四、绷网工艺
1.绷网的工艺过程。绷网要首先按照印刷尺寸选好相应的网框,把网框与丝网粘合的一
面清洗干净。如果是第一次使用的网框,需要用细砂纸轻摩擦,使网框表面粗糙,这样易于提高网框与丝网的粘结力。如果使用过程的网框也要用砂纸摩擦干净,去掉残留的胶及其它物质。清洗后的网框在绷网前,先在与丝网接触的面预涂一遍粘合胶并晾干。
绷网时,用手工或机械绷网,丝网拉紧后使丝网与网框贴紧,并在丝网与网框接触部分再涂布粘合胶,然后干燥,注意粘合胶不宜涂丰得过厚或过薄,在干燥时,可用橡胶板或软布,边擦拭粘结部分,边施加一定的压力,使丝网与网框粘结得更牢固。待粘合胶干燥后,松开外部张紧力,剪断网框外边四周的丝网,然后用单面不干胶纸带贴在丝网与网框粘结的部位,这样可起到保护丝网与网框的作用,还可以防止印刷时溶剂或水对粘合胶的溶解,以保证丝网印版的有效使用。
2.手工绷网。手工绷网是一种简单的传统方法。通常适用于木质网框。这种方法是通过
人工用钉子、木条、胶粘剂等材料将丝网固定在木框上。手工绷网的张力一般能够达到要求,但张力不均匀,操作比较麻烦、费时,绷网质量不易保证。这种方法多用于少量印刷和印刷精度要求不高的场合。
图2-33 绷网工艺过程??
最简单的绷网方法是2-34所示的用楔木条固定丝网。打入法张网时,首先应将丝网切成比网框尺寸的四边各大2~3厘米的一块,用水打湿后,把丝网的经、纬线与框边平行地放在框上。如图2-34所示。如果把ABCD作为网框的四个角,操作者站在E的位置上将嵌木条的一端打入A点的沟槽中,使丝网向B的方向张紧,再打入EB嵌木条,将AB边固定。然后操作者站在G的位置上拉紧丝网,在C点打入嵌木条并固定。然后一边将丝网向箭头方向拉紧,一边打入G、D。然后用同样的方法来固定F和H一边。因此,固定顺序应为①AB边,②CD边,③BD边,④CA边。
还有一种手工绷网法,称将丝网装在框上,用重力钉书机(图2-35)钉网,钉网时尽量使丝网拉紧,丝网的尺寸要比网框大2~3cm。拉紧后用重力钉书机钉网。如图2-36。
钉网时从网框一边的中央位置钉起,如图2-36表示第一边的钉法。从A处开始下钉,向B方向陆续钉上,然后再向另一方向C顺序下钉,钉时保持平直均一,钉完一边后,在对称的另一边以同样方法拉紧下钉。如图2-37所示,1.已钉好一边,2.已钉好两边,3.已钉好三边,4.全部钉好。
图2-34 打入法的顺序,箭头代表丝网拉紧的方向
图2-35 手提重力订书机
图2-36 钉子绷网示意图
图2-37 钉子绷网的顺序
3.器械绷网。器械绷网亦称自绷网。这处绷网方法,多采用较为简单的器械辅助手工绷
网,其网框称为自绷网框。这种网框多为金属制作,其构造的特点是能拉伸丝网并使之固定,一般有三种结构形式,如图2-38所示。三种结构的比较列于表2-23,供读者参考。三者比较可知,卷式框性能最优,它由四根铝管组成,管内有一种简便的扣网装置夹住丝网,每个框管之两端都可用扳手拧动,以完成绷网(图2-39)。
器械绷框的突出特点是可随时进行拉网。这样在网版松弛后,不必更换,再次张紧又可使用。近年来,卷式紧绷框已成功地用于精密印刷,市场迅速扩大。
表2-23 自绷网结构比较
类 型 | 浮 动 式 | 顶 角 式 | 卷 式
|
拉网方式 | 内框移动 | 改变框端与框角的距离 | 框管卷动
|
主要优缺点 | 框 槽 宽 耗 料 多 | 角结构复杂,稳定性稍差, 框臂尺寸可变 | 稳定性好 操作方便
|
图2-38 自绷框的拉伸结构类型
上-浮动式 中-顶角式 下-卷式??
