Процесс 3D-печати силиконовыми чернилами для производителей текстиля

Слушайте, накладывать силикон на футболку, пока она не станет похожа на справочник со шрифтом Брайля — это не магия. Вы наносите слой жидкой резины поверх другого, подсушиваете его и надеетесь, что края не растекутся в лужицу. Четкая 3D-печать силиконом означает попадание в метки на печатном станке и контроль химии процесса. Следуйте технической карте для вашей конкретной системы красок, чтобы соблюсти пропорции смешивания, время жизни смеси и время запекания в зависимости от требований к продукту и испытаниям.

1. Подготовьте макет и определите требуемую высоту

Клиенты будут приносить вам макеты с тонкими, как игла, линиями и просить сделать рельефную печать высотой 2 мм. Отказывайтесь. Детали, которые выглядят четкими на плоской поверхности, превратятся в невнятную кляксу, если вы нанесете их в шесть слоев.

Определите целевую высоту и профиль краев до того, как засветите сетку. Перед проклейкой рам:

• Проверьте открытые участки. Если зазоры слишком узкие, жидкий силикон перекроет их и заполнит.
• Продумайте совмещение между базовым слоем, слоями наращивания и финишным слоем.
• Подумайте о том, как массивный резиновый блок будет изгибаться на одежде при носке.
• Получите утвержденный клиентом физический образец.

Измеряйте высоту после окончательного запекания. Высота сырой краски на печатном столе не значит абсолютно ничего.

2. Подготовьте сетку и проконтролируйте толщину трафарета

Эмульсия поверх сетки (EOM) — ваш единственный друг в этом деле. Но простое нанесение толстых слоев эмульсии на сетку не гарантирует автоматического получения 3D-оттиска. Более толстый трафарет удерживает больше краски, но он также затрудняет процесс отделения и может оторвать мелкие детали прямо от сетки, если у вас плохо отрегулирован зазор (off-contact).

Проверьте свои рамы:

• Натяжение как у барабана. Слабые сетки смазывают рисунок.
• Равномерная толщина эмульсии. Используйте плотную капиллярную пленку в соответствии с утвержденными спецификациями вашего участка подготовки сеток.
• Никаких проколов. Заклеивайте их.

Помните основы работы с краской: пластизоль никогда не высыхает на сетке — можете оставить её на выходные, пойти обедать, ей всё равно. Но не трогайте её водой. Вам понадобятся смывка для красок, уайт-спирит или обезжириватель, а промасленные ветоши должны храниться в пожаробезопасных контейнерах, соответствующих стандартам OSHA. У силикона ограниченный срок жизни в сетке, а правила очистки такие же грязные.

3. Подберите сетку для обеспечения необходимого объема и детализации

Хотите ярко-белый цвет на черном хлопке? Продавливайте его через сетку 86 или 110 с сильным нажимом ракеля. Не нойте, когда он превратится в пуленепробиваемый нагрудник, похожий на коврик для пола. Добавьте разбавитель, чтобы сделать его мягче, и увидите, как ваша кроющая способность превратится в грязный серый призрак.

Всегда уточняйте, идет ли речь о нитях на дюйм или на сантиметр. Европейская система измерения рам может сбить вас с толку.

4. Взвесьте и смешайте совместимые компоненты

Смешивайте основу, катализатор и силиконовый цветовой пигмент строго в соответствии с конкретным продуктом и требованиями к тестированию. Купите цифровые весы в граммах. Не делайте на глаз. Не воруйте пропорции из ведра другого бренда.

Порядок действий:

1. Читайте даты изготовления партий. Просроченная краска печатает как грязь.
2. Взвешивайте.
3. Соберите остатки со стенок и дна. Несмешанный катализатор оставляет незатвердевшие липкие пятна, которые вымываются.
4. Перемешивайте медленно. Взбивание, как при приготовлении яиц, создает воздушные пузырьки.
5. Напишите время смешивания на емкости.
6. Следите за временем жизнеспособности смеси.

Если в спецификации указано дать смеси дегазироваться, подождите. Смешивайте только то количество, которое успеете напечатать до того, как оно превратится в хоккейную шайбу. Вы можете прочитать о реальных свойствах химии в нашем FAQ по трафаретной печати силиконом.

5. Контролируйте вязкость и восстановление текучести

Высокоплотный силикон прямо из ведра густой, как холодное арахисовое масло; его нужно размешивать шпателем до тех пор, пока не начнут болеть предплечья. Он должен разжижаться под ракелем, чтобы проходить через сетку, а затем мгновенно застывать, чтобы четкие края не расплывались.

