塑膠的表面處理（一）|印刷篇

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這個顏值即正義的時代，總是讓咱們掌控不住自己的手——買買買。那這些好看的圖案和包裝都是怎樣實現的呢？今天咱們就來瞧瞧塑料制品表面都有那些處理方式吧~

本文授權轉載自公眾號：工業設計（ID:DesignTop）

在工程塑料的表面上印字或圖案時，有以下幾種辦法。：

絲網印刷、曲面印刷、滲透印刷、蝕刻印刷、電化鋁燙印、激光印字（鐳雕）。

絲網印刷

>>>> 簡介

絲網印刷是一種古老，而又應用很廣的印刷辦法。按照印刷對象材料的區別能夠分為：織物印刷，塑料印刷，金屬印刷，陶瓷印刷，玻璃印刷，彩票絲印，宣傳板絲印，不銹鋼制品絲印，絲印版畫以及漆器絲印等。

>>>> 塑料絲網印刷

塑料件的絲印，是塑料制品的二次機工（或叫作再加工）中的一種。塑料制品的種類繁多，但就印刷的辦法而言，片材及平面體用平面絲印法；可展開成平面的弧面體用曲面絲印法；異形制品則用間接絲印法。塑料制品固樹脂、添加劑及成型辦法的區別，其表面性能的差別很大，尤其是表面的平滑性、極性及靜電等問題。

塑料絲網印刷的應用范圍：

ABS塑料的絲網印刷。ABS樹脂塑料，是一種工程塑料。近年來廣泛應用于電視機、計算器等制品以及百姓經濟許多行業。

電子制品塑料部件的外觀面的絲網印刷。電子制品尤其是數碼相機、MP4、電視機等，針對外觀的需求很高的。塑料絲印研發以后，為電子制品的裝飾帶來了方便。

塑料標牌的絲網印刷。近年來，塑料標牌及塑料成型后進行絲印圖形文字的裝飾部件發展火速。

軟質、硬質塑料件的絲網印刷。 

儀器面板的絲網印刷。

彩色滌綸標牌的絲網印刷。

>>>> 絲網印刷的原理

其印刷的基本原理是：絲網印版的部分網孔能夠透過油墨，漏印至承印物上；印版上其余部分的網孔堵死，不可透過油墨，在承印物上形成空白。傳統的制版辦法是手工的，現代廣泛運用的是光化學制版法。這種制版辦法，以絲網為支撐體，將絲網繃緊在網框上，而后在網上涂布感光膠，形成感光版膜，再將陽圖底版密合在版膜上曬版，經揭發、顯影，印版上不需過墨的部分受光形成固化版膜，將網孔封住，印刷時不透墨；印版上要過墨的部分的網孔不封閉，印刷時油墨透過，在承印物上形成墨跡，印刷時在絲網印版的一端倒入油墨，油墨在無外力的功效下不會自動經過網孔漏在承印物上，當用刮墨板以必定的傾斜方向及壓力刮動油墨時，油墨經過網版轉移到網版下的承印物上，從而實現圖像復制。

>>>> 絲網印刷的特點

絲網印刷的特點非常多，最基本的一點是印刷適應性很強。在所有區別材料和表面形狀區別的承印物上都能進行印刷，況且不受印刷面積體積的限制，因此亦叫萬能印刷法。

絲網印刷同其它印刷辦法相比擁有以下特點：

成本低、見效快。絲網印刷既能夠機械化生產，亦能夠手動作業，它的投資可大可小，從數千元就能夠從事個體手工生產，到上千萬元興建一個現代化網印廠。這種印刷辦法所需設備和材料花費較其它印刷辦法低，另一其制版辦法和印刷辦法亦較簡便。　　

適應不規則承印物表面的印刷。絲網版富于彈性，除在平面物體上進行印刷之外，還能夠在曲面、球面或凹凸不平的異形物體表面進行印刷，例如各樣玻璃器皿、塑料、瓶罐、漆器、木器等等，在平印、凸印、凹印辦法所不可印刷的，它都能印刷。

附著力強、著墨性好。因為絲網版的特點，油墨透過絲網孔，直接附著于承印物表面。按照承印物材質的需求，既可用油墨印刷，亦可用各樣涂料或色漿、膠漿等進行印刷。而其它印刷辦法則因為對油墨中顏料粒度的細微需求，而受到限制。

