Väčšina bežných ľudí si tlač automaticky spája s papierom, teda novinami, časopismi, knihami a ďalšími podobnými produktmi. Ale papier, i keď stále ostáva prevažujúcim tlačovým médiom, už dávno nie je jediným potláčaným materiálom. V súčasnej dobe sa dá už potláčať celý rad iných médií, či už plochých, alebo aj trojrozmerných, záleží len na použitej tlačovej technológii. Ako príklad môžeme uviesť rôzne plastové, čí metalické fólie, textílie, sklo a ďalšie podobné materiály.
V praxi sa často stretávame s rôznymi tlačovými aplikáciami, pri ktorých veľa ľudí ani netuší, že ide o tlač. Napríklad technológia sitotlače sa využíva na tlač rozmrazovacích mriežok na automobilové sklá alebo pri výrobe elektronických obvodov. Táto technológia už určitú dobu prechádza akousi reštrukturalizáciou z pohľadu jej uplatnenia a oblasti využitia. Priamo to súvisí s nástupom digitálnych tlačových technológií, ktoré postupne nahradzujú sitotlač pri výrobe radu jej „klasických“ produktov.
V poslednom čase preto dochádza k čiastočnému presunu sitotlače z oblasti grafických aplikácii, ktoré sa dajú bezproblémovo realizovať spomínanou digitálnou tlačou, do segmentu výroby čisto priemyslových aplikácií, kde sa používajú rozličné špeciálne materiály a špeciálne technológie pre ich spracovanie. Ide o oblasť v ktorej sa žiadna iná tlačová technológia, ako je napríklad ofsetová tlač, flexotlač alebo digitálna tlač, nemôže uplatniť z dôvodu, že na finálny produkt sú kladené extrémne vysoké nároky z hľadiska ich spracovania i z hľadiska ich dlhodobej životnosti.
V súčasnosti sa to prejavuje hlavne v najviac a najrýchlejšie sa rozvíjajúcich priemyslových odvetviach, ako je automobilový priemysel, telekomunikácie, výpočtová technika a iné.
Obr.: Prístrojový panel auta Ford Max vyrobený použitím technológie IMD/FIM
Technológia IMD/FIM
V spomínaných priemyslových odvetviach sa čoraz viac začína používať nová IMD/FIM technológia. Jej názov tvoria skratky anglických termínov Inmold Decoration (IMD)/Film Insert Molding (FIM), čo vo voľnom preklade znamená „tvarovanie vopred potlačenej fólie“.
Podstatou tejto technológie je kombinácia niekoľkých technologických krokov. Prvým z nich je potlač polyesterových alebo iných plastových fólií sitotlačou farbami a lakmi, špeciálne vyvinutými pre túto technológiu. Potom nasleduje tepelné tvarovanie fólie s natlačeným vzorom a vyseknutie vytvarovaných produktov. Záverečným technologickým krokom je úprava zadnej strany vyseknutých a vytvarovaných produktov prevrstvením špeciálnou termoplastickou živicou na vstrekovacom lise tak, že vznikne samonosný celok. Takéto nové postupy je možné využiť napríklad v automobilovom priemysle pri výrobe panelov prístrojových dosiek, ale môžu sa využiť aj pri tvorbe dekoratívnych prvkov v interiéroch, v ďalších priemyslových odvetviach trebárs ako ovládacie alebo krycie panely rozličných prístrojov a zariadení a podobne.
Hlavnou výhodou tejto technológie je skutočnosť, že tlač požadovaného vzoru sa realizuje na rubovú stranu nosnej fólie, takže z lícnej strany je vzor chránený priamo touto fóliou a nemôže dochádzať k jeho poškodeniu bežným používaním. V minulosti, hlavne v prípade mobilných telefónov, dochádzalo pri ich častom používaní k stieraniu symbolov vytlačených priamo na tlačidlách, čo pri tlačidlových paneloch vyrobených technológiou IMD/FIM nie je možné, pretože k žiadnemu mechanickému poškodeniu potlače nemôže dôjsť. Navyše sa dajú jednotlivé vytlačené prvky i z prednej strany fólie ochrániť ich pretlačením špeciálnymi ochrannými alebo štruktúrnymi lakmi.
