资源简介

(共45张PPT)
3D打印产品后处理
项目五 3D 打印产品的丝网印刷
学习目标
1.了解丝网印刷的工作原理和组成。
2.掌握丝网印刷的应用场合和工艺流程。
3.掌握丝网印刷的制版工艺。
4.掌握丝网印刷的操作步骤和注意事项。
5.能熟练使用设备完成制版和模型的丝网印刷工作。
6.能独立完成印刷后模型的质量检验与缺陷修复工作。
任务描述
许多3D打印产品都需要呈现文字或商品标志，如电器按钮的图标、电风扇挡位调节指示、各种商品品牌标志等。这些产品都是常见的需要进行丝网印刷的产品。丝网印刷是3D打印后处理中的一种加工方法，其操作方法简单，生产效率高。如图所示为电子产品外壳的手板，采用SLA工艺成形，经过上色处理，产品上英文标志采用丝网印刷工艺。
电子产品丝印 logo
任务描述
本任务采用丝网印刷的方式完成挖掘机模型标志的上色处理，如图5-2 所示。该标志的含义为参考说明书。挖掘机模型主要以平面构成，方便丝网印刷操作，在丝网印刷过程中要合理利用手中的工具和材料，穿戴好个人防护用品，完成挖掘机模型的丝网印刷处理，要注意劳动保护和环境保护。
挖掘机需丝印的标志
一、丝网印刷的工作原理、工艺特点及应用
1.丝网印刷的工作原理
丝网印刷简称丝印，是指用丝网作为版基，并通过感光制版方法，制成带有图文的丝网印版。丝网印版的部分孔能透过油墨，漏印至承印物上形成图文；印版上其余部分的网孔堵死，不能透过油墨，在承印物上呈空白。丝网印刷由五大要素构成，即丝网印版、刮印板、油墨、印刷台和承印物，如图所示。
丝网印刷原理图
1—油墨　2—刮印板　3—镂空图案　4—丝网印版的丝网　5—丝网印版的网框 6—印好的图案　7—印刷基材　8—丝印设备工作台
2.丝网印刷的工艺特点
（1）丝网印刷可以使用多种类型的油墨
丝网印刷可以使用油性、水性、合成树脂型、粉体等各种类型的油墨。
（2）版面柔软
丝网印刷版面柔软且具有一定的弹性，不仅适合在纸张和布料等软质物体上印刷，而且也适合在硬质物体上印刷。
（3）丝网印刷压印力小
由于在印刷时所用的压印力小，因此也适合在易破碎的物体上印刷，如在玻璃、陶瓷等器皿上印刷。
一、丝网印刷的工作原理、工艺特点及应用
2.丝网印刷的工艺特点
（4）墨层厚实，覆盖力强，耐光性强
丝网印刷的墨层厚度可达 20 ～ 100 μm，其覆盖力强，抗晒能力强。
（5）不受承印物表面形状和面积大小的限制
丝网印刷不仅可在平面上印刷，而且可在曲面上印刷；它不仅适合在小物体上印刷，而且也适合在较大的物体上印刷。这种印刷方式有着很大的灵活性和广泛的适用性。
一、丝网印刷的工作原理、工艺特点及应用
3.丝网印刷的应用
丝网印刷被越来越多的行业认可，应用广泛。在家用电器的电路板，纺织品上的花纹，鞋上的图案，电冰箱、电视机、洗衣机面板上的文字，陶瓷、玻璃、墙砖和地砖上的装饰；各种商业广告（如固定、流动等广告）平台。
一、丝网印刷的工作原理、工艺特点及应用
二、丝网印刷的制版工艺
制版工艺是丝网印刷的基础，直接影响着印刷质量。印刷中许多质量问题与制版工艺息息相关。因此必须严格选用制版材料，正确掌握制版技术，根据制版工艺的要求进行制版。
1.制版材料和设备
（1）丝网
丝网是丝网印刷的基础。作为丝网印版胶 膜层的支持体，印刷用的丝网要具有薄、强、有均匀的网孔和伸缩性小的条件，一般采用机织物作丝网，如图所示。