墨層厚實、立體感強。在四大印刷辦法中，絲網印刷的墨層較厚實，圖文質感豐富，立體感強。膠印墨層為1.6微米，凸印約為5微米，凹印的墨層約達到12.8微米，柔性版印刷的墨層厚度為10微米，而絲網印刷的墨層厚度達到到60微米。厚膜絲網印刷的墨層厚度達到到1毫米上下。

耐旋光性強、成色性好。倘若按運用黑墨在銅版紙上一次壓印后測得的最大密度范圍進行比較的話，膠印為1.4凸印為1.6凹印為1.8，而絲網印刷的最大密度值范圍達到到2.0。在印品的成色性方面，即使是印色彩相當淺淡的同一件彩色印品，絲網印刷的質感和色澤遠遠超過了膠印。

印刷對象材料廣泛。能夠是紙張、紙板、木材、金屬、紡織品、塑料、軟木、皮革、毛皮、陶瓷、玻璃、貼花紙、轉印紙，以及各樣材料的結合體，因此絲網印刷除了在印刷工業應用之外，還廣泛地分布在印染、服裝、標牌、無線電、電子、陶瓷和包裝裝潢行業。

印刷幅面大。此刻平印、凸印、凹印和柔性版印刷都受到印刷幅面尺寸的限制，而絲網印刷卻能夠進行大幅面印刷。尤其是日前隨宣傳市場的快速發展、網印大型戶外宣傳印刷品在宣傳市場中所占比重日益增大。此刻最大幅面的網印戶外宣傳達到到2.2 x 3.8米和2.2 x 4米。

曲面印刷

>>>> 簡介

做為在塑料成型品的表面進行文字或圖案的印刷辦法，曲面印刷法常常被采用。曲面印刷指的是用一塊柔性橡膠，將需要印刷的文字、圖案，印刷至含有曲面或略為凹凸面的塑料成型品的表面。

>>>> 曲面印刷的原理

曲面印刷是先將油墨放入雕刻有文字或圖案凹版內，隨后將文字或圖案復印到橡膠上，再利用橡膠將文字或圖案轉印至塑料成型品表面，最后經過熱處理或紫外線光照射等辦法使油墨固化。

曲面印刷工藝：

a.成型品的脫脂

b.成型品的表面處理（必要時）

c.印刷

d.油墨的固化處理

e.涂布太多等后處理（必要時）

f.印刷流程

將油墨放入凹版內

刮去過量的油墨

擠壓曲面取得油墨

將曲面的油墨轉印到成型品的表面

清洗曲面、版面（必要時）

流程如圖所示

>>>> 前處理工藝

想要得到美觀、耐久性的印刷品，則有必要對成型品進行前處理。前處理包含成型品表面的油脂及垃圾的清洗，以及為了改善油墨的潤濕性和粘合性的表面處理。

前清洗（脫脂）：

采用有機溶劑清洗成型品表面滲出的油污。由于成型品的表面易受模具防銹劑、脫模劑、人的油脂，樹脂的添加劑等的污染，引起油墨開裂，降低了油墨與成型品的密接性。尤其是當顯現印刷不均勻問題時，則顯示成型品表面受污染的可能性極高。

表面處理：

絕大都數的合成樹脂與油墨的密接性不如金屬和紙。為此有必要對成型品的表面進行適性處理。

>>>> 油墨固化處理

在都數狀況下，采用某些辦法使油墨固化。尤其是工程塑料，為了防止受油或溶劑等的污染，僅靠單純的干燥不可得到良好的印刷效果。為此，運用反應性的油墨能夠加強樹脂與油墨的密接性。

硬化處理辦法則有熱硬化處理與UV硬化處理

二種。無論采用何種辦法，都利用了油墨的化學反應性能，請務必選擇合適的油墨

熱固化處理：

將印刷后的成型品放入恒溫槽內，使印刷品被遠紅外線照射或熱風加熱，因熱反應使油墨固化。一般溫度掌控在60～100℃上下，有時溫度亦會達到150℃上下。通常來講，固化的溫度高，則可得到良好的印刷效果。然則，承印物為塑料成型品時，倘若采用高溫處理的話，則會導致成型品的收縮及變形。