Vzhľadom k tomu, že pri použití technológie IMD/FIM dochádza k extrémne vysokému namáhaniu potlače, bolo potrebné pre túto technológiu vyvinúť špeciálne sitotlačové farby a laky, ktoré takémuto namáhaniu odolajú. Potlač týmito farbami musí umožňovať následné tvarovanie nosnej fólie za tepla a finálne prevrstvenie vyseknutého produktu špeciálnou živicou. Tieto farby musia mať všetky tlačové vlastnosti porovnateľné s bežnými sitotlačovými farbami, ale ich chemické zloženie musí zaručovať hlavne vysoký stupeň rozťažnosti pri tvarovaní za tepla (200–300 %), navyše kompatibilitu s potlačovanou fóliou a vysokú tepelnú odolnosť počas tvarovania a pri prevrstvovaní živicou pri vysokých teplotách. Zároveň je potrebné zabezpečiť i kompatibilitu medzi farbou a živicou a trvalú súdržnosť a adhéziu povrstvených dielov, teda dokonalý súlad medzi farbou, fóliou a živicou. Funkčné laky musia byť potom schopné ochrániť povrchy týchto produktov pred rôznymi vplyvmi, od mechanických až po pôsobenie chemikálií. Vývoj týchto špeciálnych materiálov priebežne pokračuje aj v súčasnosti.
Výhody a predností technológie IMD/FIM spočívajú v tom, že umožňuje veľkú rozmanitosť dizajnu produktov, dosahovanie precízneho vzhľadu ich grafických motívov, ekonomicky výhodnú potlač a hospodárnosť pri využívaní materiálov.
Obr.: Názorná ukážka jednotlivých krokov technológie IMD/FIM. Na obrázku zhora: potlač – tvarovanie za tepla – výsek – nanášanie špeciálnej živice
Špeciálne materiály spoločnosti Pröll pre IMD/FIM technológiu
Na vývoj týchto špeciálnych materiálov pre technológiu IMD/FIM sa zamerala nemecká spoločnosť Pröll, ktorá sa zaoberá výrobou sitotlačových farieb, lakov a tlačovej chémie. Pre túto technológiu vyvinula systém farieb NORIPHAN, prípravok na zlepšenie adhézie NoriPress SMK a špeciálne inovatívne funkčné laky.
Systém farieb NORIPHAN obsahuje tri skupiny sitotlačových farieb vhodných pre technológiu IMD/FIM. Farba „NORIPHAN HTR“ je jednozložková sitotlačová farba s obsahom termoplastického pojiva, určená pre potlač PC a PMMA fólií a vhodná pre tvorbu farebných efektov. NORIPHAN PCI je systém farieb pre potlač PC a PMMA fólií, špeciálne vyvinutý pre tlač rastrových vzorov a jemných detailov. NORIPHAN N2K je dvojzložkový systém farieb určený pre tlač na rubovú stranu PC fólií, napr. Makrofol alebo Bayfol.
Prípravok na zlepšenie adhézie NoriPress SMK plní funkciu určitého „mostíka“ medzi tlačovou farbou a živicou pri použití jednej fólie a mostíka medzi tlačovou farbou a fóliou pri použití dvoch fólií. V prvom prípade je na rubovú stranu transparentnej fólie najskôr natlačená farba, na ňu prípravok na zlepšenie adhézie a na túto vrstvičku je nastreknutá špeciálna nosná živica. V druhom prípade sa na rubovú stranu transparentnej fólie natlačí najskôr farba, potom prípravok na zlepšenie adhézie. Na jeho povrch sa aplikuje laminovacia fólia plniaca ochrannú funkciu a až potom sa na túto fóliu nanesie špeciálna nosná živica.
Obr.: Test odolnosti ochranného laku voči poškrabaniu sa robí oceľovou vlnou
Funkčné laky
Funkčné sitotlačové laky nachádzajú uplatnenie na stále širšom spektre priemyslových aplikácii
Delia sa do dvoch skupín: na „štruktúrne laky“ a „ochranné laky„. Štruktúrne laky sa v závislosti od nosného média vyrábajú v dvoch modifikáciách, „rozpúšťadlové“ a „vodné„. Sú určené pre plošné i tvarovateľné aplikácie. Ochranné laky sú buď rozpúšťadlové, jednozložkové, alebo dvojzložkové, alebo vytvrdzované UV žiarením. V oboch uvedených skupinách má spoločnosť Pröll vo svojej ponuke pre sitotlač dva druhy inovatívnych funkčných lakov.
