Типография трафаретной печати и шелкографии «print for you»

Особенности работы на трафаретном оборудовании

Подготовка листовых трафаретных машин­автоматов к печатанию состоит из следующих операций:

1. Подготовка листопитающего, листопроводящего и приемно­выводного устройств; методика соответствует стандартной настройке листовых печатных машин.
2. Подготовка печатного аппарата — установка и предварительная приводка печатной формы, регулировка зазора между формой и запечатываемым материалом, установка ракеля и регулировка силы его давления и угла наклона; загрузка краскопитающей системы краской и регулировка подачи ее на форму.
3. Точная приводка.
4. Подготовка сушильных устройств — регулировка температуры воздуха в сушильной камере и интенсивности воздухообмена.

После приладки приступают к печатанию тиража.

Необходимые условия печати тиража стабильного качества:

• расчет и обеспечение требуемого зазора между формой и запечатываемым материалом;
• постоянное давление ракеля по всей длине хода печатной формы;
• постоянная скорость печатания;
• надежная фиксация запечатываемого материала на печатающей поверхности;
• стабильность поведения краски при печати всего тиража;
• оптимальный режим сушки оттисков.

Классификация трафаретных печатных машин

Основными признаками для классификации трафаретных печатных машин являются:

• конфигурация запечатываемой поверхности;

• форма поверхностей печатной пары;

• степень автоматизации;

• количество печатных секций (красочность);

• формат печати.

Печатно-отделочная линия на базе тигельной машины Galaxie 2005 фирмы Smag Graphique

В зависимости от конфигурации запечатываемой поверхности различают:

• машины для печати на плоских материалах, которые, в свою очередь, делятся на листовые и рулонные;

• машины для печати на объемных изделиях с плоской, цилиндрической или конической поверхностью.

По форме поверхностей печатной пары трафаретные машины делятся на следующие группы:

• тигельные с плоскими формной и опорной поверхностями;

• плоскопечатные с плоской формной и цилиндрической опорной поверхностями;

• ротационные с цилиндрическими формной и опорной поверхностями.

По степени автоматизации трафаретные машины делятся на следующие группы:

• ручные станки (процесс печатания, а также наклад и выклад листов производятся вручную);

• машины-полуавтоматы (процесс печатания автоматизирован, наклад и выклад листов или частично автоматизирован, или производится вручную);

• машины-автоматы (все операции автоматизированы);

• поточные линии (системы автоматически работающего оборудования, последовательно выполняющие комплекс технологических операций как правило, печать и отделку продукции).

Ручные станки применяются для изготовления единичных тиражей, машины полуавтоматы для малых тиражей, машины-автоматы и поточные линии для средних тиражей.

В зависимости от количества печатных секций различают:

• однокрасочные машины;

• многокрасочные машины.

В зависимости от формата печати различают:

• машины малого формата (А3 и меньше);

• машины среднего формата (А2);

• машины большого формата (больше А1).

Мало- и среднеформатные машины используются для изготовления широкого спектра продукции, в том числе сувенирной продукции; машины большого формата применяются в основном при печати плакатов.

Шелкография как составляющая трафаретной печати

Во времена эпохи СССР не было никакой необходимости в рекламной полиграфии: однообразие в выпуске приевшейся продукции, которую знали все наизусть, не требовало никакой рекламы. Но вот на потребительском рынке появилась масса новых предприятий со своей «свежей» продукцией, созданной по новейшим технологиям 21-ого века. И в первую очередь каждый производитель захотел сделать свою продукцию узнаваемой среди множества других аналогичных товаров. Для чего, разумеется, понадобилась реклама.

В результате повышения конкуренции между товарами на рынке ускоренными темпами начала развиваться и такая отрасль промышленности как полиграфия — настала пора сменить печатание на ризографе убогой и однообразной рекламной продукции на красочное и цветное печатание, причем в крупных объемах и массовых тиражах.

Трафаретная печать или шелкография (а в общем понимании это практически одно и то же), стала «пробивать себе дорогу в жизнь» бурными темпами. Появляющиеся с каждым годом в отрасли полиграфии все более новые и современные технологии позволили поднять уровень печатной продукции на абсолютно новую высоту. В результате её визуальное качество и внешний вид становились всё выше, что повлекло за собой и значительное улучшение психологического воздействия на её пользователей и покупателей.

Особенность трафаретной печати или шелкографии в том, что с её помощью появляется возможность нанесения специальных полиграфических красок или лаков практически на любую поверхность и любой вид материала, причём большой толщины.

