সিলিকনে স্থায়ী আঠালো ভাব: পরিধানযোগ্য ডিভাইসের জন্য ত্বক-বান্ধব কালির বিষয়ে প্রস্তুতকারকের নির্দেশিকা

একটি নতুন সিলিকন স্ট্র্যাপ নখ দিয়ে আঁচড় কাটলে তার ব্র্যান্ড লোগো উঠে আসা উচিত নয়—কিন্তু ঠিক এই সমস্যাটির কারণেই ২০০ ডলার মূল্যের একটি স্মার্টওয়াচ লাইনের পুরো ব্যাচ ফেরত নিতে হয়েছিল। ডিজাইনটি কাগজে দেখতে দারুণ ছিল, কিন্তু কারখানাটি সঠিক প্ল্যাটিনাম-কিওর সিলিকন ফর্মুলেশনের পরিবর্তে সাধারণ স্ক্রিন কালি ব্যবহার করেছিল।

সিলিকনের সারফেস এনার্জি অত্যন্ত কম হওয়ার কারণে, সাধারণ কালি এতে মিশে না গিয়ে শুধু উপরে আটকে থাকে। আপনি যদি ক্রস-লিংকিং কেমিস্ট্রি এড়িয়ে যান, তবে কালি উঠে যাওয়া নিশ্চিত। আর এখানেই আমাদের ভূমিকা। একজন সিলিকন কালি প্রস্তুতকারকের, আমরা আপনাকে সেই “ঘষে উঠে যাওয়া” বিপর্যয় এড়াতে সাহায্য করি, এটা নিশ্চিত করার মাধ্যমে যে আপনার প্রিন্টটি ডিভাইসের একটি স্থায়ী অংশে পরিণত হয়।

ওয়্যারেবল ডিভাইস তৈরির জন্য সিলিকন কালি কী?

বিষয়টিকে সহজভাবে দেখা যাক। বেশিরভাগ কালির ধরন হলো পৃষ্ঠের ওপর শুকিয়ে যাওয়া আঠার প্রলেপের মতো। কিন্তু সিলিকন কালি ভিন্ন। এটি মূলত “তরল ত্বক”-এর মতো। এটি আপনার স্মার্টওয়াচ ব্যান্ড বা মেডিকেল সেন্সরে ব্যবহৃত উপকরণের মতোই তৈরি।

যখন আমরা সলিড (Sollyd)-এ সিলিকন কালি নিয়ে কথা বলি, তখন আমরা এমন এক বিশেষ উপাদানের কথা বলি যা একটি রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করতে অনুঘটক (catalyst) ব্যবহার করে। আপনি এটি প্রিন্ট করেন, তাপ দেন এবং এটি আক্ষরিক অর্থেই সাবস্ট্রেটের সাথে মিশে যায়। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ সিলিকন রাবার হলো “স্বল্প পৃষ্ঠ শক্তির (low surface energy)”—এটি প্রাকৃতিকভাবেই পিচ্ছিল। কোনো কিছুই এর সাথে লেগে থাকতে চায় না। ব্যবহার করে লিকুইড সিলিকন এবং স্ক্রিন প্রিন্টিং কালি, আপনি মূলত রাবারের ভেতর রঙটিকে ঝালাই করছেন।

সিলিকন প্রিন্টিং প্রয়োজন এমন ওয়্যারেবল উপাদানসমূহ

আজকের দিনে আপনার শরীরের সংস্পর্শে আসা প্রায় প্রতিটি প্রযুক্তিতেই আপনি সিলিকন দেখতে পাবেন। এটি নরম, এতে র‍্যাশ হয় না এবং এটি দীর্ঘস্থায়ী। এখানে আমার ক্লায়েন্টদের সাধারণত আমাদের সাহায্যের প্রয়োজন হয়:

• স্মার্টওয়াচ ব্যান্ড: ফিটনেস ট্র্যাকিং আইকন থেকে শুরু করে ব্র্যান্ড লোগো পর্যন্ত।
• মেডিকেল পরিধানযোগ্য ডিভাইস (Medical wearables): গ্লুকোজ মনিটর বা হার্ট রেট প্যাচগুলির কথা ভাবুন, যেগুলোর জন্য স্পষ্ট এবং তীক্ষ্ণ নির্দেশনামূলক পাঠ্য প্রয়োজন।
• সেন্সর হাউজিং: ইলেকট্রনিক্সের জন্য নরম কভার যা ব্যবহারকারীর সাথে নড়াচড়া করে।
• সিলিকন বোতাম: রাগড ডিভাইসের 'হোম' বা 'ভলিউম' বোতাম।
• নমনীয় ইন্টারফেস: ইলাস্টিক ব্যান্ডের উপর মুদ্রিত সার্কিট যা ভেঙে না গিয়ে প্রসারিত হতে হবে।