Обратите внимание на:

• Забивание мелких деталей.
• Сопротивление при движении ракеля.
• Липкий отрыв, приподнимающий ткань.
• Расплывание за границы контура после прохода.

Поддерживайте стабильную температуру в цеху. Используйте только модификаторы от производителя. Не пытайтесь добавлять в смесь случайное универсальное силиконовое масло; это испортит четкость краев и снизит устойчивость к стирке.

6. Установите цикл печати-подсушки-печати

Плотно приклейте ткань к столу. Если при печати 6 слоев материал сдвинется хоть на миллиметр, вы получите брак.

В девяти случаях из десяти пропуск блокирующей подложки на синтетике приводит к тому, что ваш ярко-белый принт на красном полиэстере окрашивается в розовый цвет, так как из-за нагрева краситель с ткани проникает в пластизоль.

Для каждого прохода:

1. Нанесите слой.
2. Дайте сетке чисто оторваться от материала.
3. Подсушите (флеш-сушка).
4. Дайте столам остыть, чтобы не пережечь базовые слои.
5. Проверьте приводку.

Важно: температура 230°F (110°C) под флеш-сушкой нужна только для легкого гелеобразования поверхности, чтобы следующая печатная секция не смазала принт. Если пересушить слой под флеш-сушкой, следующий слой не прилипнет. Записывайте твердость ракеля по дюрометру, угол наклона, давление и скорость.

7. Постепенно наращивайте высоту силиконового слоя

Нанесли и просушили. Нанесли и просушили. Нет никакого магического числа проходов. Шесть проходов на ручном станке могут быть равны четырем на автоматическом, в зависимости от вашей сетки и давления ракеля.

Во время настройки:

• Точно отслеживайте количество проходов.
• Следите за центром и краями. По краям слой нарастает быстрее.
• Следите за тем, чтобы мелкий текст не забивался.
• Измерьте итоговый профиль после полной термической сушки.

Матовое или глянцевое финишное покрытие — это отдельный этап. Рассматривайте его как совершенно новую переменную слоя.

8. Предотвращайте растекание краев, образование пузырьков и неравномерность высоты

Если что-то пошло не так, определите, произошло ли это под промежуточной сушкой или во время прохода ракелем.

Проблема в том, что нельзя менять пять переменных одновременно. Измените что-то одно. Протестируйте.

9. Проверьте качество окончательного отверждения

Запекание пластизолевой пасты при температуре 320°F (160°C), чтобы она превратилась в монолитный кусок резины — единственный способ сделать принт устойчивым к стирке. Это значит, что весь объемный 3D-слой должен прогреться до этой температуры, вплоть до самой ткани.

Лазерные термометры врут — правду показывают контактные датчики-кольца. Пропустите датчик через туннель сушки.

• Измеряйте температуру в самой толстой части оттиска.
• Составьте карту горячих и холодных зон вашей сушильной печи.
• Сверьте скорость движения ленты с необходимым временем нахождения в зоне сушки.
• Остерегайтесь подгорания изделия.

Трогать принт на выходе из печи и говорить, что он сухой — это любительство. Дайте ему остыть, прежде чем оценивать результат.

10. Проведите тесты на растяжение, адгезию и устойчивость к стирке

Тестируйте финальный оттиск на изделии, предназначенном для производства, с учетом конкретных характеристик продукта и требований к тестированию.

Тестирование на растяжение

Потяните за него. Возвращается ли он в исходную форму? Поднимается ли край? Трескается ли он? Проверяйте принт на те нагрузки, с которыми футболка столкнется в реальной жизни.

Тестирование на адгезию

Попробуйте поддеть края. Если верхний слой отслаивается от базового, как шелуха лука — это брак. Тесты с лентой хороши для беглой проверки, но они не заменят реальное испытание на прочность.

Тестирование на стирку

Клиенты будут стирать изделия в промышленных стиральных машинах при высоких температурах с использованием дешевых моющих средств. Протестируйте это на соответствующих циклах стирки. Если принт начинает отслаиваться, как омертвевшая кожа, не спешите добавлять больше катализатора. Проверьте время промежуточной сушки и температуру в туннеле.

11. Поддерживайте стабильность параметров при серийном производстве

Превратите утвержденный пробный вариант в задокументированный регламент. Запишите все параметры.

Сравните десятый отпечаток с первым. Следите за временем жизни смеси (pot life). Когда силикон начинает загустевать на сетке через четыре часа работы, толщина красочного слоя меняется. Счистите его и замешайте свежую порцию.

Если все идет не по плану, остановите печать. Проведите расследование, прежде чем запускать процесс снова.

Проверьте совместимость материалов, прежде чем тратить целый день на печать: Выбор силиконовой краски для текстильной печати.

Вопросы и ответы