Zasady: Grzany stempel, wykonany zwykle z twardego silikonu lub metalu, posiada kształt odwzorujący nadruk. Stempel dociska do
powierzchni przedmiotu wielowarstwową folie. Docisk i temperatura powodują wtopienie się w tworzywo sztuczne warstwy dekoracyjnej folii, a następnie oderwanie się jej od nośnika.
Zastosowanie opakowania kosmetyków, wyrobów techniczny itd.
Termodruk
Rodzaje powierzchni na których można wykonać termodruk
- płaskie
- kształtowane (przy odpowiednim kształcie stempla)
- walcowe – obtaczanie pod stemplem płaskim lub walcowym Rys
Zastosowanie
- opakowania z tworzyw sztucznych
- artykuły gospodarstwa domowego
- artykuły RTV
- wyposażanie mieszkań
- elementy na druku w przemyśle samochodowym
Zalety
- możliwość osiągnięcia efektu metalizacji
- możliwość druku poliolefinach bez aktywacji
- kontrastowy i odporny nadruk
- brak operacji suszenia
- nie stosowanie w procesie dekoracji substancji substancji
zanieczyszczających środowisko naturalne (np. rozpuszczalniki)
- łatwość zmiany kolorów (wymiana rolki folii)
- łatwiejsze niż technika druku farbą ustalenie parametrów druku Wady
- jeden kolor w jednej operacji
- ograniczone kształty przedmiotów drukowanych
- wysoki koszt foli z porównaniem kosztów farby
- wysoki koszt oprzyrządowania porównaniu do sita i tamponów
Termodruk – charakterystyka warstw folii
- warstwa poliestrowa (PET) staowi fizyczny nośnik dla pozostałych warstw.
Grubość warstwy – 12 um
Uzasadnienie stosowania
Od jej jakość zależy to czy prawidłowo można folię nawinąć na rolki (folia jest konwencjonalna w postaci rolek) i czy równo prowadzi się w maszynach do hot-stampingu.
- warstwa rozdzielająca ( silkon lub termtopliwy wosk)
Uzasadnieni stosowania
Pozwala na oderwanie warstwy nośnika od pozostałych warstw w
czasie hot-stampingu
- warstwa lakieru
Uzasadnienie użycia
Warstwa chroniąca termodruk przed ścieraniem, nadaje również folii połysk (są folie z połyskiem, matowe i półmatowe) oraz barwę ( folie mają różną barwę, a w przypadku folii srebrnych warstwa lakieru jest bezbarwna)
- warstwa aluminiowa
Uzasadnienie użycia
Nadaje charakterystyczny metaliczny połysk metalicznym foliom do hot-stampingu
- warstwa klejowa
Termodruk – przebieg procesu
Rozgrzana matryca styka się z poliestrowym nośnikiem. Temperatura przenika przez wszystkie warstwy folii do hot-stampingu i dociera do warstwy klejowej, którą roztapia dokładnie w takim kształcie, jaki miała powierzchnia matrycy. Klej stykając się z podłożem drukowym wtapia się weń. Po usunięciu nacisku matrycy możliwe jest oderwanie folii nośnej a na podłożu pozostaje wraz z klejem fragment warstwy aluminium i lakieru (dzięki warstwie rozdzielającej ułatwiającej rozwarstwienie się)
Folie hot-stamping można podzilelić na grupy:
- folie metaliczne: srebrne, złote w różnych odcieniach, kolorowe –
folie te występują jako folie błyszczące i matowe (ewentualnie
półmatowe).
- folie pigmentowe: kolorowe błyszczące lub matowe
charakteryzujące się pełnym kryciem
- folie perłowe: kolorowe, często o dużej transparentności
- folie dyfrakcyjne: stanowią szczególną odmianę folii metalicznych, bo posiadające mikrorowki tworzące siatkę dyfrakcyjną, folie te mogą posiadać jednolicie mieniącą się całą powierzchnie lub zawierać wzory holograficzne produkowane seryjnie lub na indywidualne
zamówienie.