আপনি যদি এগুলো তৈরি করে থাকেন, তবে সম্ভবত আপনি এমন একজন স্ক্রিন প্রিন্টিং সিলিকন কালি প্রস্তুতকারকের সন্ধান করছেন যিনি বোঝেন যে একটি প্রিমিয়াম পণ্যের জন্য “প্রায় কাছাকাছি” যথেষ্ট ভালো নয়।

কনজিউমার, মেডিকেল এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল ওয়্যারেবলে সিলিকন কালির ব্যবহার

আমি স্টার্টআপ খেলনা প্রস্তুতকারক থেকে শুরু করে বিশাল মেডিকেল ফার্ম পর্যন্ত সবার সাথেই কাজ করেছি। ভোক্তা জগতে লক্ষ্য হলো “হ্যান্ড-ফিল” বা হাতের স্পর্শ অনুভূতি। কেউ তাদের কব্জিতে খসখসে, প্লাস্টিকের মতো অনুভূতির লোগো চায় না। তারা চায় এটি রেশমের মতো মসৃণ অনুভূত হোক।

চিকিৎসা ক্ষেত্রে, বিষয়টি হলো নিরাপত্তা। প্রিন্টটিকে প্রতিদিনের অ্যালকোহল এবং জীবাণুনাশক মোছার ধকল কোনো ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে হবে। স্মার্ট হেলমেট বা উচ্চ-দৃশ্যমান গিয়ারের জন্য, এটিকে প্রচণ্ড রোদ এবং বৃষ্টির মধ্যে টানা ১২ ঘণ্টার শিফটে টিকে থাকতে হয়। বাজার ইতিমধ্যে এই হেভি-ডিউটি স্পেসিফিকেশনের দিকে ঝুঁকছে—ক্রেতারা এখন এমন প্রিন্ট গ্রহণ করে না যা সামান্য ব্যবহারে উঠে যায়।

সাবস্ট্রেট সামঞ্জস্যতা: এলএসআর (LSR), এইচসিআর (HCR) এবং মোল্ড করা সিলিকন রাবার

এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। ক্লায়েন্টরা প্রায়শই আমাকে জিজ্ঞাসা করেন, “এটি কি আমার নির্দিষ্ট ব্যান্ডের জন্য কাজ করবে?”
আসলে, এটি পরিস্থিতির ওপর নির্ভর করে।
এলএসআর (লিকুইড সিলিকন রাবার) উচ্চ-মানের প্রযুক্তিতে খুব সাধারণ কারণ এটি ইনজেকশন-মোল্ডেড এবং অত্যন্ত নির্ভুল। তবে এটি কিছুটা তৈলাক্ত হতে পারে।
এইচসিআর (হাই কনসিস্টেন্সি রাবার) এটি আরও টেকসই এবং প্রায়শই এক্সট্রুড করা অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

আমাদের পরিধানযোগ্য সিলিকন উপকরণ উভয়ের জন্যই কাজ করার মতো করে তৈরি করা হয়েছে, তবে আপনাকে আপনার “কুকিং” (কিউরিং) সময় সামঞ্জস্য করতে হবে। এইচসিআর-এর ক্ষেত্রে ক্রস-লিঙ্কিং সম্পূর্ণ হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করতে কিছুটা বেশি সময় ধরে বেক করার প্রয়োজন হতে পারে।

সিলিকন ওয়্যারেবল উপাদানে প্রিন্ট করার সময় অ্যাডহেশন বা আঠালোভাব সংক্রান্ত চ্যালেঞ্জ

