编译 闵耀霞
网框和网布选择综述
编译 闵耀霞
获得高质量印刷品的关键在于选择正确的网框和网布。作者安迪·迈克杜格尔先生在文中详细介绍了不同的网框类型、网布参数和性能判断标准以及确保丝网经久耐用的建议。
丝网印刷工艺因其关键的组成部分——丝网而得名。丝网由一个坚固的木质或金属网框以及一块绷紧并牢牢粘结或固定在网框4个侧边的细织网布组成。
一个好的网框具有以下几个特点:
◎ 足够纤细,可装入印刷机的紧固装置中;
◎ 足够坚固,可承受住绷紧的网布所施加的压力;
◎ 构造精良,从而水和清洁剂不会影响网框,或者破坏网布张力或网布粘结。
由于丝网印刷的网布最初由蚕丝制成,因而丝网印刷也有“绢网印花(silk screen printing)”之称。又由于“silk”的希腊词根为“seri”,因而丝网印刷在欧洲被称为“serigraphie”、“serigrafica”或“serigraphy”。现在一般都使用精织的聚酯网布,有些情况下还会用到金属筛网。
网框有3种主要的形式:刚性木框、刚性金属框和可反复绷网框。理解这3类网框之间的主要差异,将有利于你做出最适合活件的选择。
木框木框是最早使用的网框,现在它依然是最方便、最便宜的网框类型。木框一直受到成衣印花、艺术印刷、小活件以及非关键性的大幅面印刷的青睐。早期的木框使用钉子或绳槽来固定手动绷紧的网布。然而,手动绷网始终无法获得足够大或均匀的张力,考虑到松懈的丝网在涂胶、印刷和回收时所产生的问题,因而不推荐使用这种绷网方法。
金属网框由薄壁铝型材或钢型材制成的网框耐变形和弯曲,耐水,重量轻,使用寿命更长,因而优于木制网框。金属网框在拥有自动印刷设备或要求高质量印刷的丝网印刷企业最为常见。许多金属网框适用于普通幅面的印刷机,同时也可以为特定活件或规格而制作网框。网布使用专门的绷网装置预先绷紧并粘贴在网框上。
可反复绷网框许多生产商提供可反复绷网框,这类网框有时也被称为辊式网框(图1)。用锁条将网布固定在网框上,然后通过两个扳手绷紧网布。一个扳手围绕网框的侧辊旋转,另一个扳手拧紧锁紧螺母,使网框保持理想的张力。可反复绷网框无须使用专门的绷网装置,可重新绷紧初次使用后松懈的丝网,并使印刷企业能够在几分钟内制作出新的绷紧丝网。
图1 可重复绷网框在与网布相连的四侧都有滚动杆(辊子)。辊子旋转而使网布绷紧,然后锁定以保持张力水平。丝网松懈后可重新绷紧。
经由特殊织造的网布有许多不同的类型,可满足特定的应用和生产要求。织物印花要求使用粗糙的网布,旨在透过更多的油墨。半色调或精微细节印刷要求使用较密的网布。电子和特种印刷要求使用金属筛网或聚酯/金属混合筛网,这类筛网可通电加热从而使油墨流动容易。所有筛网都必须具有抗张强度,能够耐刮刀的作用,不受水和回收液的影响。今天,单丝聚酯网布已取代绢网而成为丝网印刷中使用最广泛的网布材料。
丝网目数是用来形容每英寸长度上网丝数目的术语,其范围从40目/in.(非常粗糙,网孔大)直到400目/in.或以上。丝网目数在欧洲的单位是目/cm。有时会在网布上标记丝网目数、丝径和网孔等参数(图2)。
网布必须绷紧才能获得可能的网孔尺寸,但要明白一点:由于存在生产过程和绷网系数等变量,网丝数量最多可减少10%。为了精确起见,在绷网后应测量丝网目数(图3)。
丝网印刷企业必须为每份活件选择适合的网布。当织物印花企业必须在黑色织物上印刷白墨或浅色油墨时,可能会使用80或110目/in.的网布。随着丝网目数增加,下墨量将减少。在印刷无孔材料时,要求覆盖更少的油墨,300目/in.以上的高丝网目数可再现更加精微的图像细节。印刷半色调要求使用特定的加网线数和丝网目数,否则会出现破坏性的莫尔条纹。