Termodruk
Sposoby tłoczenia kształtowego:
- dekoracja na płasko i stemplem kształtowym za pomocą urządzeń o ruchu skokowym
- dekoracja metodą obtaczania wyrobów rolką na okrągło
- dekoracja ciągła metodą toczenia profili wytłaczanych za pomocą kół silikonowych
- techniki specjalne np. dekoracja z rozdmuchem pomocniczym
Rodzaje sposobów dekoracji:
- dekoracja on line podczas procesu wytłaczania
- dekoracja pojedynczych elementów po procesie konfekcjonowania
- dekoracja na płasko za pomocą urządzeń o ruchu skokowym rys
- dekoracja metodą obtaczania wyrobów rolką na okrągło
Parametry procesu: temeprtaura głowicy grzejnej – 180 – 220 C,
szybkość procesu 4-6m/s
Termodruk – matryce
Rodzaje form drukarskich:
- matryce silikonowe (płaskie i kształtowe) – 90%
- matryce metalowe – branża poligraficzna
Termodruk – matryce silikonowe
Podstawoe paramtery matryc
- rodzaje silikon – HTV
- twardość: 80 – 90 stponi Sh.
Produkcja matryc silikonowych jest złożonym procesem, związanym z wykorzystaniem technik cyfrowych przy wykonywaniu preform
wulkanizujących.
Hydrodruk
Zasada: nadruk na nośniku z folii rozpuszczalnej w wodzie. Folia jest umieszczana na powierzchni wody w zbiorniku. Po rozpuszczeniu
nośnika na powierzchni wody pozostaje jedynie farba tworząca
nadruk. Zostaje ona natryskowo pokryta warstwą klejową.
Przedmioty przeznaczone do zdobienia są przygotowane przez
pokrycie podkładami i lakierem koloru bazowego. Po zanurzeniu
przedmiotu w wodzie, ciśnienie hydrostayczne powoduje
równomierne przyklejenie się warstwy farby do powierzchni
przedmiotu. Dalej zdobiony przedmiot jest myty, suszony i
pokrywany lakierem ochronnym.
Hydrodruk etapy procesu drukowania- umieszczanie folii na powierzchni wody w zbiorniku
- rozpuszczenie nośnik na powierzchni
- pokrycie farby warstwą klejową
- zanurzenie przedmiotu w wodzie
- mycie, suszenie i pokrywanie lakierem ochronnym
Zalety
- druk 3D na przedmiotach o dowolnym kształcie
Wady
- proces prowadzony ręcznie
- trudny do automatyzacji, przez co ogranicza to skalę jego
stosowania
- duża ilość operacji
- ograniczone możliwość pozycjonowania nadruku na wyrobie
In mould decoration
Zasada: Folia jest formowana termicznie (naprasowywana) do
kształtu odpowiadającego wnętrzu formy wtryskowej. Precyzyjnie
wycięta wkładka (insert) jest umieszczane w formie wtryskowej. Po zamknięciu formy wtryskowej. Po zamknięciu formy wstępuje wtrysk tworzywa zapewniającego sztywność i funkcjonalność wyrobu.
- jeżeli folia była drukowana po stronie zewnętrznej, podczas druku stosuje się dodatkową warstwę lakieru ochronnego, lecz cały proces jest łatwiejszy do przeprowadzania.
- jeżeli nadruk wykonany jest po wewnętrznej stronie folii, folia stanowi wyjątkowo odporne zabezpieczenie nadruku, lecz podnosi to wymagania dotyczące stosowanej farby i techniki druku, wynikające z temperatury wtryskiwanego tworzywa.
Zastosowanie
- elementy wyposażania samochodów
- obudowy i klawiatury telefonów komórkowych
- sprzęt komputerowy
- sprzęt medyczny
- sprzęt artykuły gospodarstwo domowego
Rodzaj folii stosowanych w tej technice:
- poliwęglan
- folia ABS
- poliester (PET)
Jeżeli tworzywo wtryskiwane jest tego samego typu, co stosowany nośnik, uzyskuje się jednorodną strukturę wyrobu. W innych
przypadkach stosować można aktywowane termicznie warstwy
klejowe (naniesienie podczas druku na folię), poprawiające
przyczepność wkładki do tworzywa wtryskiwanego.
Ograniczenie:
Ze względu na stosunkowo małą zdolność do odkształceń folii
dekoracyjnej, metoda to nie może w pełni zastąpić dotychczas
stosowanych technologii, zwłaszcza przy wypraskach przestrzennych i o złożonych kształtach.
