Сұйық бояулы струялы принтер қалай пластик және шыны ыдыстарға тікелей басып шығарады?

Әрбір зауытта қойылатын негізгі сұрақ

Тікелей шыны немесе пластик ыдысқа басып шығаруды қарастырып отырған кез келген орау орнына кіріңіз — сол сұрақ әрдайым қойылады: бояу шыны мен пластикке қалай жабысады? Бұл қарапайым сияқты, бірақ жауап беткі химиясын, тамшылардың физикасын және қатаятын процестерді қамтиды — ал бұлардың көпшілігі операторлар үшін әдетте ойлануға тура келмейді, дейін бірде-бір нәрсе істен шыққанша.

Шыны ыдысқа бояу басып шығаратын принтер үстел үстіндегі принтер сияқты жұмыс істемейді. Ол бояудың негізге сіңуіне сүйенбейді, себебі шыны мен көптеген пластиктер бояуды сіңірмейді. Орнына ол бетті дайындау, дәл тамшыларды орналастыру және лездік қатаяту арқылы негізінде порасыз материалдарға тұрақты бейне жасайды. .

Бұл процесс үш айқын кезеңге бөлінеді: алдын-ала дайындау, басып шығару және қатаяту. Әрбір кезеңнің өз айнымалылары бар, және соңғы нәтиже сапа стандарттарына сай келу үшін әрбір кезең белгіленген параметрлер шегінде бақылануы тиіс.

Алдын ала дайындау: Бетті бояу қабылдауға дайындау

Бояу шыныға түсірілмейінше, бетті дайындау керек. Бұл көптеген пластиктер мен көптеген шыны түрлері үшін міндетті. Негізгі материалдың беттік энергиясы бояудың қаншалықты жақсы ылғалданып, таралатынын анықтайды. Полиэтилен мен полипропилен сияқты төмен беттік энергиялы материалдарда бояу жазық қабат орнына тамшыланады.

Алдын ала дайындау беттік энергияны физикалық немесе химиялық өзгерістер арқылы көтереді. Плазмалық өңдеу өнеркәсіптік шыны басып шығару жүйелерінде кеңінен қолданылады . Ол иондалған газбен бетке соққы беру арқылы жұмыс істейді; бұл молекулалық байланыстарды үзеді және беттік энергияны арттыратын полярлық топтарды енгізеді. Әсер уақытша — беттік энергия сағаттар ішінде төмендей бастайды, сондықтан алдын ала дайындау басып шығарудың дереу алдында жүргізілуі керек.

Отын өңдеуі — пластиктық ыдыстар үшін әсіресе қолданылатын тағы бір нұсқа. Беттің бетінен бақыланатын от өтеді, оны тотықтырады және беттік энергияны көтереді. Бұл процесстің қалай жұмыс істейтіні жақсы зерттелген және қол жетімді құны бар, бірақ субстратқа зиян келтірмеу үшін оның дәлме-дәл бақылануы қажет.

Шыны ыдыстар үшін алдын ала өңдеу әдетте басқаша тәсілмен жүзеге асады. Шыны әрқашан жоғары энергиялы болады, сондықтан желімделу қиындықтары ластану немесе формалау процесінен қалған босату құралдарынан туындайды. Бетті бояуға дайындау үшін оны тазарту және кейде жұқа бастапқы қабатпен жабу қажет.

Баспа сатысы: Тамшылар қисық бетке қалай түседі

Нақты баспа пьезоэлектрлік струялық баспа технологиясы арқылы жүзеге асады. Баспа басында жүздеген немесе мыңдаған кішкентай тесіктер бар, әрқайсысы тамшыларды қажет болған кезде шашады. электрлік сигнал пьезоэлектрлік кристалды деформацияға ұшыратады, бұл тесіктен тамшыны сыртқа шашу үшін қысым тудырады. Тамшы ауадан өтіп, ыдыс бетіне түседі.

Бұл қарапайым сияқты, бірақ иілген бет күрделіліктерді туғызады. Бутылка айналған кезде баспадан бутылканың бетіне дейінгі қашықтық өзгереді, әсіресе егер бутылка идеалды дөңгелек болмаса. Бутылка инкджеттік баспа құрылғысы тамшылардың уақытталуын нақты уақытта реттеу арқылы және кейде баспадан биіктікті орнату арқылы теңестіреді .

Инк формуласы өзі де маңызды. Ультракүлгін сәулесімен қатаятын инктер мономерлерден, олигомерлерден, фотобастаушылардан және бояғыштардан тұрады. Ультракүлгін сәулесіне ұшырағанда фотобастаушылар полимерлену реакциясын іске қосады, нәтижесінде сұйық инк қатты полимерлі қабатқа айналады . Бұл еріткішті инктерден принципиалды түрде ерекшеленеді, себебі олар булану арқылы кебеді және қатты қалдық қалдырады.