图2-39 纽门卷式框??
4.机动绷网。机动绷网使用的是机械式绷网机。机械式绷网机,有杠杆式、丝杠式和齿
轮齿条式之分,大型绷网机一般为机动,而中、小型绷网机以手动为主。
机械式绷网机,依其绷网夹具的形式,亦可分为整体夹头式绷网机和同步多夹头式绷网机。整体夹头式棚网机,一般为手动,其结构简单、操作方便、成本低,但绷网张力分布不均匀,适用于较为简单的线条、色块印版的绷网。同步多夹头式绷网机,有手动亦有机动的,其绷网质量近于气动绷网机。
①丝杠式机械绷网机。国产的手动绷网机一般装有8组丝杠副,向四边张紧丝网。每组丝杠副单独操作,可对张力作局部微调。其最大绷网尺寸为1030×780mm,可同时绷制数块小尺寸网版。
这种机器系间接绷网设备,配有机械千斤顶辅助顶网机构。其夹头设计新颖,依靠橡胶条的变形和摩擦夹紧丝网,具有自锁作用,大大简化了夹网机构。
②杠杆式机械绷网机。此类机型一般采用3组杠杆式机构,以偏心轮推动,向三边张紧丝网,另一边采用移动式结构;定位采用棘轮棘爪机构;复位采用弹簧机构;顶网采用升降螺检机构。
这种机器系间接绷网设备,操作简便,节省丝网。国产杠杆式机械绷网机有两种机型,一种的最大绷网尺寸为420×290mm,最大网框厚度为50mm;另一种的最大绷网尺寸为600×400mm,最大网框厚度为50mm。
手动机械式绷网机的最大特点是不需电、气源,其绷网质量比手工绷网显著提高,接近气动绷网质量。
5.气动绷网。气动绷网采用气动绷网机。气动绷网机以压缩空气为气源,驱动多个气缸
活塞,同步推动网夹作纵横方向的相对收缩运动,对丝网产生均匀一致的拉力。根据绷网尺寸的大小,可分别配置12、14、16个网夹。气压可在8~10kgf/cm
2内调节,以得到不同的张力。多夹头的可以采用双向气动控制和单向气动控制(弹簧回位)形式。一套可以组合的多夹头拉网器和必要的配气装置与气源,便成为一台完整的气动绷网机。
气动绷网机的气动源有时可用压缩空气钢瓶代替压缩气泵。其优点是:投资少、占地小、无噪音、操作方便、易于维修。
使用气动绷网机绷网,可通过控制气压实现绷网张力的控制。一般蚕丝丝网的绷网气压可控制在7~9kgf/cm
2;锦纶(尼龙)丝网的绷网气压可控制在810kgf/cm
2;不锈钢丝网的绷网气压可控制在10~13kgf/cm
2。
采用气动绷网法时,首先将网框放置在绷网台上,然后将丝网水平紧贴网框放平之后,将丝网四周固定在夹头上,根据所需要的张力绷紧,再在网框与丝网接触面涂粘合剂,这种方法可以得到均匀的张力。气动绷网机的夹头结构,如图2-40所示。?
图2-40 气动绷网机夹头结构示意图
1-底托 2-气缸 3-复位弹簧 4-活塞 5-拉杆 6-夹头
7-手柄 8-钳口固定螺钉 9-橡胶钳口 10-网框支承螺钉??
6.直接绷网法及间接绷网法。直接绷网法与间接绷网法实际是两种绷网方式,这两种绷网方式,既可采用机械式绷网机,也可以采用气动式绷网机。
①直接绷网法。丝网四边固定于绷网机夹头上,丝网与网框在工作平台上水平接触(网框上端面与丝网夹角为零度)。四面拉紧丝网达到额定绷网张力,粘结牢固后,沿框外边的切断丝网,如图2?41所示。
②间接绷网法。在丝网拉紧以后,将工作平台上升,托起网框,使丝网与网框上端面产生一定夹角,从而使丝网与网框粘结面良好接触,再粘牢丝网,如图2-42所示。
图2-41 直接绷网法
1-丝网 2-网框 3-绷网夹头 4-工作台??
