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Técnicas de impresión mcl

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Tema 6 del curso de Técnicas de Procesamiento de Polímeros II

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Técnicas de impresión mcl

  1. 1. TTééccnniiccaass ddee IImmpprreessiióónn UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DIVISIÓN DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE MECÁNICA Prof. Jeanette González 2014
  2. 2. Las técnicas de impresión en piezas de materiales poliméricos son procesos utilizados para reproducir textos o imágenes sobre éstas. En todos los casos se utilizan mecanismos sencillos que consisten en aplicar sustancias colorantes (tintas) al artículo plástico (envase, película, lámina, etc.). Sirven para:  Proporcionar información de un producto  Publicidad  Decoración  Estimular ventas
  3. 3. La mayoría de los polímeros (apolares) que van a ser impresos son incompatibles con las tintas (polares) lo que hace necesario aplicar un tratamiento superficial antes de la impresión. Estos tratamientos oxidan la superficie del material generando grupos polares que permiten la penetración de la tinta en el polímero. Apolar Polar
  4. 4. TRATAMIENTOS Agentes Químicos Consiste en la exposición de la pieza plástica a gases de cloro en presencia de luz, exceso de cloro y gas hidrógeno. Método poco empleado por razones técnicas, económicas y de salubridad. Flameado Mediante llama de intensidad controlada aplicada sobre la superficie del artículo calentamiento superficial formación de los grupos funcionales que proporcionan la compatibilidad con la tinta mediante la oxidación. Técnica empleada casi exclusivamente en la impresión de envases.
  5. 5. TRATAMIENTO S Corona Tratamiento superficial usado para películas: Consiste en aplicar con un generador de alta frecuencia una serie de descargas eléctricas a la capa superficial de la película propiciando la formación de ozono y de calor. se genera oxidación de la pelílcula aumentan la compatibilidad polímero-tinta. Si el tratamiento es en presencia de aire, proporciona aumentos drásticos en el carácter polar y adhesivo de las películas, por lo que se produce un aumento de la tensión superficial de la misma y así se crean condiciones más propicias para que la tinta o el adhesivo se fije correctamente durante la impresión.
  6. 6. TÉCNICAS DE IMPRESIÓN Luego de realizar los tratamientos superficiales previos se procede a la impresión mediante diferentes técnicas según sean los requerimientos del producto, entre las cuales están: 1. Impresión en relieve 1.1 Tipografía u Offset en seco 1.2 Rotograbado o hueco grabado 1.3 Flexografía 2. Serigrafía 3. Tampografía 4. Marcado
  7. 7. TIPOGRAFÍA U OFFSET EN SECO Proceso que consiste en transmitir sobre la superficie del plástico, generalmente un cuerpo hueco, una imagen mediante presión de rodillos entintados. Una serie de rodillos transportan la tinta desde un contenedor hasta un rodillo que posee una plancha de goma conocida como cliché y que posee el diseño final en relieve. Una vez transferida la tinta al cliché, éste la transmite a un rodillo final conocido como rodillo de transferencia mediante el cual la tinta es impresa en la pieza.
  8. 8. TIPOGRAFÍA U OFFSET EN SECO En este proceso las tintas suelen ser pastosas y cada color debe estar ubicado en un rodillo para evitar la mezcla de los colores. Este hecho permite realizar la impresión de diferentes colores durante un mismo procedimiento, ya que para cada color existe un cliché y todos simultáneamente imprimen en el rodillo de transferencia. Sistema “Off set” multicolor
  9. 9. ROTOGRABADO O HUECOGRABADO HUECOGRABADO Técnica de impresión en la cual las imágenes son transferidas al sustrato a partir de una superficie cuyas depresiones contienen tinta Con la introducción de las prensas rotativas Rotograbado
  10. 10. ROTOGRABADO Los elementos de diseño se encuentran hundidos respecto a la superficie, es decir, la imagen que se desea imprimir está compuesta de diminutos agujeros donde la tinta puede depositarse y luego será trasladada a la pieza. La tinta se aplica en los rodillos por medio de un depósito. El exceso de tinta se elimina con un raspador de acero para que sólo la tinta remanente en los pequeños agujeros sea transferida por presión al material que se desea imprimir. Por último la tinta se seca por la evaporación del solvente de la misma con aire caliente.
  11. 11. ROTOGRABADO Proceso de rotograbado. a) Cliché entintado, b) Eliminación del exceso de tinta con un raspador metálico y c) Cliché listo para imprimir la película.
  12. 12. ROTOGRABADO película plástica
  13. 13. ROTOGRABADO La combinación adecuada de ancho y profundidad de las celdillas grabadas en los rodillos permitirá obtener tonalidades deseadas (a) (b) (c) Detalle de las celdillas de los rodillos para rotograbado: (a) Celdillas de igual ancho y distinta profundidad, (b) Celdillas de distinto ancho e igual profundidad, © Celdillas de distinto ancho y distinta profundidad
  14. 14. ROTOGRABADO Cada sistema de cilindros/plancha/tinta/rasqueta es un cuerpo de rotativa capaz de imprimir un color. Para imprimir cuatro colores hacen falta cuatro cuerpos, aunque las variantes y posibilidades son muy numerosas. Es usual que en la zona de salida de un cuerpo haya alguna forma de secado. Además, las grandes rotativas de rotograbado suelen llevar al final una zona de corte.
