Сетки для шелкографии, свойства и методы натяжения

Для получения качественного результата в трафаретной печати существует много важных составляющих, одно из которых, самое важное — это печатная форма (рама с натянутой на нее сеткой). Речь пойдет о правильном выборе сеток в шелкографии.

Наиболее часто проблемы возникают при низком уровне натяжения сетки, в результате чего сокращается срок эксплуатации сетки, ухудшается качество оттиска и замедляется процесс работы.

Неравномерность натяжения сетки по площади рамки приводит к искажению изображения (оттиска) и цветопередачи. Различная степень натяжения на рамках при многоцветной печати приводит к трудностям цветосовмещения и другим проблемам печати. Именно поэтому значение правильного выбора сетки и натяжения не может быть приуменьшено. Рассмотрим некоторые параметры сеток и способы их натяжения.

Параметры сеток для трафаретной печати

Из всего выбора сеток для шелкографии, представленных сегодня на рынке, остановимся на монофиламентных полиэстерных (monofilament polyester) сетках, так как именно они в наибольшей степени отвечают требованиям современной трафаретной печати. Сетки описываются следующими характеристиками: номер сетки (mesh count), диаметр нити (thread diameter), размер ячейки (mesh opening) / открытое пространство (open area), толщина сетки (fabric thickness), свойства нити.

Номер сетки (mesh count)

Количество нитей на сантиметр или количество нитей на дюйм (2.54 см). Например, номер 120 нитей/см = 305 нитей/дюйм (120*2.54=305). Дюймовые размеры сеток широко используются в США. Измерения проводятся в обоих направлениях: вдоль рулона и поперек. Неправильный выбор номера сеток приводит к проблемам с оттиском: зубчатый край, муар и потеря детализации.

Диаметр нити (thread diameter)

Измеряется в микронах. Обычно фирмы производители указывают номинальный диаметр. Это означает, что диаметр измерен перед процессом плетения сетки. В результате последующей финишной обработки сетки диаметр нити может увеличиться до 5 микрон.

Размер ячейки (open area)

Расстояние между двумя соседними нитями в обоих направлениях, измеренное в микронах.

Открытое пространство (open area)

Процентное отношение площади открытого пространства к площади занятого нитями. Процесс плетения сетки и финальной обработке оказывает влияние на профиль открытой ячейки, которая выглядит как квадрат с слегка утолщенными сторонами, поэтому размер ячейки измеряют посередине (между параллельными нитями).

Размер ячейки (mesh opening) и открытое пространство (open area) — очень важные показатели. Например, сетка 230 нитей/дюйм с диаметром нитей 48 мкм имеет открытое пространство 32%, а сетка с таким же номером 230 нитей/дюйм, но с диаметром нитей 40 мкм имеет открытое пространство 41%, таким образом, вы можете контролировать толщину слоя краски на изделии.

Толщина сетки (fabric thickness)

Главный фактор определения толщины слоя краски, который можно достигнуть с данной сеткой.

Свойства нитей

Монофиламентные полиэстерные нити или волокна, как их называют производители, экструдированы из нагретой полиэфирной смолы в одиночную нить перед вытяжкой к точному диаметру нити. Процесс экструдирования приводит к молекулярному выравниванию. В конечном счете, нить становится эластичной и приобретает «память», означающее, что нить может быть растянута под воздействием усилия и вернется в статическое (нейтральное) положение после снятия усилия. Эта «эластичная память» имеет порог (предел текучести) после которого нить не способна держать натяжение. Существует еще один показатель — механическая прочность при растяжении, превысив который, сетка будет механически разрушена. Свойства эластичности или эластичная память сетки определяется в процессе производства сетки на фабрике. После плетения, процессы окончательной обработки сетки закладывают пределы эластичности сетки на растяжение в обоих направлениях.

Два вида нити получили наибольшее распространение:

• стандарный монофиламентный полиэстер
• LE (low-elongation) полиэстер.

Разница заключается в ограничении силы натяжения, достижения уровня натяжения и способности стабильно удерживать натяжение. Стандартные нити теряют натяжение сильнее, по сравнению с LE нитями. LE нити обеспечивают лучшую эластичную память за счет выравнивания молекулярной структуры полиэстера, в результате сетка имеет большую стойкость к натяжению и гибкость. Уровень натяжения, который можно достигнуть для LE сеток на 8-10 Н/см больше чем для обычных. LE сетки прочнее и имеют выше точку текучести. Если вы уже используете или только собираетесь использовать LE сетку, давайте рассмотрим, какой тип системы для натяжения вы используете, так как это сказывается на конечном результате. Некоторые системы имеют ограничения по возможностям и не всегда способны обеспечить должное натяжение для LE сеток.