图2-42 间接绷网法
1-丝网 2-网框 3-绷网夹头 4-工作台
直接、间接两种绷网法各有特点,但实验表明,绷网后的张力减弱程度和速度有所不同。间接绷网法张力减弱程度及速度大于直接绷网法,因此在绷网后要放置一段时间,待张力不再变时,再进行制版。此外,间接绷网法绷网时,在工作台上升高度相同的情况下,网框大小与丝网尺寸之比越大,张力减弱程度越高。
7.绷网角度的选择。绷网角度是指丝网的经、纬线(丝)与网框边的夹角。绷网有两种形
式,一种是正绷网,另一种是斜交绷网。下面分别叙述这两种绷网的方法。
①正绷网。正绷网是丝网的经、纬线分另平行和垂直于网框的四个边。即经、纬线与框边
呈90°(见图2-43所示)。
采用正绷法能够减少丝网浪费。但是,在套色印刷时采用这种形式绷网制版容易出现龟纹,所以套色印刷应当采用斜绷网。
②斜绷网。采用斜交绷网(图2-44)利于提高印刷质量,对增加透墨量也有一定效果。其不足是丝网浪费较大。尽管套色印刷时应采取斜绷网,但在实际绷网时,为了减少浪费,一般复制印刷品多数工厂仍采用正绷网。
图2-43 正绷网
图2-44 斜交绷网
在印刷精度要求比较高的彩色印刷中,有时采用斜交绷网法。绷网角度的选择对印刷质量有直接的影响,绷风角度选择不适合,就会出现龟纹。所以,一般复制品的印刷,常采用的绷网角度是20~35°,在印刷高分辨力的线路板时,由于使用的丝网目数较高,所以绷网角度相匹配,才能有效地防止龟纹。关于角度问题在底版制作一节中还要讲到。
8.小网框绷网法。当采用气动绷网机那样的活动网夹拉网时,不能直接制得斜网版,即
网丝与网框边成一定交角的网版(图2-45)。对此,可用控制框或控制板绷网法解决。即拉网时,另用一个尺寸较大的框或木板作为排布和支撑网夹的控制架,丝网仍保持正放、正拉,而在控制框内,按所需角度斜放一个网框,并固网在内框上而得斜网版。
图2-45 斜网版及小网版的绷网法
同理,用一块大控制板(或框)来支撑网夹,小框排列在大板上,这样拉大网、粘小版,能一次获得多块小网版,既省时、省网料,又可提高小网版张力的均匀性。
9.绷网步骤。
①网框的表面处理。粗化和去污。
②涂粘网胶。网框表面处理后,马上对其粘网面涂刷一层粘网胶。为便于观察,粘网胶可加入适当的染料,如醇溶性粘网胶中可加红色圆珠笔油。涂胶可用油画笔刷,刷子宽约为框条宽的一半。胶液浓度不宜太大,以两次涂成为好,先涂第一遍,表面干燥后,再涂第二遍。
胶粘法使用的粘合剂常称为粘网胶,其性能应满足丝网和网框粘结牢固的需要,应耐水、耐丝印中的常用溶剂、耐温度变化,并不损坏丝网且应快干等。根据具体的网框、丝网、油墨和制版显影剂等材料的特性,要选用适当的粘网胶。
使用最多的是溶剂挥发型粘网胶,这类胶采用快干溶剂时,一般3~5分钟即告粘牢;此胶既可“即涂”,也可“预涂”。预涂是在拉网前,先将胶涂在框面上得干胶层;固网时,用适当溶剂将它活化变粘。国内采用的这类胶有:缩醛胶、合成树脂胶、502胶、过氯乙烯胶及虫胶等,其活化剂大都为醇、酮、酯类溶剂;若用汽油类作活化剂,则可用橡胶型粘网胶。
此外,还有采用双组分胶和紫外光固化胶作粘网胶的。双组分胶包括高分子胶液和固化剂两种成分,临用前才将它们混合,混合后就会发生化学反应而固化,固化的时间较长,一般需20分钟以上。但固化后的胶层,强度大、耐溶剂性好。能用作粘网的双组分胶很多,如酚醛丙烯酸胶、环氧胶、聚氨酯胶以及不饱和聚酯胶等。