另外，印刷后干燥不充分的話，加熱會導致溶劑起泡。

UV固化處理：

被印刷的成型品在特定波長的紫外線（UV）照射下，利用光化學反應使油墨固化的辦法。

>>>> 后處理工藝

為了加強印刷品的耐久性，有時會實施表面涂布等后處理。

表面涂布辦法，通常以涂布熱固化性或UV固化性的透明涂布液最為平常。

電化鋁燙印

>>>> 簡介

電化鋁燙印是利用專用箔，在必定的溫度下將文字及圖案轉印到塑料制品的表面。

其優點在于該辦法不需要對表面進行處理，運用簡單的安裝就可進行彩印。另外，還能夠印刷出擁有金、銀等金屬光澤的制品。

其缺點是印刷品不耐磨損，且樹脂與箔的相溶性會影響其的印刷適性。

>>>> 電化鋁燙印辦法

適用于成型品形狀的電化鋁燙印辦法有以下二種。

模壓印：

利用熱的模版將箔壓印在成型品光潔的表面上（平面、曲面），從而得到精美的文字及圖案的辦法。

如圖所示，將金屬模版放在電熱板上加熱后使箔轉移到成型品的表面。模印所用材料為不因加熱而被氧化且熱傳導性很強的金屬材料。

標準的模壓印要求如下：

熱板溫度 ：

奪鋼 160～180、Duranex  180～220

壓力：0.39～0.58Mpa

加壓時間：0.6～1.0秒

橡膠壓印：

由橡膠等所制成的箔加熱后壓印至凸面的辦法。

如圖所示，將耐熱橡膠板（硅膠）貼在加熱板上，加熱后將箔轉印到成型品表面。在選擇橡膠壓印時，必須對箔的種類、壓箔要求進行選取。

另外，因為與箔相接觸部分是選擇熱傳導性較低的橡膠，故電熱板的設定溫度要高于模壓印，通常為230～240℃上下。咱們必須按照區別的模壓材料相應地加強溫度。

在對凸部進行電化鋁燙印時，對溫度、加壓要求的掌控比較困難，有時不必定能得到精美的制品。為此，用鋁箔來替代橡膠箔是一種比較有效的辦法。因此，在對凸部進行電化鋁燙印，必須做好充分討論。

>>>> 電化鋁燙印

電化鋁燙所用的專用箔，一般是有區別種材料疊加構成的。日前箔的種類繁多，請按照自動需要向箔的生產廠家提出咨詢。

滲透印刷

>>>> 簡介

因為滲透印刷是采用擁有升華性能的特殊油墨，使油墨滲透到成型品內部的印刷辦法，故比較適用于有耐磨損需求的場合。因為采用的是特殊的油墨，因此在轉印辦法上無問題。轉印辦法可分為直接法及熱轉印法二種。無論采用何種辦法，印刷后經過加熱處理使油墨滲透至成型品內部 30～50μm。

>>>> 選取油墨

升華性油墨與通常油墨區別，且在種類與顏色上均受限制，日前僅有黑、紅、黃、藍四種顏色。但無白色，請務必注意。

>>>> 轉印辦法及工藝

a.直接法

像曲面印刷同樣，采用普通的油墨及印刷辦法。加熱后使其冷卻，并必須用溶劑清洗表面上太多的油墨。

各材料的加熱時間如下：

奪鋼：150、5分鐘上下

Duranex(非磁性耐蝕高強度鎳鋁合金)：150、10分鐘上下

Fortron．Vectra：無運用范例

b.熱轉印法事先用升華性油墨將圖案印刷于特殊的離型紙上，而后再將圖案轉印到塑料薄膜上，印刷圖案在離型紙的印刷時已被確定，此時還能夠運用彩印。

將離型紙粘貼在印刷表面后，于紙面上加熱并適當加壓，離型紙上的染料會滲透至成型品的內部。

熱轉印

>>>> 簡介

熱轉印技術很早就應用于織物熱轉移印花生產，隨著高科技飛速發展，熱轉印技術應用越來越廣泛。可應用于織物、塑料（板、片、膜）、陶瓷和金屬涂裝板等。從油墨品種歸類有熱壓轉印型和熱升華轉印型；從該工藝印刷方式分為轉印膜印和轉印加工兩大部分；從承印物歸類有熱轉印紙和熱轉印塑料膜等。