Если в случае применения традиционного способа печати, так называемой «офсетной печати», оттиск на заготовке получается обычным, то возможности шелкографии по части получения разнообразных визуальных эффектов практически не ограничены.

История шелкографии

Шелкография — техника воспроизведения изображений с многолетней историей. Впервые изобрели трафаретный способ печати на шелке древние китайцы в XII веке до нашей эры. В это же время простейшие трафаретные формы для нанесения красок на ткани использовали финикийцы на Ближнем Востоке. Но затем на несколько тысячелетий техника трафаретной печати была забыта.

Шелкография в Европе в качестве техники трафаретной печати появилась в XVI веке. Ее применяли в производстве тканей, мебели, обоев и изделий из металла. Но из-за дороговизны натурального шелка этот вид печати долгое время оставался весьма затратным.

В 1907 году англичанин Самуэль Саймон (Samuel Simon) запатентовал промышленный способ трафаретной печати через шелковую ткань. С этого времени начинается бурное развитие новой техники. Ее начали использовать не только для промышленных целей, но и в искусстве — для создания репродукций картин и ярких плакатов.

На протяжении первой половины ХХ века техника трафаретной печати постоянно совершенствовалась, а себестоимость производства оттисков — неуклонно снижалась. В результате, уже к началу 1930-х гг., шелкографию массово стали применять в коммерческих целях.

В это же время происходит зарождение шелкографии как полноправного вида искусства. Американский художник Гай Маккой (Guy Maccoy) одним из первых начинает использовать трафаретную печать при создании картин. Он смело экспериментирует с различными материалами и компонентами для красок, организовывает выставки своих работ, которые не пользуются большим успехом у публики и критиков.

В 1935 году в период Великой депрессии правительство США создало Федеральный художественный проект. Его главной целью была финансовая поддержка деятелей искусства путем предоставления заказов на изготовление фресок, картин, плакатов, скульптур и прочих произведений. В рамках арт-проекта в 1940 году было образовано «Национальное Сериграфическое общество» (National Serigraph Society). В его состав вошло более 50 художников, увлеченных шелкографией. В последующие 20 лет новый вид искусства постепенно завоевывает популярность, многие музеи включают произведения художников в свои экспозиции.

В 1960-х годах благодаря Энди Уорхолу (Andy Warhol) происходит резкий рост интереса к шелкографии. Гениальный американский художник первым осознал безграничные возможности трафаретной печати в процессе создания произведений искусства в стиле поп-арт. Он сумел в своих работах соединить обыденные вещи с яркими кричащими цветами, использовал новые материалы и добился всемирного признания.

С этого времени шелкография окончательно становится полноправным видом современного искусства. Сотни художников используют трафаретную печать в своем творчестве, их работы успешно продаются на мировом арт-рынке. Сегодня сериграфия наряду с живописью и скульптурой по праву считается ярким и самобытным способом самовыражения творческих людей.

Шёлкография

Техника нанесения изображения методом шёлкографии

Предшественник шелкографии — японский шаблон. 1890.

Шёлкографией называют разновидность трафаретной печати, в которой в качестве формного материала используются специальные моноволоконные полиэфирные, полиамидные (нейлоновые) или металлические сетки частотой 4—400 нитей/см и толщиной примерно 40—500 мкм. Обычно пробельные элементы формируют непосредственно на сетке фотохимическим способом. Для изготовления печатной формы может быть использован как сухой плёночный фотослой (капиллярная плёнка), так и жидкая фотоэмульсия, высушиваемая на сетке после нанесения, а также комбинирование этих двух способов. В обычном состоянии фотослой смывается водой. После экспонирования УФ-излучением (длина волны 360—420 нм) фотослой полимеризуется и перестаёт смываться водой, за исключением участков, не подвергшихся облучению (закрытые изображением позитива). Участки со смытым фотослоем становятся печатными элементами. В подавляющем большинстве случаев экспонирование проводится контактным способом.

Непосредственно саму печать производят специальными ракелями с полиуретановым полотном, ведя его по верхней (ракельной) стороне сетки (трафарета). Таким образом, краска строго дозированно проходит сквозь сетку в тех местах, где нет фотоэмульсии.

Как правило, печатные формы (сетки) после печати идут на регенерацию (смывку фотополимерного слоя) и потом снова применяются в печати.