Системы для натяжения сеток

Обычно системы для натяжения включают в себя: системы с несколькими механическими или пневматическими захватами (от 4-х и более), рамы-роллеры. Все эти устройства имеют как плюсы, так и минусы, однако некоторые из них более совместимы с рекомендуемыми методами натяжения сеток. Существует три основных метода натяжения: ступенчатое, быстрое, импульсное, которые мы рассмотрим ниже.

Системы с несколькими захватами (от 4-х и более)

Главное отличие между механическими и пневматическими системами это способность последних растянуть сетку одновременно сразу в четырех направлениях, что позволяет добиться разницы в уровне натяжения в пределах 2 Н/см в продольном и поперечном направлении. Как мы увидим позже, пневматические системы незаменимы в одном из самых новых методов натяжения — импульсном.

Системы с несколькими захватами (от 4-х и более) используются с жесткими рамами, стороны которые предварительно выгибают, для того чтобы достичь максимального натяжения и уменьшить потери натяжения, так как после того как сетка приклеена к рамке, усилие натяжения сетки может прогнуть рамку и натяжение может уменьшиться. После того как сетка приклеена к рамке ее невозможно будет «подтянуть», поэтому растягивайте сетку до максимально возможного уровня, не достигая порога текучести. Все производители сеток рекомендуют определённые уровни натяжения для каждого номера своих сеток. Эти рекомендации должны быть неукоснительно соблюдены.

Рамы-роллеры

Получили очень широкое распространение в шелкографии, так как совмещают в себе как натяжное устройство, так и саму раму. Одно из главных преимуществ рам-роллеров — это возможность подтянуть сетку и компенсировать уровень натяжения, потерянный во время работы.

рамы-роллеры натягивают сетку за счет поворачивания роллеров ключами. Существуют также специальные столы с захватами, управляемыми пневматикой, которые поворачивают роллеры, что позволяет равномерно растянуть сетку в четырех направлениях. При натяжке необходимо также ослаблять углы.

Подробнее о рамах-роллерах см. здесь.

Плоские самонатягивающиеся рамы

Имеют встроенный механизм внутри металлических стенок рамы. Недостатком этих рам является неравномерное натяжение сетки на углах, поэтому дизайн необходимо располагать не ближе 5-15 см от внутренних краев рамки, в зависимости от размера рамки. Необходимо перед натяжением, закрепив сетку зажимами, ослабить углы, нажатием пальца в каждом углу. Это будет уменьшать риск повреждения сетки во время натяжки. Как у всех механических систем, у таких рам имеется еще один недостаток — невозможность растянуть сетку одновременно в четырех направлениях.

Методы натяжения сеток трафаретных печатных форм

Существует несколько различных методов натяжения сеток, основная задача которых, достигнуть максимального уровня с минимальными потерями натяжения, после того как процесс натяжки завершен, а также, особенно, после процесса печати. С рамами-роллерами дело обстоит проще, так как всегда можно компенсировать ослабление сетки поднатяжкой. Не так хорошо обстоит дело с рамами, к которым сетка должна приклеиваться. Многие современные методы натяжения базируются на использовании систем с несколькими механическими или пневматическими захватами.

Ступенчатое натяжение

Наиболее распространенный способ при котором достигается стабилизация и уменьшается потеря натяжения перед печатью. Сетка сначала растягивается до начального уровня, затем «отдыхает» некоторое время. Этот процесс повторяется до пяти раз, пока оптимальное натяжение не будет достигнуто. Этот способ долгое время был самым эффективным для получения качественного натяжения, однако, недостатком его является длительное время процесса натяжки, что не всегда хорошо.

Быстрый способ

Сокращает время натяжки. Этот способ применяется в течение последних пяти лет, но он не универсален, так как не подходит для большеформатных рам, требующих уровня натяжения более 19 Н/см.

Импульсный метод

Новая концепция, которая совмещает в себе преимущества как ступенчатого, так и быстрого метода натяжки. Рекомендован только для систем с несколькими пневматическими захватами, которые могут растягивать сетку одновременно в четырех направлениях.

