Použití tepelného přenosu na skleněných výrobcích

Úvod do procesu tepelného tisku

Přenosový tisk je sofistikovaná a univerzální dekorativní technika, která změnila povrchovou úpravu ve mnoha odvětvích. Základem je víceetapový proces, který začíná digitálním nebo uměleckým návrhem a končí trvalým sloučením tohoto návrhu s výrobkem. Cesta začíná vytvořením vzoru. Tento návrh se pak použije k výrobě přesné měděné desky, často pomocí fotochemického procesu. Následně elektrogravírovací stroj pečlivě gravíruje vzor na tuto měděnou desku. U barevných motivů se obvykle pro každou barvu gravírují samostatné válce. Tento hlavní válec je poté namontován na vysoce přesný tiskařský stroj, který nanáší jednotlivé barvy inkoustu na speciální fólii pro tepelný přenos, čímž postupně vytváří kompletní vzor vrstvu po vrstvě.

Alternativní metoda zahrnuje použití potiskovacího stroje k rovnoměrnému nanášení inkoustu na fólii pro tepelný přenos podle přednastavené digitální grafiky. Bez ohledu na způsob tisku použitý k vytvoření vzoru na fólii je poslední a nejdůležitější fáze samotný přenos. Ten je proveden pomocí stroje pro tepelný přenos, který pomocí přesně regulované teploty a tlaku přenese vzor z nosné fólie a trvale jej naváže na povrch cílového produktu.

Tradiční aplikace a omezení materiálů

V rámci stávajících průmyslových aplikací se tepelný přenos obrázku prosadil jako vysoce kvalitní dokončovací metoda pro širokou škálu materiálů. Je běžně využíván u různých plastů, včetně ABS, AS, PS, PVC, EVA, PP a PE, stejně jako na textiliích, keramice a kovem nátěrových deskových výrobcích. Přitažlivost této technologie spočívá ve vysoké kvalitě hotového výrobku. Nabízí vynikající adhezi a odolnost proti opotřebení, díky čemuž design odolá manipulaci a používání. Navíc jsou barvy formulovány tak, aby poskytovaly vynikající odolnost proti slunečnímu záření a zabránily rychlému vyblednutí. Výsledné vzory jsou pozoruhodně realistické a jasné, s rovnoměrným, hladkým a jemným povrchem barvy, bez struktury nebo nerovností spojených s jinými tiskařskými metodami, jako je síťotisk.

Aplikace této technologie však byla historicky omezena povrchovými vlastnostmi substrátu. Aby mohlo dojít k úspěšné adhezi, musí inkoust vytvořit silnou mechanickou a/nebo chemickou vazbu s materiálem. Tradiční termotransferní tisk exceloval na substrátech s konkrétním povrchovým profilem, ale setkal se s významnými obtížemi u materiálů jako je sklo. Skleněné substráty jsou charakteristické extrémně nízkou drsností povrchu (obvykle v rozmezí 0,5 až 10 nanometrů) a velmi vysokým leskem. Zatímco tyto vlastnosti jsou žádoucí z hlediska průhlednosti a vzhledu, vytvářejí povrch, který je zásadně nepropustný a kluzký. Materiály podobné inkoustu používané v tradičních termotransferních procesech měly problém dosáhnout dostatečné adheze na tak hladkém povrchu, což často vedlo k odlupování nebo poškrábání. V důsledku toho nebyl termotransferní tisk mnoho let považován za proveditelnou možnost pro dekoraci skleněných výrobků.

Průlom: Adaptace termotransferního tisku pro sklo

Hlavní metodou pro zdobení skleněných výrobků již dlouhou dobu je silgotisk. Ačkoli je tato metoda účinná pro jednoduché návrhy s plnými barvami, má své vlastní omezení. Potýká se s obtížemi při dosažení vysoce detailních, fotograficky realistických obrazů, hladkých barevných přechodů a přesného zásahu u vícebarevných návrhů. Proces může být nepohodlný, protože každá barva vyžaduje samostatnou síť a samostatný průchod tiskárnou, což prodlužuje čas, zvyšuje náklady a riziko chyb.