এখানে একটি “বড় সমস্যার” কথা উল্লেখ করা প্রয়োজন: সিলিকন আঠা অপছন্দ করে। এটি কালিও অপছন্দ করে। এটি নন-স্টিক বা আঠালো না হওয়ার জন্যই তৈরি করা হয়েছে।
সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হলো “মাইগ্রেশন”। সিলিকনে এমন তেল থাকে যা পৃষ্ঠতলে উঠে আসতে পছন্দ করে। আপনি যদি সেই তেলের ওপর প্রিন্ট করেন, তবে এক সপ্তাহের মধ্যেই কালির আস্তরণ উঠে আসবে। আরেকটি সমস্যা হলো কারখানায় ব্যবহৃত “মোল্ড রিলিজ” রাসায়নিক। যদি সেগুলো সঠিকভাবে পরিষ্কার না করা হয়, তবে আপনার প্রিন্ট শুরু থেকেই নষ্ট হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে।

সিলিকন প্রিন্টিংয়ের আগে সারফেস প্রস্তুতি এবং প্রি-ট্রিটমেন্ট

এটি বাদ দেবেন না। যদি তা করেন, তবে আপনি কেবল অর্থ অপচয় করছেন। আমি সবসময় আমার কারখানার অংশীদারদের এই তিনটি ধাপ অনুসরণ করতে বলি:

1. ডিগ্রিজ (Degrease): উচ্চ বিশুদ্ধতার আইপিএ (আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল) দিয়ে অংশগুলো মুছে নিন।
2. অ্যাক্টিভেট (Activate): আগুন ব্যবহার করুন বা আরও ভালো হয় যদি একটি প্লাজমা ট্রিটমেন্টব্যবহার করেন। এটি সিলিকনের পৃষ্ঠকে “শক” দেয়, যা কালি ধারণের জন্য পৃষ্ঠতলকে প্রস্তুত করে তোলে।
3. পরীক্ষা: পৃষ্ঠতলের টান বা সারফেস টেনশন যথেষ্ট কিনা তা পরীক্ষা করতে একটি ডাইন টেস্ট পেন ব্যবহার করুন। যদি তরল বিন্দু হয়ে জমে থাকে, তবে এখনই প্রেস শুরু করবেন না!

সেরা অনুশীলন: যদি আপনি উচ্চগতির লাইনে প্রিন্ট করেন, তবে একটি ইন-লাইন প্লাজমা স্টেশন যুক্ত করুন। এটি কিছুটা ব্যয়বহুল, কিন্তু এতে ত্রুটির হার প্রায় শূন্যে নেমে আসে।

ওয়্যারেবল ডিভাইসে লোগো, প্রতীক, স্কেল এবং ফাংশনাল মার্কিং প্রিন্ট করা

যখন আপনি একটি ছোট “হার্ট রেট” আইকন প্রিন্ট করেন, তখন সেটিকে স্পষ্ট হতে হয়। কালির দাগ যদি এক মিলিমিটারের ভগ্নাংশও ছড়িয়ে যায়, তবে তা দেখতে সস্তা লাগে। সিলিকন কালি ঘন (উচ্চ সান্দ্রতা সম্পন্ন), যা এই কাজের জন্য দারুণ। এটি এক জায়গায় স্থির থাকে। স্মার্ট শার্টের মতো টেক্সটাইল-ভিত্তিক পরিধানযোগ্য ডিভাইসের জন্য, আমরা ব্যবহার করি পোশাক ছাপার জন্য সিলিকন কালি কারণ এটি কাপড়ের বুননের ফাঁকগুলো সামলাতে পারে এবং লোগোর আকৃতি নষ্ট হতে দেয় না।

ফ্লেক্সিবিলিটি, প্রসারণযোগ্যতা এবং বারবার বাঁকানোর প্রতি প্রতিরোধ ক্ষমতা

স্মার্টওয়াচের স্ট্র্যাপ কাগজের মতো সমতল নয়। এটি প্রতিনিয়ত টানাটানির মধ্যে থাকে। যদি আপনার কালি প্রসারিত হতে না পারে, তবে তাতে ফাটল ধরবে। বিষয়টি খুবই সহজ।
আমরা আমাদের হাই-স্ট্রেচ সিলিকন কালি বারবার টেনে পরীক্ষা করি। একটি ভালো মানের কালি তার দৈর্ঘ্যের ২ থেকে ৩ গুণ পর্যন্ত প্রসারিত হতে সক্ষম হওয়া উচিত এবং কোনো ভাঁজ ছাড়াই আবার আগের অবস্থায় ফিরে আসা উচিত। কালির ভৌত বৈশিষ্ট্য যেন এটি যে রাবারের ওপর প্রিন্ট করা হয়েছে তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে, তা নিশ্চিত করতে আমরা ASTM D412 মান অনুসরণ করি। আপনি ASTM International-এ এই স্ট্রেস-স্ট্রেইন মানগুলো সম্পর্কে আরও পড়তে পারেন।