>>>> 熱轉印的原理

熱印轉寫紙是從英文HEAT TRANSFER PAPER 翻譯過來；原理是用熱力把圖案或花紋從膠膜或紙膜轉印到工作表面。轉印或燙印過程，只需對被印物燙印一次，便可把多種顏色圖案轉印在膠件上。這般能夠減低膠件不良率。

>>>> 熱轉印的特點

照片精美，用普通燙印機、熱轉印機就可完成。

應用inktrk熱轉印墨水，無需柯色，圖案一次成型，無需套色。

用C-AW的熱轉印紙，只需打印出來就可，操作簡單，印工精致，生產成本低。

制品損耗小，附加值高，工藝裝飾性強。

高遮蓋力，附著力強。

符合綠色環保印刷標準，無環境污染。

燙畫機

水轉印

>>>> 簡介

水轉印（water transfer printing）是一種經過水的功效將平面印刷的圖文轉印至區別材質物體表面的技術。水轉印又分為水標轉印與水披覆轉印（曲面披覆）兩種，水標轉印重點用于文字與寫真圖案的轉印，水披覆轉印則重點用于在全部物體表面進行完整的轉印。

>>>> 水轉印技術

水標轉印

水標轉印時先將圖文印刷在水轉印紙上，再印刷上一層封面膠。把印好干透的轉印紙放入水中浸泡后再貼到物體的表面，同期慢慢將轉印紙從印刷涂層和物體間脫離。之后把印刷涂層與物體間的氣泡去除，最后進行干燥、噴光油、烘烤等處理后即完成轉印過程。

水披覆轉印

水披覆轉印運用溶于水的塑料薄膜進行轉印，因為薄膜有著非常好的伸縮率，因而很容易纏繞于物體表面，適用各樣繁雜造型的物體。

進行水披覆轉印時首要在水溶性塑料薄膜（PVA膜）上印刷圖文，形成水披覆轉印膜。把水披覆轉印膜平鋪于水面上后，噴灑活化劑溶解破壞PVA，此時圖文作為游離狀態。而后將物體從上至下往水中壓，活化后的圖文便會在水壓功效下轉印至物體表面。最后再進行水洗、干燥等處理。

因為水披覆轉印膜伸縮性相當大，轉印后的圖文很容易變形，故轉印的一般為仿木紋、大理石紋、動物皮紋等變形后不影響觀賞性的圖案。

容易進行水披覆轉印的物體材質包含ABS、PMMA、PET等，而玻璃、金屬、陶瓷、PE、PP等亦能夠經過專用涂層進行轉印。

>>>> 水轉印工藝流程

水標轉印花紙制作

花紙浸泡→圖案轉貼→干燥→成品

水轉印花紙的制作。按照需要的圖案進行電腦處理后輸出底片制印版，而后在水轉印底紙（經過特殊處理好的紙無需再做處理）上進行各色圖案印刷，在印好圖案的底紙上再印刷封面油.另一種辦法是利用彩色激光打印機直接將圖案打印到水轉印底紙上而后進行水轉印。