Печать соответствующими красками может проводиться практически по всем материалам — по бумаге, пластику, ПВХ, шёлку, стеклу, керамике, металлам, тканям, коже, резине и т. д. Краски могут различаться по типу связующего (водные, сольвентные (на основе растворителей), пластизоли, краски для стекла и деколей на основе стеклянного наполнителя (), металлического пигмента и связующего), способу отверждения (ультрафиолетового отверждения (водные и традиционные УФ-краски), температурной фиксации (пластизоли, водные), воздушной сушки (сольвентные, водные), обжиговые краски.

Своё название «шёлкография» этот способ получил из-за патента процесса трафаретной печати, выданного в 1907 году под названием англ. Silk screen printing — «печать шёлковым ситом». Считается, что этот способ печати возник в глубокой древности, но современный вид трафаретная печать приобрела в середине 19-го века. Благодаря особенностям технологии шёлкография позволяет печатать как на плоских, так и на цилиндрических поверхностях. Сейчас трафаретная печать применяется не только в полиграфии, но и в текстильной, электронной, автомобильной, стекольной, керамической и других отраслях промышленности.

Одной из особенностей шёлкографии является возможность получать толстый красочный слой от 8—10 мкм до 1000 и более (для офсета красочный слой составляет 1-2 мкм) с впечатляющей укрывистостью и яркостью цвета. Также можно широко использовать спецэффекты — глиттеры (блёстки), объёмную печать, имитацию бархата или резины. Возможна как прямая печать непосредственно на запечатываемую поверхность, так и переводная (трансферная) на промежуточный носитель (напр., трансферная бумага) с последующим переносом на изделие.

Продукция трафаретной печати

Надписи на одежде, приборные панели автомобилей, радиоаппаратуры и приборов, дорожные знаки, рекламные таблички и баннеры, постеры в дорогих журналах, надписи и изображения на посуде, подарочная упаковка, открытки и сувенирная продукция, лотерейные билеты и пластиковые карты, кинескопы, контактные подложки клавиатур, электронные платы и мембранные выключатели — все эти изделия можно изготовить способом трафаретной печати. Для части перечисленных изделий именно этот способ является и единственным. Трафаретная печать относится к специальным видами печати и обладает уникальными возможностями, недоступными для остальных видов печати. Основное ее преимущество — возможность нанесения толстого (до 100 мкм) слоя краски или лака практически на любой запечатываемый материал. Он придает изображению объемность, рельефность и насыщенность, увеличивает глянец и контрастность изображения, повышает стойкость изображения к истиранию и воздействию окружающей среды.

Если говорить о чисто полиграфической продукции — это наружная реклама, открытки, упаковка, в том числе с лакированием, включая местное. Любой журнал может стать глянцевым, если его обложку отлакировать УФ­отверждаемым лаком. 

Трафаретный печатный аппарат

Наиболее важными элементами трафаретного печатного аппарата, определяющими качество оттисков, являются трафаретная форма и ракельный нож.

Трафаретные формы могут изготавливаться фотомеханическим способом, а также методами гравирования и термоабляции. Наибольшее распространение получил фотомеханический метод, при котором в качестве основы используется натянутая на раму полимерная или металлическая сетка. В процессе изготовления формы производится избирательное задубливание копировального слоя. Термоабляционная технология получила широкое распространение в ризографах трафаретных печатающих устройствах, работающих по технологии Computer-to-press.

При установке формы в печатной машине обеспечивается наличие зазора между ее поверхностью и поверхностью запечатываемого материала.

График зависимости количества ­переносимой краски G от угла наклона ракеля

Для заполнения печатающих элементов формы краской, а также для создания полосы контакта между формой и запечатываемым материалом служит ракельный нож. При печатании под давлением ракеля поверхность формы прогибается на величину зазора. В образующейся полосе контакта формы и запечатываемого материала происходит перенос краски под действием гидродинамического давления, возникающего при взаимодействии ракеля, краски и поверхности формы.

Схема тигельной трафаретной машины: а — рабочий ход каретки с ракелями;
b — холостой ход каретки с ракелями

Современные ракели изготавливаются из специальной, стойкой к растворителям резины или из полиэфир-уретана.

К важным характеристикам ракеля относятся твердость и геометрический профиль.