ঘর্ষণ, ঘাম, ত্বকের তেল এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা

আপনার ত্বক আসলে বেশ “ক্ষয়কারী।” ঘাম নোনতা এবং ত্বকের তেল (সেবাম) ধীরগতির দ্রাবকের মতো কাজ করতে পারে। এর সাথে যদি সানস্ক্রিন বা পারফিউম যোগ করা হয়, তবে বেশিরভাগ কালিই গলে যায়।
আমি দেখেছি ব্যবহারকারী একদিন সমুদ্র সৈকতে কাটানোর পর লোগোগুলো আক্ষরিক অর্থেই গলে গেছে। এজন্যই আমরা “কেমিক্যাল সোক” পরীক্ষা করি। আমরা মুদ্রিত অংশগুলোকে কৃত্রিম ঘাম এবং তেলের জারে কয়েকদিন ডুবিয়ে রাখি। যদি কালি শক্ত থাকে, তবেই এটি পাস করে।

ওয়্যারেবল পণ্যের জন্য কালার ম্যাচিং, অস্বচ্ছতা এবং সারফেস ফিনিশ

যদি আপনার ব্র্যান্ডের রঙ একটি নির্দিষ্ট “সানসেট অরেঞ্জ” হয়, তবে এটিকে প্রতিটি ডিভাইসে ঠিক সেই সানসেট অরেঞ্জের মতোই দেখতে হবে। কিন্তু সিলিকন প্রায়শই স্বচ্ছ হয়। আপনি যদি কালো স্ট্র্যাপের ওপর কমলা রঙে প্রিন্ট করেন, তবে এটি দেখতে ময়লা বাদামী রঙের মতো মনে হতে পারে।
এটি ঠিক করতে, আমরা উচ্চ-অস্বচ্ছতা সম্পন্ন পিগমেন্ট ব্যবহার করি। আমরা রঙের মধ্যে আরও বেশি “গাঢ়ত্ব” যোগ করি যাতে এটি অন্ধকার পটভূমিকে ঢেকে ফেলতে পারে। আমরা আপনাকে এমন একটি ম্যাট ফিনিশও দিতে পারি যা “সফট টাচ” কোটিংয়ের মতো মনে হয়, যা বর্তমানে লাক্সারি টেক বাজারে খুব জনপ্রিয়।

ম্যাস প্রোডাকশনের জন্য কিউরিং কন্ডিশন এবং প্রসেস কন্ট্রোল

আপনি এই কালিগুলোকে বাতাসে শুকাতে পারবেন না। এগুলোর জন্য তাপের মাধ্যমে একটি “কিক” বা উদ্দীপনা প্রয়োজন।
আমি সাধারণত একটি কনভেয়র ওভেন ব্যবহারের পরামর্শ দিই। আপনি চাইবেন যে অংশটির তাপমাত্রা ১২০°সে থেকে ১৫০°সে পর্যন্ত পৌঁছাক।
বিশেষ টিপস: আপনার ওভেনের ডায়ালের ওপর অন্ধ বিশ্বাস রাখবেন না। ওভেনের ভেতর দিয়ে চলাচল করে এমন একটি তাপমাত্রা পরিমাপক যন্ত্র (থার্মাল লিজার্ড) ব্যবহার করে দেখুন যে, বাস্তবিক পক্ষে অংশটির উপরিভাগে কী ঘটছে। তাপমাত্রা যদি ১০ ডিগ্রিও কমে যায়, তবে আপনার কালি পুরোপুরি শুকাবে না (কিউর হবে না), যা আমি আগেই উল্লেখ করা সেই খসে পড়ার সমস্যার সৃষ্টি করতে পারে।