Тамшының өлшемі мен орналасуы суреттің сапасын анықтайды. Өнеркәсіптік баспалар 3–20 пиколитр аралығындағы тамшыларды шығара алады кіші тамшылар көп өткізуді талап ететін, бірақ нақтылықты жақсартатын сурет береді. Баспа басы килогерцпен өлшенетін жиілікте атады және баспа аймағы бойынша секундына миллиондаған тамшы шашады.

Қатайту: Суретті орнында ұстау

Қатайту — бұл сиқыр болатын орын және баспа ақауларының көптеген себептері осында пайда болады. Бояу тамшылары жерге түскен кезде оларды қатайту керек. Баспа басынан кейін орналасқан УК лампалары ылғал бояуды күшті ультракүлгін сәулелерге ұшыратады.

Қатайту процесі екі кезеңнен тұрады: алғашқы қатайту және толық қатайту. Алғашқы қатайту төмен интенсивтіліктегі УК сәулелерін пайдаланып бояуды жартылай қатайтады, оның жайылуын немесе ағуын болдырмау үшін орнында ұстайды. Толық қатайту жоғары интенсивтілікті пайдаланып полимерленуді аяқтайды және соңғы тұрақты қабатты құрады. Бұл екі кезеңді қолдану әсіресе шыны мен пластик сияқты сорбцияланбайтын беттерде маңызды, өйткені бояу онда сіңіп кетуге немесе тұрақтануға мүмкіндік ала алмайды.

Әртүрлі негіздер үшін күйдіру параметрлерін реттеу керек. Шыны УК сәулелерін шағылдырады, сондықтан егер лампалар дұрыс орналаспаған болса, күйдіру тиімділігі төмендейді. Қараңғы түсті пластиктер көбірек жылу сіңіреді, бұл күйдіру кинетикасына әсер етуі мүмкін. Саябаналарға арналған инжекторлық баспа құрылғысының басқару жүйесі бұл айнымалыларды автоматты түрде басқарады, бірақ оператордың мәселелер туындаған кезде ақауларды жою үшін осы принциптерді түсінуі қажет.

Дұрыс күйдірудің нәтижесі — сызатқа, химиялық заттарға және солуға төзімді басылған сурет. Бояу беттің үстіне орналаспайды, оның орнына беттің құрамына кіреді, сондықтан УК-күйдірілген саябаналардың баспасы өзінің өңделуі мен жуылуы кезінде еріткішті баспаға қарағанда көп төзімді болады. .

Материалға тән маңызды айырмашылықтар

Пластикке баспа жасау шыныға баспа жасаудан өзгеше, ал саябаналарға арналған инжекторлық баспа құрылғысы екеуін де өңдей алуы керек. Бұл айырмашылықтар беттің энергиясынан тыс жылу қасиеттеріне, оптикалық сипаттамаларына және химиялық үйлесімділікке дейін жетеді.

Пластикалық ыдыстар жылуға сезімтал, сондықтан қолданылатын күйдіру интенсивтілігі шектеледі. Артық жылу ыдысты деформациялауы немесе оның құрылымдық бекемдігіне әсер етуі мүмкін. Күйдіру жүйесі басқа затты қыздырмай-ақ бояуды күйдіруге жеткілікті УК энергиясын беруі тиіс. Сондықтан пластикалық ыдыстарға бояу салу үшін УК-LED күйдіру әдісі кеңінен таралды — ол дәстүрлі сынап буы шамдарына қарағанда аз жылу шығарады. .

Шыны ыдыстар жылуды беттің бойымен тез таратады, сондықтан күйдіру реакциясы баяуласуы мүмкін. Күйдіруді компенсациялау үшін УК шамдары бетке жақынырақ орналастырылуы немесе жоғары интенсивтікте жұмыс істеуі мүмкін. Сонымен қатар шыны УК сәулесін шағылдырады, сондықтан күйдіру жүйесінің дизайны шағылған энергияны ескеруі тиіс, өйткені ол жақындағы компоненттерге әсер етуі мүмкін.

Өндірістік ортада бақыланған нақты бақылау

Оңтүстік-шығыста орналасқан келісім бойынша безендіру құрылғысы шыны және пластиктық ыдыстарды бірдей бутылка инкжеттік принтер арқылы өткізіп жүргізді. Шыны сызығы толықтай дұрыс жұмыс істеді. Пластик сызығында аралықтық жабысу ақаулары байқалды — басылымдар бастапқы сапа тексеруінен өтті, бірақ 24 сағаттан кейін лента сынағынан өте алмады.

