Применение термопечати на стеклянных изделиях

Введение в процесс термопереносной печати

Термопечать — это сложная и универсальная декоративная технология, которая произвела революцию в отделке поверхностей во многих отраслях. В основе метода лежит многоэтапный процесс, который начинается с цифрового или художественного дизайна и завершается постоянным соединением этого дизайна с изделием. Процесс начинается с создания рисунка. На основе этого рисунка изготавливается прецизионная медная пластина, зачастую с использованием фотомеханического процесса. Затем электромеханическая гравировальная машина тщательно наносит рисунок на эту медную пластину. Для многоцветных рисунков обычно изготавливаются отдельные цилиндры для каждого цвета. Этот мастер-цилиндр затем устанавливается на высокоточную печатную машину, которая наносит отдельные цвета чернил на специальную термотрансферную пленку, формируя полный рисунок по слоям.

Альтернативный метод заключается в использовании покрытия машины для равномерного нанесения чернил на термопередающую пленку в соответствии с заданным цифровым изображением. Независимо от используемого способа печати для создания рисунка на пленке, последний и наиболее важный этап — сам перенос. Он осуществляется с помощью термопресса, который с помощью комбинации контролируемого нагрева и давления переносит рисунок с пленки-носителя и прочно закрепляет его на поверхности конечного изделия.

Традиционные области применения и ограничения материалов

В существующих промышленных приложениях метод термопереноса зарекомендовал себя как премиальный способ отделки для широкого спектра материалов. Он широко используется на различных пластиках, включая АБС, АС, ПС, ПВХ, ЭВА, ПП и ПЭ, а также на тканях, керамике и металлизированных панелях. Привлекательность этой технологии обусловлена высоким качеством готовой продукции. Она обеспечивает исключительную адгезию и устойчивость к износу, гарантируя сохранность рисунка при эксплуатации. Кроме того, чернила разработаны с высокой устойчивостью к воздействию солнечных лучей, предотвращая быстрое выцветание. Получаемые изображения отличаются высокой реалистичностью и яркостью, поверхность чернил равномерная, гладкая и тонкая, без текстуры или неровностей, характерных для других методов печати, таких как трафаретная печать.

Однако применение этой технологии исторически ограничивалось свойствами поверхности субстрата. Для успешного сцепления чернила должны образовывать прочную механическую и/или химическую связь с материалом. Традиционная термопечать хорошо зарекомендовала себя на субстратах с определённым профилем поверхности, но столкнулась со значительными трудностями при работе с такими материалами, как стекло. Стеклянные субстраты характеризуются чрезвычайно низкой шероховатостью поверхности (обычно в диапазоне от 0,5 до 10 нанометров) и очень высоким глянцем. Хотя эти свойства желательны с точки зрения прозрачности и внешнего вида, они создают поверхность, которая по своей природе непористая и скользкая. Материалы, подобные чернилам, используемые в традиционных процессах термопереноса, не могли обеспечить достаточное сцепление на такой гладкой поверхности, что часто приводило к отслаиванию или царапинам. Следовательно, в течение многих лет термопечать не считалась жизнеспособным вариантом для декорирования стеклянных изделий.

Прорыв: адаптация термопечати для стекла

Основным методом декорирования стеклянных изделий долгое время была трафаретная печать. Хотя этот способ эффективен для простых дизайнов с однотонными цветами, у трафаретной печати есть свои ограничения. Она плохо справляется с передачей высокодетализированных, фотореалистичных изображений, плавных цветовых переходов и точного совмещения в многоцветных рисунках. Процесс может быть громоздким, поскольку каждый цвет требует отдельного трафарета и отдельного прохода через принтер, что увеличивает время, стоимость и вероятность ошибок.

