項(xiàng)目五 3D 打印產(chǎn)品的絲網(wǎng)印刷

3D打印產(chǎn)品后處理項(xiàng)目五3D打印產(chǎn)品的絲網(wǎng)印刷學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解絲網(wǎng)印刷的工作原理和組成。2.掌握絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用場(chǎng)合和工藝流程。3.掌握絲網(wǎng)印刷的制版工藝。4.掌握絲網(wǎng)印刷的操作步驟和注意事項(xiàng)。5.能熟練使用設(shè)備完成制版和模型的絲網(wǎng)印刷工作。6.能獨(dú)立完成印刷后模型的質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷修復(fù)工作。任務(wù)描述許多3D打印產(chǎn)品都需要呈現(xiàn)文字或商品標(biāo)志，如電器按鈕的圖標(biāo)、電風(fēng)扇擋位調(diào)節(jié)指示、各種商品品牌標(biāo)志等。這些產(chǎn)品都是常見的需要進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的產(chǎn)品。絲網(wǎng)印刷是3D打印后處理中的一種加工方法，其操作方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。如圖所示為電子產(chǎn)品外殼的手板，采用SLA工藝成形，經(jīng)過上色處理，產(chǎn)品上英文標(biāo)志采用絲網(wǎng)印刷工藝。電子產(chǎn)品絲印logo任務(wù)描述本任務(wù)采用絲網(wǎng)印刷的方式完成挖掘機(jī)模型標(biāo)志的上色處理，如圖5-2所示。該標(biāo)志的含義為參考說明書。挖掘機(jī)模型主要以平面構(gòu)成，方便絲網(wǎng)印刷操作，在絲網(wǎng)印刷過程中要合理利用手中的工具和材料，穿戴好個(gè)人防護(hù)用品，完成挖掘機(jī)模型的絲網(wǎng)印刷處理，要注意勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)。挖掘機(jī)需絲印的標(biāo)志一、絲網(wǎng)印刷的工作原理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用1.絲網(wǎng)印刷的工作原理絲網(wǎng)印刷簡(jiǎn)稱絲印，是指用絲網(wǎng)作為版基，并通過感光制版方法，制成帶有圖文的絲網(wǎng)印版。絲網(wǎng)印版的部分孔能透過油墨，漏印至承印物上形成圖文；印版上其余部分的網(wǎng)孔堵死，不能透過油墨，在承印物上呈空白。絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)印版、刮印板、油墨、印刷臺(tái)和承印物，如圖所示。絲網(wǎng)印刷原理圖1—油墨2—刮印板3—鏤空?qǐng)D案4—絲網(wǎng)印版的絲網(wǎng)5—絲網(wǎng)印版的網(wǎng)框6—印好的圖案7—印刷基材8—絲印設(shè)備工作臺(tái)2.絲網(wǎng)印刷的工藝特點(diǎn)（1）絲網(wǎng)印刷可以使用多種類型的油墨絲網(wǎng)印刷可以使用油性、水性、合成樹脂型、粉體等各種類型的油墨。（2）版面柔軟絲網(wǎng)印刷版面柔軟且具有一定的彈性，不僅適合在紙張和布料等軟質(zhì)物體上印刷，而且也適合在硬質(zhì)物體上印刷。（3）絲網(wǎng)印刷壓印力小由于在印刷時(shí)所用的壓印力小，因此也適合在易破碎的物體上印刷，如在玻璃、陶瓷等器皿上印刷。一、絲網(wǎng)印刷的工作原理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用2.絲網(wǎng)印刷的工藝特點(diǎn)（4）墨層厚實(shí)，覆蓋力強(qiáng)，耐光性強(qiáng)

絲網(wǎng)印刷的墨層厚度可達(dá)20～100μm，其覆蓋力強(qiáng)，抗曬能力強(qiáng)。（5）不受承印物表面形狀和面積大小的限制

絲網(wǎng)印刷不僅可在平面上印刷，而且可在曲面上印刷；它不僅適合在小物體上印刷，而且也適合在較大的物體上印刷。這種印刷方式有著很大的靈活性和廣泛的適用性。一、絲網(wǎng)印刷的工作原理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用3.絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用絲網(wǎng)印刷被越來越多的行業(yè)認(rèn)可，應(yīng)用廣泛。在家用電器的電路板，紡織品上的花紋，鞋上的圖案，電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)面板上的文字，陶瓷、玻璃、墻磚和地磚上的裝飾；各種商業(yè)廣告（如固定、流動(dòng)等廣告）平臺(tái)。一、絲網(wǎng)印刷的工作原理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝

