浅谈喷墨印刷在电连接器印标记中的应用

侯锦秋，韩继先，青 春，郝健男

( 沈阳兴华航空电器有限责任公司，辽宁沈阳，110144)

1 引言

随着现代人对产品质量意识的增强，对产品信息的标识要求也越来越高，军工产品相比于民品，对此要求更为严格。各国政府也陆续出台新的法律法规，并对此进行严格的规范和管理，企业本身的质量管理和自我保护意识以及自动化管理水平也在不断提高，利用喷墨技术对产品进行标识的业务越来越普遍[1]。

喷墨印刷采用的是一种计算机直接控制输出的技术，无接触、无压力、无印版，具有无印版数字印刷的特征，并可实现按需印刷和可变数据印刷。喷码技术与传统印刷方法相比，省去了传统印刷方法所需要的制版设备、胶片以及版材等耗材，而且能在不同材质以及不同厚度的平面、曲面和球面等异形承印物上印刷，不受承印表面的限制[2]。

电连接器印标识是其本身重要的组成部分，是每种电连接器的身份信息，便于电连接器的识别、管理维护、后期追溯等。目前，利用喷墨印刷技术对电连接器进行标识也成为一种重要的印刷方式。

随着军工产品国产化的要求越来越高，喷码机及油墨的国产化成为至关重要的工作。本文立足于军工电连接器产品印标记，展开对国产喷码油墨的应用研究。

2 喷墨印刷技术

2.1 喷码机工作原理

喷码机系统有的是用压缩空气，有的是用齿轮泵，但它们墨滴的成像机理基本相同[3]。首先通过压力系统将墨送到振荡箱内，晶体振荡器把墨水变成均匀的墨点，然后经过静电区域，在电脑控制下使墨点带上不同电量的电荷并经过高压电场，由于电量的不同，使得墨点通过细小喷嘴后的偏移程度不同，到达的位置也不同，这样就可将预设的字符和图形打印到产品表面。

2.2 喷码油墨的组成

喷码油墨主要由连接料、着色剂、溶剂及助剂四部分组成，使连接料和着色剂溶解在溶剂中，再加入各种助剂得到黏稠状流体[4]。

喷码油墨成分中的液体成分为连接料，固体成分为色料以及各类助剂，连接料是具有一定黏度的胶状液体。喷码油墨四大组分中最重要的为连接料，它在很大程度上决定了油墨的黏度、黏性、快干性、附着力、耐溶剂性能等关键性能指标[5]。因此，连接料的选择，直接影响到喷码油墨的各项性能。

2.3 喷码油墨的性能

喷码油墨性能主要包括：黏度、快干性、耐溶剂擦洗性、对底材附着力和稳定性等。

其中，油墨的黏度指油墨流体抗拒流动的一种性质，是油墨流体分子相互吸收而产生的阻碍分子间相对运动能力的量度，即流体流动的内部阻力；快干性指油墨干燥快慢的性质，油墨的干燥机理是油墨中的溶剂从印刷后的墨膜中挥发出去，留在承印物表面的树脂和色料干燥成膜附着于承印物表面；耐溶剂擦洗性是指油墨耐某种化学溶剂的擦洗能力。对底材附着力性能指油墨喷印在底材表面经过附着力的试验检测不发生脱落的能力；稳定性指油墨的储存稳定性，即油墨在长时间存放中各项性能指标无明显的变化，一般考察期不低于半年。

2.4 喷墨印刷技术的优点

喷墨标识技术具有如下优点：

a)非接触

喷码机工作时无需和产品表面发生任何直接的接触，这样使得产品在喷印过程中不会受到任何的破坏，有助于提高产品质量；

b)速度快

作为生产线上的标识设备，可满足生产线高速生产的要求；

c)容易修改喷印内容

由于是电脑控制资料，可以轻易的改变标识的内容，包括型号、日期、批号等；

d)可喷印表面材质广泛

喷印机可选择不同的墨水，在塑料、金属、玻璃等平面或表面均可得到较好的印刷效果。

3 喷墨印刷的发展现状

1969年，美国的伟迪捷公司生产了世界上第一台喷码机。世界上相继出现多家喷码机企业，并推出小字体墨水喷码机、大字体墨水喷码机等各种各样的产品。高速发展的物质需求推动着现代生产线的高速发展，针对现代生产线的需求，全球标识行业的领导者多米诺凭借在打印点阵控制技术、墨路系统等方面的研究成果研发并推出双喷嘴喷码机。这一技术的代表产品为多米诺A+系列双喷嘴喷墨喷码机。

另外，除了速度上的要求，生产线上对产品的材料也提出了特殊的需求，有些深色难以标记的材料往往难以喷印可变数据代码。伟迪捷标识技术有限公司针对这一需求设计了Videojiet1710小字符连续喷码机，该喷码机的核心在于设备的心脏—“墨芯”。该墨芯能使得颜料保持悬浮，有效地避免了颜料型喷码机常见的堵塞问题。

其次，设备的利用率和环保性能也是降低成本的重要环节，马肯依玛士2011年推出新型9322小字符喷码机是典型的代表，利用率达到99%，而且无需人工辅助。墨水使用不含酮和甲基乙基醇的新型墨水耗材，喷码机采用80%的可回收材料，环保性能好。

2005年以前，国产喷码机企业只有少数几家，如科诺华、康迪等，自2006年起，喷码机企业逐渐增多。由于喷码技术研究起步较晚，时间较短，并且从总体上看大多研究以企业为主，其推出的产品大多是仿制国外90年代末同类进口产品。与国外厂商的技术相比，国内的喷码机企业仍然有很长的路要走。

目前，随着我国经济的发展，产品的包装技术已成为产品质量、企业形象的标识，基于国内包装工业的需求，国产喷码机应运而生，我国喷码技术日渐成熟，设备制造行业生产喷码机的企业也随之增多。近年来，我国的喷码印刷领域处于快速发展之中，其配套的喷码机耗材有了很大的提高。喷码油墨的研究是一项复杂的系统工程，国内多家油墨生产厂家具备了科学研发能力，可根据不同客户对油墨喷射的要求，提供差异化的系列产品[2]。

4 喷墨印刷的应用试验

目前，小字符喷码机在各行各业已得到广泛的应用，该技术应用的关键在于喷印标识在产品表面的附着力。标识的附着力主要由油墨的成分、固化条件等因素决定。笔者立足军工电连接器产品，常用基材为不锈钢钝化、铝合金镀镍、铝合金镀镉等惰性材料，结合实际使用条件，对多厂家多牌号的国产喷码油墨进行试验验证。

经过多次试验验证，得出结论为某国产G型喷码油墨的附着力效果良好，未出现脱落现象。各项试验验证结果见表1。

表1 应用试验及结果

5 结束语

笔者通过调研喷墨印刷技术国内外发展现状和喷码油墨的相关资料，选用了多个国产厂家的喷码油墨进行试验验证，最终确定适用于承印基材为不锈钢钝化、铝合金镀镍、铝合金镀镉的国产喷码油墨。

通过相关国家标准和国家军用标准规定进行试验考核，油墨标识未出现脱落，清晰可见，为军用电连接器选用合适的国产喷码油墨，提升了产品的品质，减轻了对国外进口设备和材料的依赖，具有重要的战略意义。