  15. 15. ROTOGRABADO Detalle de imagen obtenida por rotograbado Ampliación vista a través de una lupa especial Prensa para rotograbado
  16. 16. ROTOGRABADO Sistema de impresión de los más usados por su velocidad y calidad de impresión
  17. 17. ROTOGRABADO ÝPermite reproducir detalles muy precisos y una reproducción del color muy brillante sobre papeles bastante fino a una gran velocidad. Conserva el detalle. ÝComo las tintas son muy fluidas, se pueden aplicar en grandes cantidades, lo que permite imprimir colores más brillantes ÝAdmiten bobinas del sustrato de una anchura excepcional, lo que permiten desarrollos de pliegos bastante amplios y una gran flexibilidad productiva. Ventajas Desventajas ßEl grabado de las planchas (cilindros) es muy costoso tanto en material como en maquinaria. No es indicado para pequeñas producciones.
  18. 18. FLEXOGRAFÍA Técnica de impresión en alto relieve, donde los rodillos cubiertos con una plancha de caucho conocida como cliché, previamente entintada, aplican presión sobre la película logrando la impresión de la misma. Se utilizan tintas líquidas que se caracterizan por su rapidez de secado, y es por ello que se pueden realizar impresiones de múltiples colores en un solo proceso, aunque en algunos casos y según sea la capacidad de absorción de tinta del polímero, deben colocarse en la máquina de flexografía unidades de secado como: generadores de calor, generadores de aire, etc.
  19. 19. 1. Plancha flexible. Se prepara la plancha (1) con un material flexible (elastómero). La imagen es impresa de forma invertida. 2. Portaplancha. La plancha se ajusta al cilindro portaforma o portaplancha. 3. Sustrato. La lámina se monta sobre un rodillo (3), por el que pasa la película, que a su vez se alimenta de tinta. 4. Anilox. Cilindro de cerámica o acero cubierto de miles de huecos en forma de celdillas, recibirá la tinta. 5. Cámara Cerrada (entintador) 6. Rasqueta 7. Cilindro de Impresión 8. Impreso COMPONENTES FLEXOGRAFÍA
  20. 20. FLEXOGRAFÍA Detalle del entintado 4. Anilox 5. Cámara Cerrada(entintador) 6. Rasqueta
  21. 21. Detalle del rodillo anilox FLEXOGRAFÍA
  22. 22. FLEXOGRAFÍA Proceso Esquematizado Detalle de prensa para flexografía
  23. 23. Las Planchas FLEXOGRAFÍA Fabricadas con materiales elastoméricos, flexibles o de fotopolímero (materiales flexibles de tipo plástico sensibles a la luz). La plancha es de lectura negativa. Lo que lleva la tinta está en alto relieve.
  24. 24. FLEXOGRAFÍA Mediante este proceso de impresión es posible aplicar desde una hasta diez tintas, incluyendo diferentes tipos de acabados como barnices, laminación plástica y estampado de película. Además es uno de los métodos de impresión más usado para películas que van sobre envases, bolsas de papel y plástico, hasta la impresión de servilletas, papeles higiénicos, cartoncillos plegadizos, periódicos, etc.
  25. 25. FLEXOGRAFÍA Ý Planchas flexibles, se adaptan fácilmente a superficies desiguales, por lo que se puede imprimir en materiales como cartón corrugado sin aplicar mucha presión. Ý El coste de las planchas es mayor que en tipografìa offset y mucho más baratas que las de rotograbado. Ý Las planchas aguantan tirajes bastante largos. ÝLa velocidad del sistema y el rápido secado. Ventajas Desventajas ß Requiere de un estricto control, en color y presión, sino el color puede ser muy desigual y la impresión puede tener halos o zonas desiguales.
  26. 26. SERIGRAFÍA Consiste en transferir una tinta a través de un tamiz de mallas finas de tejido de seda, nylon, poliéster o metálico tensado en un marco y cuyas mallas se cierran con unas capas sensibles a la luz. Mientras mas cerrado sea el entramado en la zona abierta de la malla por donde pasa la tinta, mejor será la resolución de la imagen impresa.
  27. 27. SERIGRAFÍA El sistema de impresión es repetitivo y consiste en impregnar el tamiz con una tinta viscosa y luego éste se dispone sobre el objeto a imprimir de modo que durante el paso de un raspador de goma tan solo se produzca un contacto lineal entre el tamiz y el plástico. Esta técnica es apropiada para los envases soplados o inyectados, pero posee la gran desventaja que sólo puede aplicarse un color a la vez.