Процедура натяжки выглядит так:

1. Сначала удостоверьтесь, что размер куска сетки достаточен для вашей рамы. Разместите сетку поверх рамы (разматывая рулон вдоль длинной стороны рамы) и заправьте ее в фиксаторы.

2. Ослабьте сетку на углах, это будет предотвращать разрыв. Убедитесь в одинаковом расстоянии между последним пневматическим зажимом и концом рамы на обоих сторонах угла. Удерживая сетку, с усилием проведите пальцем по сетке от угла в направлении центра, по крайней мере, на 2.5 см и затем надавите вниз. Рамы небольшого размера требуют большего ослабления на углах, так как из-за небольшого размера сетки усилие на углах намного больше.

3. Натяните сетку до Уровня 1 (см. справочную таблицу производителя сеток). Производители сеток обычно заявляют три уровня натяжки сеток. Убедитесь, что давление воздуха распределено равномерно вдоль и поперек.

4. Проверьте с помощью тензометра (ньтонометра) натяжение сетки вдоль и поперек в центре рамы. Затем проверьте натяжение на углах. Разница должна составлять 1-2 Н/см. Если натяжение на углах значительно выше или непропорционально ниже, ослабьте или подтяните углы.

5. Ослабьте натяжение до нуля. Сетка должна постоять некоторое время. После «релаксации» сетку необходимо подтянуть в фиксаторах, так как она немного растянулась. Это необходимо применять всякий раз, когда вы работаете с рамами более 60″ (150 см) или когда зажимы проскальзывали во время натяжки. Проверьте установку сетки и стопорных зажимов, чтобы предотвратить проскальзывание сетки.

6. Верните натяжение до Уровня 1 и увеличить натяжение не более чем на 2 Н/см (для сеток с номером более 200 нитей/дюйм проверьте натяжение в центре и углах).

7. Снова кратковременно ослабьте сетку.

8. Растяните сетку до уровня п.6 и увеличьте натяжение не более чем на 2 Н/см.

9. Снова ослабьте сетку.

10. Снова растяните сетку до уровня, достигнутого в п.8

11. Ослабьте сетку.

12. Растяните сетку до уровня предыдущей натяжки. Имейте в виду, что уровень натяжения сетки должен отличаться от начального не более чем на 5 Н/см.

13. Вы можете приклеить сетку к раме или повторить цикл ослабления-натяжения еще один раз. Конечное натяжение после обрезки сетки будет на 2-3 Н/см меньше.

Основная идея импульсного натяжения состоит в том, чтобы дать короткое время для релаксации сетки для хорошей и быстрой стабилизации. Этим способом сетку можно натянуть менее чем за 5-10 минут. Импульсный метод применяется для рам любых размеров, но наиболее эффективен для рам большого размера (более 48″ / 122 см длиной). Сетка натянутая таким способом более стабильна, чем при быстром натяжении.

Увеличение срока службы сетки трафаретной сетки

Некоторые проблемы оттиска, связанные с низким натяжением сетки, включают потерю детализации, пачканье сетки, смазанное или двойное изображение, муар.

Низкое натяжение может привести к порче сетки от ракеля и контрракеля и существенно снизить производительность. Это может быть причиной затруднения регенерации трафарета, если краска проникла в трафарет в результате чрезмерного давления ракеля, которое часто происходит от слабого натяжения сетки.

Вдобавок к правильному натяжению имеются другие моменты, которые влияют на срок службы сетки. Используйте только вещества, рекомендованные для работы с сеткой, чистите и обезжиривайте сетку перед использованием, остерегайтесь применять абразивы, которые ослабляют нити сетки.

Старайтесь удалить трафарет сразу после окончания печати для уменьшения необходимости применения haze remover (вещество для удаления пятен после удаления трафарета) которое травит волокна. Обратите внимания на моменты, которые показывают, что расстояние между сеткой и столом (off-contact) слишком велико:

• сетка изнашивается по краям прохода ракеля / контрракеля
• искажения формы ячеек сетки и неравномерность слоя краски
• искажение размера оттиска и нарушение совмещения
• плохое качество печати, смазывание, и двойной отпечаток

Значение сетки не может быть приуменьшено и правильный выбор техники натяжения будет увеличивать срок службы трафарета.