一些油墨因具有特殊性质而对丝网目数有限制。例如,UV油墨要求油墨沉积薄以便彻底固化,并且要防止在丝网上干燥,因而网布的丝网目数必须在305目/in.以上;陶瓷印刷要求油墨组成中粗糙的玻璃粉颗粒透过网孔,因而要使用110~255目/in.的网布。
图2 网布制造商通常会沿着网布边缘标记丝网目数、丝径以及其他的规格说明。
图3 确认丝网目数:通常应在网布绷紧后,再测量每英寸长度上的实际的网丝数目,这有助于为丝网选择与之匹配的网布,并且当再次印刷活件时也可以获得相同的印刷效果。
网布张力
将张力计放在张紧的网布上测量网布的张力,单位是N/cm。通常张力读数越高,印刷效果就越好。绷紧的丝网具有以下优势。
◎ 在印刷时可采用更小的网距(即丝网的印刷面到承印表面的距离),从而获得更好的套准精度和更清晰的印刷效果。
◎ 张紧的丝网比松懈的丝网只需施加更小的压力便能使油墨透过,这是因为张力不够的丝网要求采用更大的网距才能获得清晰的印刷效果。更大的网距要求更大的胶刮压力,从而导致刮刀折弯,印刷品模糊,网版开裂。
◎ 适当张紧的丝网将比松懈的丝网可使用更长的时间。
◎ 适当张紧的丝网更易进行涂胶、回收和曝光处理。
经由手动绷紧并钉在网框上的丝网的张力只有1或2N/cm,并且张力不均匀,这与40N/cm的丝网相比简直是天壤之别。网布张力关系到印刷质量。这就像汽车无法靠充气不足的轮胎四处跑动一样。
绷网的限制
如果网绷得越紧就越好,那么为什么不将丝网绷紧到50~100 N/cm呢?有以下几个原因。
◎ 网布有可承受的张力限制,否则将会裂开而与网框分离,或者在印刷时容易被撕破。
◎ 另一个因素是网框在张力作用下的抗弯曲或变形能力。网框尺寸越大,这个问题就越突出。一般来说,更小的网框可承受高张力(30N/cm或以上)。一旦网框的四条边都在3英尺以上,那么通常只能承受15~25N/cm的张力。在实际生产中,特大号的网框会使用支架和支撑结构来防止弯曲。
现在,生产商已经开发出一些高张力、低伸长率的网布,旨在解决上述第一个问题并获得张力更大的丝网,但网印企业也不能一味地遵从生产商或供应商对适当网布张力水平的建议。
网框尺寸
网框尺寸取决于印刷图像尺寸。从网框内侧到图像的距离至少要有4in.,以便胶刮启动和停止,同时还要从胶刮侧面到网框内侧至少留出3in.长的旁隙。例如,一幅11×15in.的图像所需网框的最小尺寸应为17×23in.,这样才不会出现印刷故障。通常,印刷品周围的空间越大,就越容易产生良好的印刷效果。如果丝网留给图像的周围空间太狭小,最后会导致印刷故障,如边缘模糊、边缘缺失以及变形等。
半色调印刷
在印刷半色调图像时,一条用来确定正确丝网目数的经验法则是:最小的丝网目数=3.5×加网线数。举例来说,一幅加网线数为65线/in.的半色调图像应使用230目/in.或更高目数的网布。丝网目数越高,图像在版膜和印刷品上的复制效果就越好,莫尔条纹出现的概率也越低。要避免出现丝网目数/加网线数为整数的任何情况,否则版膜和印刷品上将会出现莫尔条纹。通常建议使用黄色的网布来印刷高分辨率的半色调图像,其中原因将在下面的有色网布章节进行探讨。
锯齿和锐利的边缘
粗糙的网布会使印刷图像产生锯齿,原因在于版膜无法连接网丝之间的空隙。非直接制版的毛细感光膜片可印刷出更清晰的线条。单液SBQ型感光胶比重氮基乳胶或常规乳胶能产生更锐利的边缘。
有关网布的其他注意事项包括:
◎ 单丝网布比多丝网布清洁和回收效果更好;
◎ 标记有6XX、10XX的网布使用了古老的绢网测量语言,不容易转换成每英寸长度上的网丝数目;
◎ 丝网目数越高,网布价格就越贵。
有色网布
如果丝网目数高且相同,一般来说白色网布会比染色/有色网布更便宜。那么为什么要选择使用黄色网布呢?