Зерттеу проблеманы алдын-ала өңдеудің тұрақсыздығына дейін жетті. Плазма құрылғысы ыдыстардан тұрақты қашықтықта орналасқан еді, бірақ пластик ыдыстар диаметрінде незначительді айырымдар болды. Бұл айырымдар плазма тесігі мен ыдыс беті арасындағы аралықты өзгертіп, өңдеу интенсивтілігін өзгертті. Алдын-ала өңдеу құрылғысы диаметрлік айырымдарға сыйымды болатындай етіп реттелгеннен кейін және өңдеу тиімділігін бақылау үшін кері байланыс циклі қосылғаннан кейін жабысу ақаулары тоқтады.

Бұл мысал жалпы тұжырымды көрсетеді: шыны арқылы баспа орындау — бұл жеке процес емес, бір жүйе. Алдын-ала дайындау, баспа орындау және қатаяту бір-бірімен ыңғайласып жұмыс істеуі керек, әрі әрбір компонент басқаларына әсер етеді. Бір айнымалының — шыны диаметрінің, материал түрінің немесе бояу құрамының — өзгеруі барлық жүйеге әсер етеді.

Операторға нені білу керек

Сәтті шыны арқылы баспа орындау оператордың түсінуіне де, құрылғының мүмкіндіктеріне де тәуелді. Оператор химик болуы керек емес, бірақ ол кеңінен кездесетін проблемалардың белгілерін тани білуі және қандай параметрлерді реттеу керектігін білуі керек.

Баспа басында бояудың тығысуы — ең жиі кездесетін техникалық қызмет көрсету мәселесі. UV-бояулар жарыққа ұшырағанда қатаяды, яғни олар дұрыс басқарылмаса, сорғыштар ішінде де қатая алады. баспа басын тазарту циклдері, сорып шығару әдістері мен жабық қорғау жүйелері осының алдын алады, бірақ оператор техникалық қызмет көрсету жоспарын қатаң сақтауы керек.

Тіркеу қателері бұтақтың бұрылуы мен баспа басының атқарылуы синхрондалмаған кезде пайда болады. Бұл бұрмаланған суреттер немесе баспа басының басы мен аяғы кездеспеген жерлердегі шегініс түрінде көрінеді. Оператор баспа құрылғысының басқару бағдарламасы арқылы синхрондау параметрлерін реттейді.

Түс тұрақтылығы бояу температурасына, баспа басының жағдайына және күйдіру тұрақтылығына тәуелді. Операторлар бұл көрсеткіштерді баспа құрылғысының диагностикалық дисплейлері арқылы бақылайды және қажет болған жағдайда реттеулер жасайды. Үйрену қисығында қиындықтар бар, бірақ оған назар аудару қажет.

Оның жұмыс істеуін қамтамасыз ететін негізгі инженерлік шешімдер

Бұтақтың инжектік баспа құрылғысы пластик пен шыныға тікелей баспа салу мүмкіндігі жүйелік деңгейде қабылданған инженерлік шешімдерге байланысты. Бұтақтың бұрылу механизмі оны берік ұстап, жұмыс істеу кезінде салыстырмалы түрде тегіс бұруы керек. Баспа басының кареткасы дәл қозғалуы керек. Күйдіру жүйесі тұрақты УК сәулелерін беруі керек.

Бұл ішкі жүйелер әрекеттерін координациялайтын басқару архитектурасы арқылы біріктірілген. Кодтағыштар айналу орны мен жылдамдығын бақылайды. Сенсорлар басып шығару басының температурасы мен бояу ағысын бақылайды. Басқару бағдарламалық жабдығы цифрлық суретті әрбір тесіктің оқтау командаларына аударады.

Инженерлік компромисстер нақты болады. Жоғары шешімділік кіші тамшыларды талап етеді, бұл көбірек өтуді немесе баяу жылдамдықты білдіреді. Жылдам жылдамдықтар жоғары оқтау жиілігін талап етеді, бұл тамшылардың тұрақтылығына әсер етуі мүмкін. Ең жақсы шыны айналдырғыш инжекторлық принтерлер бұл факторларды теңестіреді, сондықтан әртүрлі қолдануларда сенімді жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі.

NOVA Inkjet Technology бұл компания өзінің шыны арқылы басып шығару принтерінің платформаларын жүйелік интеграцияға назар аударып дамытты, өйткені жеке компоненттерге қарағанда олардың бірігіп қалай жұмыс істейтіндігі маңыздырақ. Компанияның басып шығару басын таңдау, бояу құрамын жасау және күрт қатаятын жүйені жобалау тәсілі шынының әртүрлі материалдарынан жасалған ыдыстардың бірдей машина арқылы өткен кездегі өндірістік алаңда не болатынын тәжірибелік түрде түсінуін көрсетеді .