ওয়্যারেবল যন্ত্রাংশের জন্য অ্যাডহেশন এবং স্থায়িত্ব পরীক্ষা

শুধুমাত্র আমার কথার ওপর ভিত্তি করবেন না। নিজেই পরীক্ষা করে দেখুন।

• টেপ টেস্ট: থ্রি-এম (3M) ৬০০-সিরিজের টেপ ব্যবহার করুন। এটি শক্ত করে লাগিয়ে দ্রুত টান দিয়ে তুলে ফেলুন। কালি লেগে থাকা উচিত।
• রাব টেস্ট (ঘর্ষণ পরীক্ষা): আমরা একটি “ক্রকমীটার” ব্যবহার করি যা শুকনো এবং ভেজা কাপড় দিয়ে ৫,০০০ বার ঘষে কালির স্থায়িত্ব পরীক্ষা করে।
• “টুইস্ট” বা মোচড়ানো পরীক্ষা: স্ট্র্যাপটি ধরুন এবং ভেজা তোয়ালে মোচড়ানোর মতো করে মোচড় দিন। কোনো ফাটল নেই? দারুণ।

বায়োকম্প্যাটিবিলিটি এবং ত্বকের সংস্পর্শে আসার বিষয়গুলি

আপনার ডিভাইস যদি কোনো গ্রাহকের ত্বকে র‍্যাশ তৈরি করে, তবে আপনি বড় ধরনের বিপদে পড়বেন—বিশেষ করে চিকিৎসা ক্ষেত্রে। আমাদের সিলিকন কালিগুলো এমনভাবে তৈরি যা "নিষ্ক্রিয়" (inert)। এর মানে হলো এগুলোর সাথে ত্বকের কোনো বিক্রিয়া হয় না।
আমরা নিশ্চিত করি যে আমাদের উপকরণগুলো ISO 10993-5 (ইন ভিট্রো সাইটোটক্সিসিটি) এবং ISO 10993-10 (জ্বালাতন এবং ত্বকের সংবেদনশীলতা) মেনে চলে। আপনি এই নিরাপত্তা নির্দেশিকাগুলো ISO-এর অফিসিয়াল সাইটে পাবেন। এটি কেবল "পরিবেশ-বান্ধব" হওয়ার বিষয় নয়—এটি মানুষের জন্য নিরাপদ হওয়ার বিষয়।

প্রিন্টিংয়ের সাধারণ ত্রুটি এবং সমাধান

সেরা কালি ব্যবহার করার পরেও সমস্যা হতে পারে। শপের মেঝেতে আমি সাধারণত যা দেখি তা হলো:

• ফিশ-আইস (ছোট ছোট ছিদ্র): কালির মধ্যে ছোট ছোট ছিদ্র। সাধারণত বাতাসে সিলিকন স্প্রে থাকার কারণে এটি হয়। আপনার প্রিন্টিং রুমকে মোল্ডিং রুম থেকে আলাদা রাখুন!
• ধীরে শুকানো: যদি কালি আঠালো থেকে যায়, তবে আপনার ক্যাটালিস্টের অনুপাত ঠিক নেই। পরিমাপের চামচ ব্যবহার না করে ডিজিটাল স্কেল ব্যবহার করুন।
• এজ ব্লার (প্রান্ত ঝাপসা হওয়া): আপনার স্ক্রিন সম্ভবত খুব ঢিলেঢালা। আপনার মেশের টান (টেনশন) বাড়ান।

ওয়্যারেবল ডিভাইসের জন্য নির্মাতারা কীভাবে সিলিকন কালি নির্বাচন করেন

আপনি যদি একজন প্রস্তুতকারক হন, তবে শুধুমাত্র প্রতি কেজির সর্বনিম্ন দাম খুঁজবেন না। "কোয়ালিটির মোট খরচ" বা টোটাল কস্ট অফ কোয়ালিটি নিয়ে চিন্তা করুন। ১০,০০০ ইউনিটের একটি বাতিল চালান আপনার কাছে একটি প্রিমিয়াম কালি বাকেটের চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল হবে।
এমন একজন পার্টনার খুঁজুন যিনি সরবরাহ করতে পারেন:

1. SGS/RoHS সার্টিফিকেশন।
2. কাস্টম কালার ম্যাচিং।
3. অন-সাইট প্রযুক্তিগত সহায়তা (অথবা অন্ততপক্ষে অত্যন্ত দ্রুত সাড়া পাওয়া যায় এমন ভিডিও কল)।

সলিডে, আমরা সেই অংশীদার হিসেবে নিজেদের সুনাম তৈরি করেছি। আমরা জানি যে পরিধানযোগ্য প্রযুক্তি বা ওয়্যারেবল শিল্প খুব দ্রুত পরিবর্তন হয়, এবং আমরা নিশ্চিত করি যে আপনার মুদ্রণ প্রক্রিয়া যেন কখনোই পিছিয়ে না থাকে।

সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)