Sítotiskový inkoust vypadá čistě – proč se po upečení objevují puchýře

Sítotiskový inkoust / Kontrola defektů po vytvrzení

Deska s plošnými spoji nebo skleněný panel, který vychází ze sítotiskové tiskárny s čistým, ostrým nánosem inkoustu – žádné roztékání, správná definice hran, jednotná barva – a poté se na něm po kroku vypalování tvoří puchýře, dírky nebo vyvýšené skvrny, vykazují jednu z frustrujících defektů inkoustu, kterou je třeba diagnostikovat: problém, který není vidět v okamžiku tisku, ale objeví se až po působení tepla. Tisk není bodem selhání. Otázkou je, co se stane s plynem a rozpouštědlem zachyceným uvnitř inkoustového filmu, když teplota pece stoupne.

Proč se na vizuálně čistém tisku objevují vady po vypálení

Sítotiskové barvy se nanášejí jako mokrý film, který obsahuje rozpouštědla, zbytkový vzduch zachycený během míchání barev a tisku a v některých případech složky s nízkým bodem varu, které zůstávají kapalné při pokojové teplotě. Tisk vypadá čistě, protože jsou rozmístěny ve filmu tam, kde nejsou vidět. Pec mění vše: stoupající teplota odpařuje rozpouštědla a expanduje zachycený vzduch, vytváří vnitřní tlak ve filmu, který se současně snaží proudit, vyrovnávat a zesíťovat. Když tlak narůstá rychleji, než jej fólie dokáže odvětrat, tvoří se puchýře. Když povrch filmu geluje dříve, než může plyn čistě uniknout, zůstanou po něm dírky.

Sekvence, která vede k puchýřům a dírkám

Rozpouštědlo a zachycený vzduch jsou přítomny v mokrém filmu

Každý potištěný inkoustový film obsahuje rozpuštěné rozpouštědlo a určitou úroveň zachyceného vzduchu přiváděného během přípravy inkoustu, průchodu stěrkou a kontaktu se substrátem.

Teplota trouby stoupá

Jak substrát vstupuje do pece, teplota filmu se zvyšuje. Tlak par rozpouštědla rychle stoupá; zachycený vzduch expanduje podle zvýšení teploty.

Viskozita filmu klesá a poté stoupá

Inkoustový film se při zahřívání zpočátku stává méně viskózním – to je okno, ve kterém musí unikat plyn. Jak začíná síťování, viskozita rychle stoupá, čímž se uzavře únikové okno.

Tlak plynu překračuje pevnost filmu

Pokud rychlost tvorby plynu překročí schopnost fólie odvětrávat – buď proto, že viskozita již vzrostla, nebo protože objem plynu je příliš vysoký – vnitřní tlak se zvyšuje nad kohezní pevnost fólie.

Blistrová nebo dírková forma

Puchýře se tvoří, když se film delaminuje nebo vyklene nad zachycenou plynovou kapsou. Když plyn uniká, tvoří se dírky, ale povrch filmu již částečně zgelovatěl a nemůže znovu proudit a uzavřít výstupní kanál.

Rozdíl mezi puchýřem a dírkou je načasování: puchýře znamená, že plyn je stále zachycen, když se film vytvrzuje; dírky znamenají, že plyn unikl, ale povrch už byl po odvětrání příliš ztuhlý, aby se sám zacelil.

Faktory, které zvyšují riziko vad po upečení

Míchání inkoustu / začleňování vzduchu	Vysokosmykové míchání bez adekvátního odvzdušnění vytváří mikrobubliny, které nejsou viditelné ve vlhkém inkoustu, ale výrazně expandují pod teplem pece
Rozpouštědlové složení	Rozpouštědla s vysokým bodem varu, která dostatečně neprchají předtím, než film začne gelovatět, vytvářejí vnitřní tlak během pozdějších fází vytvrzování
Tloušťka filmu	Silnější usazeniny mají větší celkový objem rozpouštědla a zachyceného vzduchu a vnitřní vrstvy mají delší cestu k povrchu – zvyšuje se riziko vzniku puchýřů
Rychlost náběhu trouby	Velmi rychlý nárůst teploty zajišťuje rychlé odpařování rozpouštědla, než má film šanci se odvětrat – pomalejší nárůst umožňuje kontrolovanější uvolňování rozpouštědla
Krok předpečení (vypnutí).	Pokud necháte potištěnou fólii odpočívat při mírné teplotě před úplným vytvrzením, umožníte rozpouštědlu uniknout dříve, než povrch fólie začne gelovatět – vynechání tohoto kroku výrazně zvyšuje riziko defektu u silných nánosů
Přítomnost a účinnost odpěňovače	Účinný odpěňovač snižuje objem vzduchu zachyceného v mokrém filmu před pečením – méně vzduchu znamená menší tlak řízený expanzí během cyklu vytvrzování