制版工藝是絲網(wǎng)印刷的基礎(chǔ)，直接影響著印刷質(zhì)量。印刷中許多質(zhì)量問題與制版工藝息息相關(guān)。因此必須嚴(yán)格選用制版材料，正確掌握制版技術(shù)，根據(jù)制版工藝的要求進(jìn)行制版。1.制版材料和設(shè)備（1）絲網(wǎng)絲網(wǎng)是絲網(wǎng)印刷的基礎(chǔ)。作為絲網(wǎng)印版膠膜層的支持體，印刷用的絲網(wǎng)要具有薄、強(qiáng)、有均勻的網(wǎng)孔和伸縮性小的條件，一般采用機(jī)織物作絲網(wǎng)，如圖所示。絲網(wǎng)

1）絲網(wǎng)的選用要求。編織平滑，以防止漏白及油墨堆積。耐磨性好，要有較高的抗拉強(qiáng)度?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，可耐油墨、清潔劑等的侵蝕。要有較好的彈性，以保證每個(gè)印刷行程后可以恢復(fù)原狀。

2）絲網(wǎng)的品種。最常用的絲網(wǎng)是尼龍絲網(wǎng)和滌綸絲網(wǎng)，金屬絲網(wǎng)一般只在特定條件下使用。各種絲網(wǎng)在印刷性能上各有利弊，其特點(diǎn)和適用范圍見表。二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝各種絲網(wǎng)的特點(diǎn)和適用范圍（2）絲網(wǎng)網(wǎng)框

絲網(wǎng)網(wǎng)框是支撐絲網(wǎng)的框架，常用的有木質(zhì)網(wǎng)框（見圖）、中空鋁框、鋼質(zhì)網(wǎng)框等。網(wǎng)框的選擇主要應(yīng)考慮其抗張力性能、輕質(zhì)特性與耐用性等，以避免因變形而歪斜，同時(shí)可方便操作者使用，以提高印刷質(zhì)量。木質(zhì)網(wǎng)框二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝（3）感光膠和感光膜

1）感光膠。感光膠包括成膜劑、感光劑、助劑，如圖所示。成膜劑和感光劑是配方的主體成分，有時(shí)需要添加助劑來調(diào)節(jié)主體成分性能的不足。2）感光膜。感光材料形成的版膜應(yīng)適應(yīng)不同種類油墨的性能要求；具有一定的耐印性，能承受刮印板多次刮壓；與絲網(wǎng)的結(jié)合能力好，印刷時(shí)不產(chǎn)生脫膜故障；易于剝離，利于絲網(wǎng)印版的再生利用。感光膠二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝（4）張網(wǎng)機(jī)張網(wǎng)機(jī)是絲網(wǎng)印刷制版用的專用配套輔助設(shè)備，如圖所示，用于往絲網(wǎng)框架上繃絲網(wǎng)。常用的張網(wǎng)方法有手動(dòng)式張網(wǎng)法、機(jī)械式張網(wǎng)法、氣動(dòng)式張網(wǎng)法等。張網(wǎng)機(jī)二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝（5）絲網(wǎng)曬版機(jī)絲網(wǎng)曬版機(jī)專供曬制絲網(wǎng)印版用，如圖所示為曬版機(jī)。由于在曬制絲網(wǎng)印版時(shí)絲網(wǎng)有框架，因此，通常會(huì)在絲網(wǎng)上放一塊厚的海綿，使絲網(wǎng)與底片緊密接觸。曬版機(jī)二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝（6）網(wǎng)印刮板絲網(wǎng)印刷中的刮板用于將感光膠均勻地刮在絲網(wǎng)上，如圖所示。網(wǎng)印刮板二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝2.制版的工藝方法傳統(tǒng)的制版方法多為手工操作，現(xiàn)代普遍使用的是感光制版法。這種制版方法以絲網(wǎng)為支撐體，先選擇絲網(wǎng)和網(wǎng)框，將絲網(wǎng)繃緊在網(wǎng)框上，在絲網(wǎng)上涂感光膠，然后將陽圖底版密合在版膜上曬版，經(jīng)曝光、顯影，印版上不需過墨的部分見光形成固化版膜，將網(wǎng)孔封住，印刷時(shí)不透過油墨；印版上需要過墨的部分顯影時(shí)網(wǎng)孔打通，印刷時(shí)油墨透過，在承印物上形成墨跡。二、絲網(wǎng)印刷的制版工藝三、絲網(wǎng)印刷工藝流程1.準(zhǔn)備工作（1）印刷前對(duì)承印物進(jìn)行印前處理，例如，對(duì)塑膠3D打印產(chǎn)品需要進(jìn)行清洗，以免因產(chǎn)品表面黏附灰塵和油脂而影響印記的牢度。