当在白色网布上放置一张阳图片,尤其是半色调和细线条稿曝光时,由于存在光的漫反射,版膜上图像的边缘清晰度和质量会比阳图片更差。白色网丝以不同的方向反射光,在版膜上产生柔软的边缘。黄色网布消除了光的漫反射效应,可产生边缘更锐利的图像。当在粗糙的网布上复制粗线条稿如印刷T恤或者单色的基本图案时,光的漫反射效应影响不大。但在印刷半色调或精微细节图像时,光的漫反射效应的确是一个关键的影响因素。
注意白色网布上的版膜比黄色网布上的版膜具有更快的曝光速度。操作者在调整曝光时间时要对此予以考虑。
网布撕裂
以下建议将有助于你处理网布撕裂问题。
◎ 不要沿着网框和胶粘结合处挤压网布,以免网布从网框上脱离。胶黏剂具有非常高的抗拉强度,但抗剪切与抗撕裂强度差。
◎ 网布上的针孔或小裂缝必须小心地在两面用胶带粘紧。薄的贴花金箔适于充当补片材料(图4),精心安排版膜位置以使裂口不在图像区域,从而延长丝网的使用寿命。
◎ 不要在塑料、金属、玻璃或纸张的锐利边缘上印刷,否则会导致版膜和网布破裂。在版膜的下面用胶布粘住破裂点,以防丝网破裂。
网孔与墨流
网丝之间的开孔数量是确定油墨流经丝网的因素之一。随着丝网目数增加,丝径也开始产生影响。新的网布技术可使网丝更纤细,从而即便是高丝网目数的网布也能有较大的网孔。
丝网维护技巧
以下对丝网维护的建议,将有助于延长丝网的使用寿命。
◎ 一旦获得适当张紧,新的网布应该在使用前经过化学擦洗和脱脂,以使版膜与网布粘结良好。
◎ 无论使用何种版膜系统,在每次使用前丝网都必须进行清洁和脱脂处理。如果在使用前网布未经妥善的脱脂处理,会导致版膜在印刷时剥落或开裂;未经清洁的丝网在随后的印刷过程中将出现无法消除的鬼影和堵塞故障。
◎ 在不印刷时,丝网应该保存好,以免丝网出现意外撕裂或损伤。在印刷时,不要使丝网接触刀或其他锐利的物体。
◎ 如果丝网得到妥善维护,就可以被反复使用,有时甚至可以使用好几年并经受数千次压印才需要更换。
◎ 更换丝网的两个主要原因是:丝网清洗不干净而导致网孔堵塞以及网布出现撕裂或从网框上脱离。
◎ 在网框的一个面上标记丝网目数和使用年限,并建立一个轮替和更换系统,可确保丝网始终处于适合印刷的良好状态。
选择正确的网框和网布并妥善制备丝网,比丝网印刷工作流程中可执行的任何其他程序都能更加有效地使你走上高质量印刷之路。因此,丝网制备过程值得印刷企业投入时间和精力。
图4 修补丝网:如果丝网出现小裂缝,当裂缝不在图像区域时,薄的贴花金箔是不错的打补丁材料。
针对不同应用的网布丝网目数(目/in.)建议
图形印刷线条稿 230~305半色调(≤70线/in.) 305~380半色调(70~133线/in.) 380~420物体(塑料等)不透明区域 255~305半色调和细线 305~420成衣闪光油墨 25~60植绒胶 45~125发泡油墨 55~125叠印 80~110颜料油墨 110~175增塑油墨 125~305升华转印纸 195~305织物与扁平薄膜绒布、粗斜纹棉布 45~123平滑的厚布(桌布、窗帘) 110~155轻质、有孔材料 195~305陶瓷釉料印刷,粗糙,有浮雕效果 15~55釉料印刷,中等到精细印刷 55~155釉下直接印刷 110~255贴花纸线条 195~380细线/半色调 255~420金墨和珠光油墨 305~420汽车玻璃后车窗/侧窗的黑底 25~195玻璃天线 195~255除霜银膏 195~255建筑玻璃门、窗 55~195镜子 195~305化妆品玻璃瓶 195~305饮料玻璃瓶 125~305商店招牌 110~195薄膜键盘和覆盖版绝缘漆 90~175导电银浆 125~175胶黏剂 125~195