花紙浸泡。把印制好的花紙放入水中，浸泡30s后從水中取出，重視浸泡時間不要太長，否則會溶解紙表面的膠。

圖案轉貼。首要將被貼物體的表面進行處理，而后將浸泡好的花紙轉貼到其上，再把多余的水分刮除，干燥。

干燥。金屬、陶瓷和玻璃等類型的物品放入烤箱，140 烤20 min; 塑料類物品用70℃烤60min; 蠟燭、頭盔或強化玻璃不進行烘烤。

成品。在烘烤好的物品花面上再噴一層透明的罩光漆或啞光油、橡膠油，經過12h干燥，使花面與裝飾永久性結合一塊.倘若不做這道工程亦能夠，然則牢度不良。

水披覆膜紙制作

被轉印物噴底漆后烘干→膜紙入水→噴活化劑于膜上→物件觸膜轉印→水洗→烘干→噴光油帶干后包裝成品

水披覆轉印膜的制作，是采用凹版印刷機采用傳統印刷工藝在水溶性聚乙烯醇（PVA）薄膜表面印刷而成。

被轉印物轉印前處理。將被轉印物表面擦拭干凈，而后按照被轉印物按照材料的區別或是轉印膜的花紋區別選取相應顏色和組分的底漆噴于其上，烘干。

膜紙入水。將轉印膜平放于水中溶解50s-140s，而后在其表面均勻的噴上能使膜溶解但不破壞膜上油墨的活化劑。

轉印。將被轉印物傾斜必定方向后入水，速度要均勻，待轉印部分所有入水后隨即攪動水避免其余雜膜重新貼附后將轉印物取出 [2] 。

水洗后烘干。水壓很難過大，避免破壞剛轉印的花紋，之后將轉印物烘干。

光油。在轉印物表面噴一層光油，守護物件表面的花紋，使物體表面有光澤。

成品。待光油自然干燥后包裝成品。

激光印字

>>>> 簡介

激光印字技術是利用激光所持有的高能源，直接將文字、圖案打印至材料表面的印刷辦法。咱們能夠依據所運用的激光種類（波長）或打印方式，分成數種類型。與通常的油墨印刷相比較，因為不需要周邊設備，因此亦就不需要運用溶劑，因此呢，激光印字技術是屬于環保型的裝飾技術。另外，它利用制品本身的質變進行雕刻，印刷品因很難被磨損而備受矚目。

激光印字法有以下幾種特征：

因為不運用油墨與溶劑，亦不需要進行清洗或表面處理，故不需要周邊設備、保管設備、廢溶劑等處理設備，成本低。

因為運用激光進行打印，因此呢可描繪出精致的圖案與細小文字。但不適用于涂布或粗體字。

尤其是掃描式，因為受電腦的掌控，可自由描繪，并可針對每一種制品的區別文字進行自動打印。

色彩與清晰度會受激光種類（波長）與印字材料的組合所影響，可印刷的顏色亦是有限的。因為其印刷原理與黑白印刷類似，因此呢沒法進行多色或彩色印刷。

日前的激光印字設備價格昂貴，成本高。

因為是雕刻印刷，耐磨損性好。

>>>> 激光印字的原理

激光會被照射物所吸收。

被吸收的激光能量會轉為熱能或導致光化學反應。

被照射部分會因受熱或化學反應，而分解、蒸發、碳化、變色、發泡。

因為周邊及顏色與表面狀態區別，因此呢咱們能夠清晰地看到文字或圖樣。

激光所產生的功效，會因激光波長或照射物質而異。有時亦會因激光波長與照射物質不相吻合，不出現任何變化。

>>>> 激光印字安裝（激光機）歸類

依據激光發光安裝的區別歸類

二氧化碳激光機

釔鋁石榴石激光機

激太原子激光機

高頻釔鋁石榴石激光機

依據打印方式的區別歸類

掃描式激光機

屏蔽式激光機

>>>> 掃描式激光印字的機理

掃描式激光機是采用相當于Ｘ軸與Ｙ軸的2塊鏡片來掌控激光的光線，在承印物上打印出所要圖案或文字的辦法。

掃描式的優點

善長打印細小文字。

繪圖數據由電腦掌控，適用于少批量生產。亦可在每一個制品上分別打印文字或符號。

以劃線或細小文字為主進行打印時，可采用高速打印。

與屏蔽式相比較，可打印的面積很強

掃描式的缺點

遇到粗體字或涂布圖形時，打印所需的時間較長。

>>>>屏蔽式激光印字的機理

運用屏蔽式激光機時，必須事先將要印刷的圖案、文字制作在模板，而后使激光透過模板，按照其投影進行雕刻的辦法。

屏蔽式的優點

每一次打印所需時間極短，適用于量產。

因采用屏蔽式，可加強打印圖案及文字的清晰度。

與掃描式相比較，可高速打印粗體字與涂布圖形。

屏蔽式的缺點

進行其他圖案的打印作業時，必須更換模板。

制作模板時需要必定的花費。

因為激光是經過透鏡分散的，

在進行大面積的印刷時，會因沒法完全得到激光能源，而沒法得到反差(contrast) 

END

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