紫外光固化胶为无溶剂胶,用作粘网胶的优点是干燥快、粘结牢固及耐溶剂性好,但必须要有便于活动的高功率紫外光源(如紫外灯及镝灯等)的照射,才能干燥,因此限制了它的应用。
粘网的强度,除了胶种外,还与框面的性能有关,即网框的粘合面要干净、表面积要大。为此,对表面过于光滑的金属框,尤其是铝框,应做粗化处理,可用阳极氧化电解法粗化,也可用粗砂纸或砂轮机械打毛。粗化了的表面为了防止氧化,最好用双组分胶粘剂涂盖、保护。框面的清洁工作,应在涂布粘网胶前进行,用适当的溶剂(如乙醇、丙酮及精炼汽油等)或洗涤剂将框面的灰尘和油脂彻底洗除,干燥后即可涂粘网胶。
③裁取丝网。裁切边应平行于丝网的经、纬丝线。为此,手撕比剪裁为好。
④配网夹。根据网框的尺寸,配置和选定网夹的尺寸及个数,即每边组合的网夹总长度应短于网框的内边长约10cm。布置网夹时,两相对边上的网夹数量、长短及位置都应对称;网框每边的两端(即角部)各留空5cm,可免拉网时角部撕裂的危险;网夹端间的空隙以小为好;调整钳口螺钉,使网夹的夹紧力最大。
⑤夹网。将丝网夹入网夹内,应十分仔细,使丝网的经、纬丝线与网夹边保持平行,并尽可能挺直,切忌斜拉网。
⑥初拉。仅拉伸至额定张力的60%的拉网称初拉。丝网因编织的特性,要求拉伸时慢慢给力,以利于网孔形状的调整和张力松弛的加速,同时也可防止一下拉紧到高张力时发生破网的危险,因此采取分步拉网或增量拉网方法。送气拉网的操作如下:
a.调整空压机的气压值,应大于拉网气压值的30%左右;
b.打开空压机气阀及气源控制器气阀;
c.调节气源控制器上的压力表至初拉压力值;
d.打开二拉三通手控阀,压缩空气通过分配器至各气缸,推动活塞,完成初拉动作。
初拉时,应仔细检查网的经、纬线情况,若发现与网夹不相平行,应松下丝网,重夹重拉。
⑦初拉后约10分钟,使初拉张力下的丝网,尽量松弛。
⑧重拉。提高气压至额定值,同时用张力计测量张力值,每隔5~10分钟对损失的张力补尝一次,气动绷网会自动补偿;其他绷网则须人工补给,即反复拉紧,直至张力稳定在额定值为止。一般需反复拉紧三次上。
⑨固网。往粘合面上喷或刷粘网胶的活性溶剂,随即用棉纱擦压网框的粘合处,视整个粘网面上呈现较深而均匀的颜色,粘结才算充分。如果出现浅色区,表示该区涂胶不足,应予补涂;或是框面与网接触不良,可用压铁加压丝网,接触充分后再进行粘合。俟粘合部分的胶彻底干燥后,关闭二位三通阀,切断气源,拉网器进气口与大气连通,活塞靠弹簧复位,即可松开网夹,取下网版。
(10)整边。裁去多余的丝网,包边、标注,以及用胶带或加涂涂料保护粘合部分不受有
害溶剂的侵蚀,如图2-46所示。
从绷网设备上取下绷好的网版后,为使网版耐用和清洁,还需做下列整理工作:将多余的丝网剪去并修齐;剪剩下的网边应能包住框架外侧面的一半,并将它粘牢于框边上。
(11)网版标注。绷好的网版,应在框架方便处(一般在网框的外侧面),注明下列内容:
丝网的材质、目数、丝径等级及绷网日期等。如:
单纱尼龙 110 HD 1985 04 03
标注的字符,最好用耐溶剂的双组分油墨书写,或在其上涂覆一层耐溶剂的透明涂料。这样,可为网版的长期保存和反复使用提供必要的方便。
图2-46 粘合方法
1-网框 2-粘合剂 3-丝网 4-水溶性胶带
(12)常用的绷网粘结剂。