（2）選擇適合承印材料的油墨，如紙類絲網(wǎng)油墨、織布類絲網(wǎng)油墨、塑料類絲網(wǎng)油墨、金屬類絲網(wǎng)油墨和玻璃類絲網(wǎng)油墨等。印刷前應(yīng)調(diào)試好油墨，如進(jìn)行調(diào)色及添加稀釋劑、表面活性劑和減稠劑等，保證油墨能較好地印刷。2.安裝印臺(tái)具體工作包括定位網(wǎng)框，調(diào)整網(wǎng)距，定位承印物，安裝及調(diào)整刮板等。3.試印刷每次開印前都應(yīng)做一次試印刷，在試印樣上檢查圖像的再現(xiàn)性及色調(diào)情況。在第一次版印檢查合格后，記錄印每個(gè)形狀的參考位置，并立即洗版，不得留有殘墨，以免殘墨干固后堵塞網(wǎng)孔。三、絲網(wǎng)印刷工藝流程4.正式印刷根據(jù)油墨的黏度適當(dāng)調(diào)整刮板的運(yùn)動(dòng)速度，找出印刷的最佳狀態(tài)。要印下一版時(shí)，應(yīng)按照上一版的位置記號(hào)安裝印版。5.印物干燥流體狀的油墨被印刷在承印物上后轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。油墨的干燥速度過快或過慢會(huì)引發(fā)各種故障，例如，圖文產(chǎn)生鋸齒狀波紋，細(xì)微部分印不上油墨等現(xiàn)象。三、絲網(wǎng)印刷工藝流程四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)1.操作步驟

（1）制作印版利用感光制版法將陽圖底版上的字樣（如ReminX）制成絲網(wǎng)印版，如圖所示。感光法制版a）陽圖底版b）絲網(wǎng)印版（2）絲印準(zhǔn)備用干凈的抹布擦拭產(chǎn)品表面，調(diào)配油墨，如圖所示。絲印準(zhǔn)備a）用干凈的抹布擦拭產(chǎn)品表面b）調(diào)配油墨四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)（3）調(diào)試印刷設(shè)備安裝印刷臺(tái)，使印版定位，使用洗網(wǎng)水將網(wǎng)版清洗干凈，如圖所示。印刷設(shè)備四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)（4）試印刷放置產(chǎn)品，使產(chǎn)品定位，試印刷，如圖所示。產(chǎn)品試印刷a）放置產(chǎn)品b）使產(chǎn)品定位c）試印刷四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)（5）正式印刷試印成功后再重復(fù)上述動(dòng)作正式印刷，得到如圖所示的產(chǎn)品。產(chǎn)品四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)（6）吹干

使用吹風(fēng)機(jī)吹干產(chǎn)品logo，如圖所示。吹干產(chǎn)品四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)2.注意事項(xiàng)手工印刷時(shí)，使用刮板刮墨并回墨，刮板運(yùn)行時(shí)，在刮墨的同時(shí)給刮板一定的力，使網(wǎng)版與產(chǎn)品為線接觸，完成刮印工作。這時(shí)油墨從網(wǎng)版的一端刮到另一端。為了使再次刮印時(shí)有足夠的油墨，回程時(shí)由回墨板勻墨，可自由轉(zhuǎn)變刮板角度進(jìn)行印刷。四、絲網(wǎng)印刷的操作步驟及注意事項(xiàng)絲網(wǎng)印刷的故障可能由單一原因引起，也有可能是各種原因錯(cuò)綜復(fù)雜的影響。操作者應(yīng)正確選擇對(duì)策排除故障。

1.堵版若承載物上圖文內(nèi)容不全，說明部分絲網(wǎng)印版圖文通孔不能在印刷中將油墨轉(zhuǎn)移到承印物上。具體原因如下：

（1）承印物的原因3D打印產(chǎn)品表面沒有清洗干凈，導(dǎo)致堵版。（2）印刷環(huán)境溫度變化

環(huán)境溫度太高，油墨的黏度降低，因干燥太快會(huì)堵住網(wǎng)孔。環(huán)境溫度太低，油墨流動(dòng)性差，也容易堵版。油墨在開放環(huán)境中暴露時(shí)間過長(zhǎng)，也會(huì)產(chǎn)生堵版現(xiàn)象，暴露時(shí)間越長(zhǎng)，堵版越嚴(yán)重。五、絲網(wǎng)印刷中常見的故障及解決方法（3）絲網(wǎng)印版的原因

印刷前應(yīng)檢查絲網(wǎng)印版是否干凈，是否黏附塵土或有殘余油墨，如果不及時(shí)清洗會(huì)造成堵版。因此，制好的網(wǎng)版在使用前應(yīng)用水沖洗干凈并干燥后方能使用。（4）油墨的原因

