiàn)性，這對(duì)絲網(wǎng)印刷機(jī)的精度、均勻性的控制、效率及成品率提出了更高的要求，從而迫使絲網(wǎng)印刷機(jī)向全自動(dòng)、封閉式、高精度、高速度、大印刷面積、專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展。

總之，隨著絲印技術(shù)的完善，絲印可進(jìn)入的市場(chǎng)也越來(lái)越多。它既可以生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品，也可以開(kāi)發(fā)個(gè)性化產(chǎn)品，還可以為客戶提供印后加工或特效服務(wù)，具有非常重要的作用。所以，需要加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，從而更好的促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉學(xué)文.基于絲網(wǎng)印刷技術(shù)的非酶葡萄糖傳感器研究[D].天津理工大學(xué)，2016.