Необходимая твердость ракеля зависит главным образом от характера запечатываемой поверхности: чем выше ее шероховатость, тем более мягким должен быть ракель. От профиля ракеля зависят точность печати и толщина красочного слоя: ракель с закругленной кромкой переносит больше краски, чем острый. Вместе с тем при применении ракеля с закругленной кромкой снижается точность воспроизведения мелких деталей изображения

При выборе профиля ракеля принимаются во внимание характер запечатываемой поверхности и свойства краски

Тигельная машина с поворачивающимся формодержателем Atmech Clamshell фирмы Liberty Screenprinting Machinery

Тигельная машина с вертикально опускающимся формодержателем и выдвигающимся столом Atmace Four Post фирмы Liberty Screenprinting Machinery

Широкоформатная тигельная машина
Thieme 1000S фирмы Thieme

Большое влияние на краскоперенос оказывают угол установки ракеля и скорость его движения относительно поверхности формы. Уменьшение угла установки ракеля ведет к увеличению краскопереноса. При увеличении скорости движения ракеля повышается гидродинамическое давление, однако количество краски, переносимой на запечатываемый материал, уменьшается. Поэтому регулирование величины краскопереноса наиболее эффективно производить при помощи изменения угла установки ракеля.

Тигельный «3/4-автомат» Thieme 4000 фирмы Thieme

Тигельная многокрасочная машина Multiformula фирмы Siasprint Group

Карусельная машина Trooper Model 68
фирмы Lawson Screen Products

Машины для печати на объемных изделиях

Трафаретный способ широко используется для печати на объемных изделиях, в частности различной упаковочной продукции. По сравнению с тампонной печатью, также применяющейся в этой области, трафаретная печать не имеет жестких ограничений по формату.

Печать на объемных изделиях осуществляется с плоских трафаретных форм на специализированных или универсальных трафаретных машинах. Универсальные машины позволяют печатать на объемных изделиях с различной конфигурацией поверхности, а также на листовых материалах. Обычно они выполняются полуавтоматическими с ручной установкой и съемом изделий. Специализированные машины предназначены для печати на изделиях определенного типоразмера и могут оснащаться системой автоматической транспортировки продукции.

Объемные изделия с плоской поверхностью закрепляются на рабочем столе механически. Печать производится по тигельной схеме с перемещением ракеля при неподвижных форме и изделии или с согласованным перемещением формы и изделия при неподвижном ракеле.

Универсальная машина для печати
на объемных изделиях AT-500FAB/E фирмы Liberty Screenprinting Machinery

Ротационная машина
Sprimatic RS 700 фирмы Sprimag

Печатный аппарат машины Sprimatic RS 700

При печати на объемных изделиях цилиндрической или конической формы реализуется плоскопечатный принцип, причем роль опорной поверхности в этом случае выполняет само изделие. Если оно изготовлено из эластичного материала, склонного к значительным деформациям в процессе печати, то для придания жесткости внутрь изделия может нагнетаться сжатый воздух. Изделие центрируется и закрепляется в специальном фиксирующем устройстве, а при печати приводится во вращение. Как правило, печать осуществляется при перемещении формы, синхронизированном с вращением изделия, и при неподвижном ракеле. В случае использования схемы с подвижным ракелем необходимо синхронно с ним перемещать вращающееся изделие.

Принцип трафаретной печати

Сам принцип трафаретной печати прост: чтобы получить отпечаток на изделии, через сетку трафаретной печатной формы продавливается краска. Трафаретная печатная форма представляет собой конструкцию, которая состоит из рамки и сетки из синтетического волокна, натягиваемой на рамку. Нужное изображение засвечивается, а благодаря предварительно нанесенной фотоэмульсии некоторые ячейки остаются закрытыми от проникновения краски, другие же пропускают краску.

Преимущества данной технологии заключаются в широчайшем выборе материалов, возможности отпечатки больших форматов, низких затратах и практически ничем не ограниченным простором для творчества.

Для выполнения сложных графических работ используются современные трафаретные станки с микрометрическими приводками. Даже если в работе не планируется использование множества цветов цветов, а сам станок будет состоять лишь из одного стола, стоит предпочесть модели с микроприводками. Микроприводки используют для плавного перемещения рамки во всех направлениях, что способствует точному совпадению цветов.