Etapy procesu:
- podawanie folii z rolki do formy
- przenoszenie nadruku na gorąco tworzywo wypraski
- odklejanie folii nośnej przy otwieraniu formy
- przesuwanie rolki
Elementy oprzyrządowania:
- odpowiednio zaprojektowania forma wtryskowo
- folia do technologii IMD
- urządzenie do orientacji i przesuwu folii IMD
Rodzaje folii stosowanych w procesie:
- folie o wzorach ciągłych-tapetowe
- folie o wzorach indywidualnych
Cechy procesu:
- dokładność aplikacji rysunkowej +-0,1 mm
- możliwość dekoracji powierzchni wewnętrznej jak i zewnętrznej wypraski
- duża wydajność procesu również dla form wielogniazdowych
- możliwość zastosowania tego rodzaju dekoracji praktycznie z
użyciem każdej współczesnej wtryski
Rodzaje tworzyw stosowanych w technologii IMD:
PS,ABS,SAN,PMMA, PPO. PA6, PA 66, PC/ABS, PP, PC itd.
Rodzaj stosowanej folii zależy od rodzaju tworzywa na które jest ona nanoszona
Zalety technologii IMD:
- uzyskanie wyrobu finalnego w jednym procesie technologicznym
- obniżka kosztów wytwarzania (10 -15 %, średnio 30 +35%)
- skrócenie czasu jednostkowego uzyskania wyrobu
- wyeliminowanie procesów pośrednich i wykończeniowych
(magazynowanie, drukowanie, lakierowanie, czyszczenie, obróbki
zwiększające przyczepność itp. )
- ten sam materiał (powłoki i wypraski) daje dobrą przyczepność i możliwość zagospodarowania odpadów
- ekologiczne czysty proces technologicznych (brak wydzielania
lotnych substancji szkodliwych)
- uzyskiwanie wyrobów o wysokiej jakości, wyższej odporności na zarysowanie i ścieranie niż w procesach konwencjonalnych.
Metoda IML In mould Labeling
Zasada: wielokolorowy nadruk wykonany na nośniku (taśma,
etykieta) jest umieszczona w formie wtryskowej w fazie jej otwarcia.
Następnie podczas procesu wtrysku strumień tworzywa o wysokiej
temperaturze dociska taśmę z nadrukiem do ścianki formy i
powoduje wtopienie nadruku w strukturę wyrobu.
Zastosowanie
Opakowania kosmetyków i wyrobów chemii gospodarczej
Proces IML
- folia o wyciętym wcześniej wzorze jest pobierana z zasobnika
wykrojów przez chwytak robota i podawana do formy
- po wypozycjonowaniu forma jest zamykana i wciąga wykrój foliowy do gniazda (utrzymanie wykroju w gnieździe rozwiązane jest metodą elektrostatyczną(rzadziej podciśnieniem)
- wtrysk i połączenie tworzywa z folią
- ochłodzenie i usunięcie wyprawki z formy
Ważna korzystna cechą tej metody jest możliwość dekoracji wyrobów głębokich co umożliwia rozcięty wykrój, który na wyprasce pokrywa całą powierzchnię boczną ścianek. Podczas wytrysku folia nie jest rozciągana, dzięki czemu wzory dekoracyjne, napisy lub rysunki nie ulegają zniekształceniu.
Parametry procesu:
- temperatura tworzywa
- ciśnienie (zewnętrzne, wewnętrzne)
Grubość etykiety: 50-80 um
Zalety
- nośnik z tego samego materiału co wypraska np. PP
- jednorodna struktura tworzywa po zmieleniu (recykling)
- znakomity efekt wizualny opakowania
Wady
- stosunkowo wysoki koszt oprzyrządowania
- większy stopień skomplikowania systemu automatyzacji Aplikacja na formie wcześniej wykonanego nadruku
Przebieg procesów dekorowania w formie wtryskowej:
- umieszczanie powłoki w gnieździe otwartej formy
- zamknięcie formy
- wtrysk tworzywa powodujący trwałe połączenie powłoki z
tworzywem
- chłodzenie
- usunięcie wypraski z formy
Różnice między technikami IMD i IML
- różne materiały powłok
- zróżnicowanie w ukształtowaniu powłok
- odmeinny sposób podawania do formy
Główne zalety metod dekorowania w formach wtryskowych to:
- otrzymywania wyrobów w jednym procesie
- wyeliminowanie dodatkowych operacji
- lepsza jakość wyrobów (nadruków)
- skrócenie cyklu produkcyjnego wyrobów
- obniżenie kosztów wytwarzania
- lepsza ochronna środowiska naturalnego