油墨中的顏料及其他固體成分的顆粒較大時(shí)，容易出現(xiàn)堵住網(wǎng)孔的現(xiàn)象。因此在使用前應(yīng)檢查油墨的顆粒度。

發(fā)生堵版故障后，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)娜軇┎料从湍２料磿r(shí)要控制好力度，由中間向外圍輕輕擦拭，每擦洗一次，版膜會(huì)變薄一些。擦拭后應(yīng)檢查版膜是否有破損。五、絲網(wǎng)印刷中常見的故障及解決方法2.油墨在承印物上附著不牢（1）若3D打印塑料產(chǎn)品在印刷前表面處理不充分，會(huì)造成油墨附著不牢，應(yīng)注意做好印刷前的表面處理工作。（2）油墨本身黏結(jié)力不夠時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致油墨附著不牢，最好更換其他種類的油墨進(jìn)行印刷。（3）稀釋劑選用不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致油墨附著不牢，在選用稀釋劑時(shí)要考慮油墨的性質(zhì)。五、絲網(wǎng)印刷中常見的故障及解決方法3.圖像變形印刷時(shí)，控制好刮板的壓印力，確保印版與承印物之間為線接觸即可。若壓印力過大，印版與承印物呈面接觸，會(huì)使絲網(wǎng)伸縮，造成印刷圖像變形。如果不加大壓力不能印刷時(shí)，應(yīng)縮小版面與承印物面之間的間隙，進(jìn)而減小刮板的壓力。五、絲網(wǎng)印刷中常見的故障及解決方法任務(wù)實(shí)施一、任務(wù)準(zhǔn)備產(chǎn)品特點(diǎn)：在產(chǎn)品表面絲印“參考說明書”標(biāo)志。前序工藝：SLA打印成形→上色處理。本次工藝：絲網(wǎng)印刷。根據(jù)任務(wù)要求提前準(zhǔn)備相應(yīng)的工具、材料、設(shè)備和勞動(dòng)保護(hù)用品等。工具、材料、設(shè)備和勞動(dòng)保護(hù)用品清單任務(wù)實(shí)施二、制定絲網(wǎng)印刷工藝根據(jù)模型的任務(wù)要求，該模型為塑料類產(chǎn)品，形狀比較大，絲印表面為大平面，絲印前需要清洗模型表面。模型絲印工藝為制版→絲網(wǎng)印刷。任務(wù)實(shí)施三、絲網(wǎng)印刷操作具體流程穿戴好個(gè)人防護(hù)用品，按照所列的操作步驟完成產(chǎn)品的絲網(wǎng)印刷工作。操作時(shí)需注意個(gè)人防護(hù)和環(huán)境保護(hù)。1.制版（1）準(zhǔn)備網(wǎng)版準(zhǔn)備清洗干凈的網(wǎng)框，繃緊絲網(wǎng)，使絲網(wǎng)和網(wǎng)框緊貼，在兩者接觸部分涂黏合劑并釘緊絲網(wǎng)。剪掉網(wǎng)框外部多余的絲網(wǎng)。清洗絲網(wǎng)，晾干待用。（2）涂感光膠1）在絲網(wǎng)的正面均勻刮涂感光膠，刮兩次。2）在絲網(wǎng)的反面均勻刮涂感光膠，刮兩次。3）用吹風(fēng)機(jī)慢慢吹干感光膠。4）重復(fù)1～3的操作。任務(wù)實(shí)施（3）密合陽圖底版

將陽圖底版與感光膜密合在一起。任務(wù)實(shí)施（4）第一次曬版

放入紫外線曬版機(jī)進(jìn)行第一次曬版，紫外線曝光時(shí)間為50s。任務(wù)實(shí)施（5）第一次水洗清洗第一次曬版后的網(wǎng)版，先將其在水中浸泡10s，然后用高壓水槍吹10s，使網(wǎng)版呈現(xiàn)出絲印圖案，最后用吹風(fēng)機(jī)吹干。任務(wù)實(shí)施（6）第二次曬版將清洗、吹干后的網(wǎng)版再次放入紫外線曬版機(jī)進(jìn)行第二次曬版，紫外線曝光時(shí)間為100s。任務(wù)實(shí)施

（7）獲得絲印網(wǎng)版再次水洗第二次曝光后的網(wǎng)版，并用吹風(fēng)機(jī)將其吹干，獲得可絲印的網(wǎng)版。任務(wù)實(shí)施2.絲網(wǎng)印刷（1）調(diào)配印刷油墨選擇絲網(wǎng)印刷塑料類產(chǎn)品的油墨，調(diào)好黏度與流動(dòng)性。任務(wù)實(shí)施（2）準(zhǔn)備零件，清洗網(wǎng)版1）擦洗挖掘機(jī)待絲印的面。2）清洗網(wǎng)版。任務(wù)實(shí)施（3）試制與印刷1)預(yù)印刷。2)由于