Vzhledem k těmto omezením začali inovátoři v oblasti povrchové dekorace hledat způsoby, jak upravit proces tepelného přenosu pro sklo. Průlom přišel vývojem speciálních přenosových fólií a lepicích vrstev navržených konkrétně pro materiály s nízkou povrchovou energií, jako je sklo. Přepracováním chemie inkoustu a klíčové lepicí vrstvy vytvořili výrobci systém, který se aktivuje při určité kombinaci tepla a tlaku a vytváří pevný spoj s hladkým povrchem skla. Tento vylepšený proces přímo řeší požadavky na rovinnost, jemnost a přilnavost, které nebyly u screen printingu stále splněny, a tak naplňuje přísné nároky na kvalitu u vysoce hodnotných produktů na specializovaných trzích, jako jsou luxusní parfémové lahvičky, farmaceutické sklo nebo dekorativní skleněné předměty vysoké třídy.

Provozní pracovní postup a strukturní výhody

Vylepšený provozní proces tepelného potisku skla představuje zjednodušenou posloupnost:

• Design vzoru: Vytváření digitálního uměleckého díla vysokého rozlišení.
• Výroba tiskových form: Výroba rytých tiskových válců.
• Tisk fólie: Použití válců k tištění vzoru na vícevrstvé fólio pro tepelný přenos.
• Zpracování tepelného přenosu: Aplikace fólie na skleněný výrobek přesně regulovaným teplem a tlakem.
• Vyžíhání pro zpevnění: Konečná stupeň vypalování v troubě za účelem křížového vazby polymerů a maximalizace odolnosti, odolnosti proti opotřebení a chemické stability.

Samotné fólio pro tepelný přenos je výkonem materiálového inženýrství, obvykle se skládá z pěti různých vrstev. Základem je PET vrstva fólie která během celého procesu působí jako stabilní, pružný nosič. Nad tímto se nachází uvolňovací vrstva , která je navržena tak, aby se při určité teplotě roztavila nebo změkla, což umožňuje následujícím vrstvám se čistě oddělit od PET nosiče. ochranná vrstva je průhledný povlak, který chrání tištěný obraz před opotřebením a UV zářením. vrstva inkoustu obsahuje vlastní strukturovaný obraz. Nakonec lepidelní vrstva je kritickou součástí pro aplikace na skle, formulovanou tak, aby se při zahřátí roztékala a vytvořila silnou vazbu s hladkým povrchem skla.

Srovnávací výhody oproti síťotisku

Výhody tohoto upraveného tisku přenosem tepla na sklo jsou významné, zejména ve srovnání s tradičním síťotiskem.

• Efektivita vícebarevného tisku: Protože celý vícebarevný vzor je předtisknut na fólii jedinou kontrolovanou operací, může být přenesen na skleněnou láhev v jednom kroku. Tím se eliminuje zdlouhavý a časově náročný proces zarovnávání více sítí při síťotisku, což výrazně zkracuje dobu výroby a snižuje odpad materiálu způsobený nesprávným zarovnáním. V době rostoucích nákladů na pracovní sílu a vysokých požadavků zákazníků na dokonalé zarovnání je tato výhoda významným ekonomickým i kvalitativním přínosem.
• Flexibilita tisku a kvalita obrazu: Během tiskového procesu filmu mohou výrobci použít standardní CMYK tisk pro dosažení plné barevné škály nebo speciální tisk s přesně určenými barvami (spot colors) pro konkrétní odstíny odpovídající značce. To umožňuje dosáhnout fotorozlišitelných efektů, vysoké barevné věrnosti a plynulých barevných přechodů, které jsou téměř nemožné realizovat u síťotisku.
• Vynikající odolnost: Etapa následného tepelného zpracování po přenosu zajistí úplné vytvrzení inkoustů a povlaků, čímž vznikne finální obraz s vynikající barevnou stabilitou a vysokou odolností proti vyblednutí. Hotový výrobek vykazuje vynikající vlastnosti, včetně odolnosti proti korozi, stárnutí, opotřebení a vysokým teplotám, díky čemuž je vhodný pro výrobky, které mohou být vystaveny praní, sterilizaci nebo působení venkovního prostředí.

Závěrem lze říci, že adaptace termotransferového tisku pro skleněné výrobky představuje významný technologický pokrok. Překonáním historické výzvy adheze na materiály s nízkou povrchovou energií otevřel nové možnosti dekorování skla s dosud nevídanou úrovní detailů, živosti barev a efektivity. S dalším pokrokem materiálové vědy se očekává další rozšíření oblasti termotransferového tisku, čímž se pevněji ujímá jeho role jako základního pilíře moderní průmyslové dekorace.