Técnicas de impresión mcl

Técnicas Técnicas de de

ImpresiónImpresión

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVARDIVISIÓN DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS

DEPARTAMENTO DE MECÁNICA

Prof. Jeanette González2014

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

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

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.

FlameadoMediante 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.

TRATAMIENTOS

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.

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

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.

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.

TIPOGRAFÍA U OFFSET EN SECO

Sistema “Off set” multicolor

ROTOGRABADO O 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

HUECOGRABADO

Rotograbado

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.

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.

ROTOGRABADO

película plástica

ROTOGRABADO

La combinación adecuada de ancho y profundidad de las celdillas grabadas en los rodillos permitirá obtener

tonalidades deseadas

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

(a) (b) (c)

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.

ROTOGRABADO

Detalle de imagen obtenida por rotograbadoAmpliación vista a través de una lupa especial

Prensa para rotograbado

ROTOGRABADO

Sistema de impresión de los más usados por su velocidad y

calidad de impresión

⇑Permite reproducir detalles muy precisos y una reproducción del color muy brillante sobre papeles bastante fino a una gran velocidad. Conserva el detalle.

⇑Como las tintas son muy fluidas, se pueden aplicar en grandes cantidades, lo que permite imprimir colores más brillantes

⇑Admiten bobinas del sustrato de una anchura excepcional, lo que permiten desarrollos de pliegos bastante amplios y una gran flexibilidad productiva.

ROTOGRABADO

Ventajas

Desventajas ⇓El grabado de las planchas (cilindros) es muy costoso tanto en material como en maquinaria. No es indicado para pequeñas producciones.

FLEXOGRAFÍA

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.

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.

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

Detalle del entintado

4. Anilox

5. Cámara

Cerrada(entintador)

6. Rasqueta

FLEXOGRAFÍA

Detalle del rodillo anilox

FLEXOGRAFÍA

FLEXOGRAFÍA

Proceso Esquematizado

Detalle de prensa para 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.

Las Planchas

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.

FLEXOGRAFÍA

⇑ Planchas flexibles, se adaptan fácilmente a superficies desiguales, por lo que se puede imprimir en materiales como cartón corrugado sin aplicar mucha presión.

⇑ El coste de las planchas es mayor que en tipografìa offset y mucho más baratas que las de rotograbado.

⇑ Las planchas aguantan tirajes bastante largos.

⇑La velocidad del sistema y el rápido secado.

FLEXOGRAFÍA

Ventajas

Desventajas

⇓ 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.

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.

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.

SERIGRAFÍA

SERIGRAFÍA

LA TÉCNICA

Detalle de la malla para impresión

SERIGRAFÍA

PRENSAS

Aplicaciones:

Botellas

Señalizaciones

Inyectadoras

Tuberías

SERIGRAFÍA

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.

⇑Puede utilizarse sobre cualquier soporte

⇑Definición de los detalles tipográficos

TAMPOGRAFÍA

Ventajas

TAMPOGRAFÍA

Prensas

TAMPOGRAFÍA

Tampones

Detalle de impresión de pelota de golf

Detalle de impresión de un encendedor

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 graduaciónde productos médicos

TAMPOGRAFÍA

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


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:

⇑ Al decorar la pieza directamente en el ciclo de moldeo, el proceso se vuelve altamente eficiente y rentable.


Ventajas

Desventajas⇓ 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.

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


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

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.


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).


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

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.


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.


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.


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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