a.聚乙烯醇缩醛胶。是一种以聚乙烯醇缩丁醛为主要组分的粘结剂,粘结力强,应用范围广。这类粘结剂,可用于木质网框、金属网框的粘结绷网,一般由树酯、乙醇等配制而成。
b.聚乙烯醋酸乙烯共聚胶。是一种由氯乙烯与醋酸乙烯酯经共聚而成的高分子化合物。其粘结力强,耐稀酸、稀碱,多用于木质框的粘结绷网。
c.氯丁二烯橡胶型粘结剂。是一种以氯丁橡胶为主要组分的橡胶型粘合剂。多用于多网\框的粘结棚网。
d.氰基丙烯酸酯粘结剂。是丙烯酸酯粘合剂的一类。以α氰基丙烯酸乙酯等制成,一般是单组分的稀薄液体,不需加固化剂,常温下可迅速固化。具有良好的粘结合性能,耐水,耐碱性稍差。可用于木质、金属网框的粘结绷网。
e.环氧树脂粘结剂。是由环氧树脂和固化剂配合而成的粘结剂。为了不同需要,可加入各种不同的助剂。如加入溶剂或稀释剂以降低粘度,利于操作;加入固化促进剂(叔胺和酚类)以加速固化,缩短工艺时间;加入抗氧剂以提高使用寿命等。该粘结剂具有优良的粘结性能,粘对强度高,固化后收缩率小,耐化学药品等特点。多用于金属网框的粘结绷网。
市售的粘网胶,型号多样,多以商品名称销售,选用时应详细阅读说明书。
10.绷网的质量要求。
①绷网张力的选择。丝网印刷精度与丝网印版的精度有关,而丝网张力是影响丝印质量的重要因素之一。丝网张力与网框的材质及强度、丝网的材质、温度、湿度、绷网方法等有关。
通常在手工绷网和没有张力仪的情况下,张力确定主要凭经验而定。绷网时一边将丝网拉伸,一边用手指弹压丝网,一般用手指压丝网,感觉到丝网有一定弹性就可以了。
在使用绷网机以及大网框绷网时,一般都使用张力仪测试比丝网张力。
图2-47 张力不足引起的卷网
丝网的张力并非愈大愈好。张力过大,超出材料的弹性限度,丝网会丧失回弹力,变脆,甚至撕裂;张力不足,丝网松软,缺乏回弹力,容易伸长变形,甚至发生卷网(图2-47),严重影响印刷精度和质量。
另外,额定张力还应考虑作业条件,如精度要求、温湿度变化、水洗冲力、网距大小、刮印拉伸、油墨的抗剪切力及承印物表面的起伏等,都有可能引起丝网张力的升降,因此在定标时应予顾及,表2-24列出不同印刷任务时的额定张力,供读者参考。
绷网的张力也可以用丝网的拉伸量来控制,表2-25为SST丝网的弹性极限和印刷时丝网的伸长极限。绷好的网要既不失弹性,又有好的抗伸长性,以保证小网距、高精度的印刷要求。符合这种条件的绷网张力,称为额定(最佳)张力。
②经纬丝线保持垂直。绷好的丝网的经纬丝应尽可能与网框边保持垂直。绷网时一是正拉,即力向与丝向保持一致。若斜拉会出现类似于图2-48那样的丝向不一;二是被网夹持着的丝网拉伸时能横向移动,即每根网丝能做垂直于拉力方向的平行移动,见图2-49。其中左图为拉网前的情况,中图为网夹能够横移的拉网,右图为网夹不能横移的拉网,右图为网夹不能横移的拉网。要保持丝几的完全一致,需要一丝一夹地横长征饭店的拉网设备,这在机械上几乎是不可能的事,只能要求丝向变化尽量的小。
表2-24 不同印刷任务时SST丝网的张力
丝网类型 | 印刷任务类型 | 额定力(N/cm)
|
涤纶丝网或 镀镍涤纶网 | 电路板及计量标尺等高精度任务 | 12~18
|
色色丝印 | 8~16
|
手工丝印 | 6~12
|
尼龙丝网 | 平整物体 | 6~10
|
弧面或异形物体 | 0~6
|
表2-25 SST丝网的额定伸长值