Виды красок

В зависимости от способа использования вещества делят на:

1. Маскирующие. Обеспечивают эффект двойственности оттенка: цвет меняется при изменении угла обзора. Основа — растворитель. При его испарении происходит фиксация вещества на материале.
2. Оптихромные. Изображение проявляется только при преломлении света. Сами чернила прозрачные.
3. Термохромные. Краска чувствительна к нагреву. При повышении температуры она становится прозрачной, при снижении — приобретает первоначальный цвет.
4. Фотохромные. Цвет проявляется в дневное время под воздействием естественного освещения.
5. Флуоресцентные. Светятся под УФ-лучами. Такие составы используют при изготовлении защитных элементов денег, пластиковых карт.
6. Фосфоресцентные. Изображение напитывается светом и светится в темноте. Процесс обратного излучения длится от 10 минут до 20 часов. Продолжительность свечения зависит от содержания фосфора в трафаретной краске.
7. Иридисцентные. Отражают инфракрасные лучи. Их используют при работе с банковским оборудованием, производстве прозрачных кредитных карт.
8. Интерференционные. Изображение имеет характерный металлический блеск, меняющийся в зависимости от угла наклона изделия. Краски такого типа используют при изготовлении банковских карт, банкнот.

Флуоресцентные изображения светятся при УФ-освещении

Классификация в зависимости от способа затвердения красок:

• УФ-отверждающие — группа классических и водных УФ-красок для шелкографии. В их составе — фотоинициаторы, чувствительные к свету. Они запускают процесс полимеризации, который может занимать всего несколько секунд. С помощью таких красок получают растровую графику высокого качества.
• Твердеющие при нагреве — к ним относятся пластизольные составы.
• Твердеющие при воздушной сушке — водные, сольвентные чернила.
• Твердеющие при обжиге — вещества, обретающие свои характеристики под воздействием высоких температур.

В зависимости от типа связующего вещества различают такие виды красок:

1. Сольвентные. При испарении растворителя, содержащегося в сольвентных составах, образуется смола. Она обеспечивает адгезию краски к материалу. Вещества этого типа используют при нанесении изображений на ПВХ-пленку, акриловое стекло, бумагу, дерево и другие материалы. Некоторые серии сольвентных чернил подходят для прямой печати на синтетических тканях.
2. На основе водного растворителя. Водные составы подходят для печати на тканях (натуральных и синтетике), бумаге. Не выделяют вредных веществ. Для ускорения испарения воды и высыхания на рабочей поверхности используют катализаторы. Из недостатков — чувствительность к влаге, склонность к истиранию.
3. Фритты. Краски на основе стеклянного наполнителя. Они используются при работе с керамикой, деколью, стеклом.
4. Пластизоли. Отличаются высокой кроющей способностью (перекрывают цвет рабочего материала). Изображение имеет хорошую стойкость, получается полноцветным. Составы практически не пахнут, позволяют получать объемные узоры и различные эффекты при использовании добавок. Они активно используются при прямой и трансферной печати тканях, эластичные, благодаря чему изделия с рисунками/надписями можно стирать при температуре до 60 °С без вреда для покрытия.

С сольвентными красками стоит работать только в условиях типографий

Как происходит трафаретная печать с помощью красок марки Eurotext, смотрите на этом видео:

https://youtube.com/watch?v=vZO_-BHg3Vw

SEFAR РА 1000

Сетки из полиамидного волокна – не новинка в трафаретной печати. Именно с них началась история производства полимерных сеток. Постепенно полиэфирные сетки замещали полиамидные, вытесняя их с рынка трафаретной печати. Однако полиамидные сетки сохранили за собой определенные области применения, благодаря своему свойству, отличающему их от сеток, сотканных из полиэфира. Это свойство – эластичность. Полиамид значительно более эластичен, чем полиэфир, это значит, что полиамидные сетки, по сравнению с полиэфирными, склонны к растяжению, поэтому их рекомендуют для печати по объемным предметам (например, по бутылкам и флаконам) и неровным поверхностям. Сетки РА 1000, благодаря своей эластичности, способны огибать неровности и создавать более плотный контакт с запечатываемой поверхностью, чем PET 1000 и PET 1500. Ассортимент сеток РА 1000 лежит в интервале от 10 до 200 нит./см. Самая тонкая полиамидная нить, из которой ткутся сетки, имеет диаметр 30 мкм, а самая толстая – 350 мкм. Параметры натяжения таких сеток отличаются от параметров, определенных для полиэфирных сеток. Рекомендованная сила натяжения для них ниже, чем для сеток из полиэфирного волокна. Благодаря своей эластичности полиамидные сетки имеют более высокую прочность на разрыв, поэтому их рекомендуют также для печати абразивными красками, такими, как, например, керамические и стекольные.