Учитывая эти ограничения, разработчики в области поверхностного декора начали адаптировать процесс термопереноса для стекла. Прорыв произошёл благодаря созданию специализированных пленок для переноса и клеевых слоёв, разработанных специально для материалов с низкой поверхностной энергией, таких как стекло. Переработав химию чернил и ключевой клеевой слой, производители создали систему, которая активируется при определённых температуре и давлении, образуя прочное соединение с гладкой поверхностью стекла. Этот усовершенствованный процесс напрямую решает требования к плоскостности, чёткости и адгезии, которые трафаретная печать не могла стабильно обеспечить, тем самым отвечая строгим требованиям к качеству высокотоварной продукции на специализированных рынках, таких как элитные флаконы для парфюмерии, фармацевтическая стеклянная тара и изделия из декоративного стекла премиум-класса.

Рабочий процесс и конструктивные преимущества

Усовершенствованный рабочий процесс термопечати по стеклу представляет собой упрощённую последовательность:

• Дизайн узора: Создание цифрового художественного произведения высокого разрешения.
• Изготовление печатных форм: Изготовление гравировальных печатных цилиндров.
• Печать на пленке: Использование цилиндров для нанесения рисунка на многослойную термопередающую пленку.
• Термоперенос: Нанесение пленки на стеклянное изделие под точным воздействием тепла и давления.
• Закалка с отверждением: Заключительная стадия отверждения в печи для поперечного сшивания полимеров, обеспечивающая максимальную долговечность, устойчивость к истиранию и химическую стабильность.

Термопередающая пленка сама по себе является образцом передового материала, как правило, состоящего из пяти различных слоев. Основу составляет ПЭТ пленочный слой который служит стабильным, гибким носителем на протяжении всего процесса. Над этим расположен следующий слой слоя разделения , который предназначен для плавления или размягчения при определённой температуре, что позволяет последующим слоям чисто отделяться от подложки из ПЭТ. защитный слой прозрачное покрытие, защищающее напечатанное изображение от истирания и ультрафиолетового света. слой чернил содержит фактическое изображение с рисунком. Наконец, клеевой слой является ключевым компонентом для применения на стекле, разработанным таким образом, чтобы расплавляться и образовывать прочное соединение с гладкой поверхностью стекла при нагревании.

Сравнительные преимущества перед трафаретной печатью

Преимущества адаптированной термопередачи для стекла весьма значительны, особенно в сравнении с традиционной трафаретной печатью.

• Эффективность многоцветной печати: Поскольку весь многоцветный рисунок предварительно наносится на пленку за одну контролируемую операцию, его можно перенести на стеклянную бутылку за один этап. Это устраняет громоздкий и трудоемкий процесс совмещения нескольких трафаретов при трафаретной печати, значительно сокращая время производства и уменьшая отходы материалов, вызванные несовпадением элементов изображения. В эпоху роста стоимости рабочей силы и высоких требований клиентов к точности совмещения, это преимущество обеспечивает значительный экономический эффект и повышение качества.
• Гибкость печати и качество изображения: На этапе печати на пленке производители могут использовать стандартную CMYK-печать для получения полной гаммы цветов или применять печать специальными цветами для точного соответствия фирменным оттенкам. Это позволяет добиться фотореалистичных эффектов, высокоточной цветопередачи и плавных цветовых переходов, которые крайне сложно реализовать методом трафаретной печати.
• Превосходная прочность: Этап послепереводного отверждения обеспечивает полную полимеризацию чернил и покрытий, в результате чего получается готовое изображение с исключительной цветовой стабильностью и высокой устойчивостью к выцветанию. Готовый продукт обладает отличными свойствами, включая коррозионную стойкость, устойчивость к старению, износостойкость и термостойкость, что делает его подходящим для изделий, которые могут подвергаться стирке, автоклавированию или воздействию внешней среды.

В заключение, адаптация технологии термотрансферной печати для стеклянных изделий представляет собой значительный технологический прорыв. Преодолев историческую проблему адгезии на материалах с низкой поверхностной энергией, она открывает новые возможности для декорирования стекла с беспрецедентным уровнем детализации, яркости цветов и эффективности. По мере дальнейшего развития материаловедения сфера применения термотрансферной печати будет расширяться ещё больше, укрепляя её роль как ключевого метода современной промышленной отделки.