Nedostatečné odvzdušnění / Bez odblesku

Vysoký objem zachyceného vzduchu v mokrém filmu
Rychlé odpařování rozpouštědla zachycuje tlak pod gelující pokožkou
V tlustých ložiskových zónách se objevují puchýře
Po upečení viditelné dírky, kde plyn unikl příliš pozdě
Četnost vad se zvyšuje u silnějších sít nebo víceprůchodových výtisků

Optimalizované odpěňování řízené vytvrzování

Snižte objem zachyceného vzduchu od začátku
Krok odvětrání umožňuje opustit rozpouštědlo před začátkem gelovatění
Povrch fólie zůstává dostatečně dlouho otevřený, aby mohl plyn čistě odvětrat
Puchýře a dírky výrazně sníženy nebo odstraněny
Konzistentní výsledky napříč různými tloušťkami nánosu

Často kladené otázky

Pokud inkoust vypadá perfektně vytištěný, proč se puchýře objevují pouze v určitých oblastech panelu?

Lokalizace defektu typicky koreluje s místní tloušťkou filmu, stavem povrchu substrátu nebo distribucí tepla v peci. Prohlubně, designové oblasti s větším nánosem inkoustu a zóny s mírně nižším prouděním vzduchu v troubě jsou nejčastějšími místy pro lokalizovanou tvorbu puchýřů nebo dírek, i když okolní tisk vypadá správně.

Snižuje přidání více rozpouštědla pro zředění inkoustu tvorbu puchýřů?

Nespolehlivě – snížení viskozity může pomoci lepší toku fólie během tisku, ale pokud se přidá vysokovroucí rozpouštědlo, může zvýšit celkový objem rozpouštědla, které musí uniknout během pečení, a problém ještě zhoršit. Použití správné směsi rozpouštědel pro profil vytvrzování je důležitější než pouhé snížení koncentrace.

Je vždy bezpečné přidat do procesu delší předpečení odvětrání?

Ve většině případů je mírné odvětrání (pokojová teplota nebo mírné teplo, několik minut) prospěšné pro snížení tvorby puchýřů u silných usazenin, aniž by to ovlivnilo rozlišení tisku nebo přilnavost. Velmi dlouhé doby odvětrání v prostředí s vysokou vlhkostí mohou umožnit absorpci vlhkosti, která vytváří vlastní problémy. Teplota a čas odvětrání by měly být ověřeny pro konkrétní systém inkoustu a substrát.

Dají se opravit dírky ve vytvrzeném inkoustu?

U funkčních inkoustů na deskách plošných spojů nebo technických substrátech jsou dírky obvykle funkční vadou, která vyžaduje přepracování – přetisk na vadnou vytvrzenou vrstvu bez přípravy povrchu obvykle vede ke špatné adhezi opravného tisku. Prevence prostřednictvím optimalizace procesu je výrazně spolehlivější než oprava.

Klíčové s sebou

Puchýře po vypálení a dírky v sítotiskových barvách jsou defekty způsobené tlakem plynu – objevují se, když páry rozpouštědla nebo zachycený vzduch nemohou uniknout z filmu dříve, než pod teplem gelovatí. Kvalita tisku v době aplikace není pro tento režim selhání relevantní.

Zachycený vzduch a rozpouštědlo expandují během pečení a musí uniknout dříve, než film zgelovatí
Tvorba puchýřů znamená, že plyn je při vytvrzování stále zachycen; dírky znamenají únik plynu, ale film se nedokázal samovyléčit
Odpěnění inkoustu snižuje počáteční objem zachyceného vzduchu
Řízený krok odvětrání před vypálením je jedním z nejspolehlivějších způsobů, jak snížit oba typy vad ve výrobě

Zažíváte po vypálení puchýře nebo dírky v sítotiskových barvách navzdory čisté kvalitě tisku? Náš tým může pomoci vyhodnotit výběr odpěňovače a profil vytvrzování pro vaši konkrétní kombinaci inkoustu a substrátu.