  28. 28. SERIGRAFÍA LA TÉCNICA Detalle de la malla para impresión
  29. 29. SERIGRAFÍA PRENSAS
  30. 30. Aplicaciones:  Botellas  Señalizaciones  Inyectadoras  Tuberías SERIGRAFÍA
  31. 31. TAMPOGRAFÍA Sistema de impresión basado en la transferencia de tinta desde una superficie plana (cliché), a otra superficie que puede ser plana, cóncava, convexa o la combinación de todas ellas gracias a un tampón, fabricado con un elastómero sintético, que se adapta perfectamente a formas irregulares. ÝPuede utilizarse sobre cualquier soporte ÝDefinición de los detalles tipográficos Ventajas
  32. 32. TAMPOGRAFÍA Prensas
  33. 33. TAMPOGRAFÍA Tampones Detalle de impresión de pelota de golf Detalle de impresión de un encendedor
  34. 34. TAMPOGRAFÍA Aplicaciones: Suele aplicarse a sectores como la electrónica, la telefonía móvil, la automoción, la impresión de material deportivo, envases, etc. Ejemplos. •Símbolos en botones de paneles de automóviles •Caracteres de los teclados de computadoras •Marcas de graduación de productos médicos
  35. 35. IMPRESIÓN EN EL MOLDE (IMD) Técnica que consiste en colocar una película pre-impresa dentro del molde de una máquina de inyección y luego inyectar el polímero, o de una termoformadora y luego hacer el formado. Ejemplos en moldeo por inyección Ejemplos en termoformado
  36. 36. IMPRESIÓN EN EL MOLDE (IMD) En el proceso de inyección  Fuerza de Cierre de la máquina de inyección  Geometría y espesor de la pieza  Longitud de flujo  Tiempo de residencia del material  Temperaturas y presiones de operación  Presecado de la resina Consideraciones en el proceso de inyección:
  37. 37. IMPRESIÓN EN EL MOLDE (IMD) Ý Al decorar la pieza directamente en el ciclo de moldeo, el proceso se vuelve altamente eficiente y rentable. Ventajas Desventajas ß Se debe tener cuidado con la selección del material, ya que pueden haber problemas con las propiedades mecánicas, el corrimiento de la tinta, o pobre adherencia entre el sustrato polimérico y la película impresa.
  38. 38. IMPRESIÓN EN EL MOLDE (IMD) Consideraciones en el proceso de inyección:  Fuerza de Cierre de la máquina de inyección  Geometría y espesor de la pieza  Longitud de flujo  Tiempo de residencia del material  Temperaturas y presiones de operación  Presecado de la resina
  39. 39. CALIDAD DE LA IMPRESIÓN La calidad de la impresión se determina por un método usado desde hace mucho tiempo que consiste en el uso de una cinta adhesiva, la cual es colocada sobre la impresión y retirada de forma brusca. La calidad se califica con la siguiente escala: • Excelente: ninguna tinta removida • Muy buena: pequeñas cantidades de tinta removidas • Buena: menos del 25% de la tinta removida • Regular: de 25 a 50% de tinta removida • Mala: más de 50% de tinta removida
  40. 40. CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Este tipo de pruebas posee los siguientes inconvenientes: 1.Método rudimentario y subjetivo. 2.No detecta problemas con la tinta, solventes o el mismo proceso de impresión. 3.En ocasiones, se da la falsa idea que los problemas están asociados con la cinta adhesiva.
  41. 41. CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Otro método para determinar la calidad de la impresión es mediante el uso de líquidos especialmente formulados, que permiten medir, con cierta precisión, la tensión superficial cuyo valor óptimo va a depender de la aplicación específica de cada pieza. La tensión superficial es medida en dinas/cm. El rango de valores de estas soluciones está entre 30 y 70 dinas/cm. Existen equipos portátiles para medir de manera rápida con sólo un nivel de medición (38 dinas/cm).
  42. 42. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Presencia de aditivos Defectos en las piezas Diferencias de espesor Orientación molecular de las piezas Viscosidad de las tintas usadas
  43. 43. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Aditivos La presencia de aditivos tales como agentes deslizantes, agentes antiestáticos, etc., puede afectar la eficiencia del tratamiento de la descarga corona o éstos pueden migrar a la superficie después del tratamiento, lo cual impediría la adecuada adhesión de la tinta.
  44. 44. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Viscosidad de las Tintas Es de suma importancia ya que de ésta depende la aparición de defectos en la impresión. Tintas con baja viscosidad tienden a invadir sitios del grabado donde no le corresponde viéndose mezclas de colores o formas imprecisas. Las viscosidades altas no permiten una buena transferencia de la tinta al envase por lo que pudieran verse zonas sin ella, también pudiera ser necesario usar mayores presiones en el proceso de entintado por los costos de impresión aumentan.
  45. 45. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Orientación Molecular Si los parámetros del proceso para la obtención de la pieza a estampar producen altas orientaciones moleculares, durante el proceso corona se originan distorsiones en la pieza que impiden una impresión de alta calidad. Por otro lado, pudiera ocurrir que después de cierto tiempo y bajo cierta condiciones, la figura se distorsione.
  46. 46. FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMPRESIÓN Diferencias de espesor Las diferencias de espesor importantes en una pieza originan que el tratamiento de flameado o el tratamiento corona distorsione de forma no uniforme la pieza por lo que al aplicar las tintas, la figura se obtiene deformada.

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