V skupine štruktúrnych lakov sú to tvarovateľné lakovacie systémy Matt Lacquer ATM 1 na báze rozpúšťadiel a Matt Lacquer ATM WB 4 na báze vody. Oba tieto laky sú určené na potlač polykarbonátových fólii využívaných pri výrobe prístrojových automobilových panelov alebo tachometrov, ale môžu sa použiť i na zmatnenie vysoko lesklého povrchu PC, predupravených PET fólií alebo tvrdeného PVC. Obidva laky sa vyznačujú dobrou odolnosťou voči poškrabaniu a pôsobeniu chemikálií.
Matt Lacquer ATM 1 – je dvojzložkový systém s dobou spracovateľnosti cca 8 hodín. Umožňuje potlač sitotlačovými farbami bez obsahu silikónu. Pred tlačou ďalších vrstiev musí byť ale dokonalé zasušený, pretože v opačnom prípade by mohlo dôjsť k rozpusteniu farby následnou vrstvou alebo k zníženiu sýtosti. Potlačené výrobky by sa mali sušiť v komorovej peci.
Matt Lacquer ATM WB 4 – je trojzložkový vodou riediteľný lak s dobou spracovateľnosti 30 hodín. Je určený k potlači PC fólií alebo tvrdeného PVC a umožňuje potlač sitotlačovými farbami bez obsahu silikónu. Sušenie potlačeného materiálu, spočívajúce v odparovaní vody, sa môže uskutočniť v priebežnom sušiaku alebo aj v stohu.
Obr. Jedným z príkladov využitia systémov farieb a lakov technológie IMD/FIM sú prístrojové číselníky
V skupine ochranných sitotlačových lakov má firma Pröll vo svojom portfóliu laky Norilux DC-5 a NoriCure UV-L 3.
Dvojzložkový systém Norilux DC-5 – je tvarovateľný, dvakrát vytvrdzovateľný sitotlačový lak na báze rozpúšťadiel, určený na potlač fólií PC, PMMA, ABS a PP. Potlač týmto ochranným lakom je možná iba na vrstvách farieb, ktoré neobsahujú silikón. Vytvrdzovanie sa robí v dvoch fázach. Prvý krát sa lak musí vytvrdiť pred tepelným tvarovaním fólie, jeho druhé záverečné vytvrdenie sa následne robí UV žiarením ešte po tvarovaní. Vzhľadom k tomu, že tradičné UV zdroje so širším spektrom žiarenia obsahujúcim i IR zložku spôsobujú pri vysokých dávkach žiarenia deformáciu podkladu, používajú sa na toto vytvrdzovanie mikrovlnné systémy Fusion UV, alebo žiariče s parami železa.
NoriCure UV-L 3 – je jednozložkový ochranný lak vytvrdzovaný len UV žiarením. Je určený na prelakovanie potlačí farbami neobsahujúcimi silikón na PC fóliách a vopred ovrstvených PET alebo PVC fólií. Oba tieto ochranné laky sa vyznačujú vysokou odolnosťou voči oteru, čo znamená schopnosť povrchu odolávať mechanickému namáhaniu, hlavne trením, a vysokou odolnosťou voči poškrabaniu, teda odporom povrchu voči bodovému alebo líniovému mechanickému pôsobeniu.
Ďalšou dôležitou vlastnosťou ochranných sitotlačových lakov je ich odolnosť voči pôsobeniu chemikálií. Napríklad Norilux DC má veľmi dobrú odolnosť voči pôsobeniu opaľovacích a ďalších podobných kozmetických krémov, Matt Lacquer ATM 1 je odolný voči etanolu i krémom na ruky atď.
Pripravil: Ivan Doležal v spolupráci s Robertom Haasom zo spoločnosti Sitaservis pre Svět tisku.
Konzultant slovenskej verzie článku Ing. Ľudovít Bartoš, CSc., SZSDT 2013.
Preklad: František Martančík