丝网
1）丝网的选用要求。编织平滑，以防止漏白及油墨堆积。耐磨性好，要有较高的抗拉强度。化学稳定性好，可耐油墨、清洁剂等的侵蚀。要有较好的弹性，以保证每个印刷行程后可以恢复原状。
2）丝网的品种。最常用的丝网是尼龙丝网和涤纶丝网，金属丝网一般只在特定条件下使用。各种丝网在印刷性能上各有利弊，其特点和适用范围见表。
二、丝网印刷的制版工艺
各种丝网的特点和适用范围
（2）丝网网框
丝网网框是支撑丝网的框架，常用的有木质网框（见图）、中空铝框、钢质网框等。网框的选择主要应考虑其抗张力性能、轻质特性与耐用性等，以避免因变形而歪斜，同时可方便操作者使用，以提高印刷质量。
木质网框
二、丝网印刷的制版工艺
（3）感光胶和感光膜
1）感光胶。感光胶包括成膜剂、感光剂、助剂，如图所示。成膜剂和感光剂是配方的主体成分，有时需要添加助剂来调节主体成分性能的不足。
2）感光膜。感光材料形成的版膜应适应不同种类油墨的性能要求；具有一定的耐印性，能承受刮印板多次刮压；与丝网的结合能力好，印刷时不产生脱膜故障；易于剥离，利于丝网印版的再生利用。
感光胶
二、丝网印刷的制版工艺
（4）张网机
张网机是丝网印刷制版用的专用配套辅助设备，如图所示，用于往丝网框架上绷丝网。常用的张网方法有手动式张网法、机械式张网法、气动式张网法等。
张网机
二、丝网印刷的制版工艺
（5）丝网晒版机
丝网晒版机专供晒制丝网印版用，如图所示为晒版机。由于在晒制丝网印版时丝网有框架，因此，通常会在丝网上放一块厚的海绵，使丝网与底片紧密接触。
晒版机
二、丝网印刷的制版工艺
（6）网印刮板
丝网印刷中的刮板用于将感光胶均匀地刮在丝网上，如图所示。
网印刮板
二、丝网印刷的制版工艺
2.制版的工艺方法
传统的制版方法多为手工操作，现代普遍使用的是感光制版法。这种制版方法以丝网为支撑体，先选择丝网和网框，将丝网绷紧在网框上，在丝网上涂感光胶，然后将阳图底版密合在版膜上晒版，经曝光、显影，印版上不需过墨的部分见光形成固化版膜，将网孔封住，印刷时不透过油墨；印版上需要过墨的部分显影时网孔打通，印刷时油墨透过，在承印物上形成墨迹。
二、丝网印刷的制版工艺
三、丝网印刷工艺流程
1.准备工作
（1）印刷前对承印物进行印前处理，例如，对塑胶3D打印产品需要进行清洗，以免因产品表面黏附灰尘和油脂而影响印记的牢度。
（2）选择适合承印材料的油墨，如纸类丝网油墨、织布类丝网油墨、塑料类丝网油墨、金属类丝网油墨和玻璃类丝网油墨等。印刷前应调试好油墨，如进行调色及添加稀释剂、表面活性剂和减稠剂等，保证油墨能较好地印刷。
2.安装印台
具体工作包括定位网框，调整网距，定位承印物，安装及调整刮板等。
3.试印刷
每次开印前都应做一次试印刷，在试印样上检查图像的再现性及色调情况。在第一次版印检查合格后，记录印每个形状的参考位置，并立即洗版，不得留有残墨，以免残墨干固后堵塞网孔。
三、丝网印刷工艺流程
4.正式印刷
根据油墨的黏度适当调整刮板的运动速度，找出印刷的最佳状态。要印下一版时，应按照上一版的位置记号安装印版。
5.印物干燥
流体状的油墨被印刷在承印物上后转变为固态。油墨的干燥速度过快或过慢会引发各种故障，例如，图文产生锯齿状波纹，细微部分印不上油墨等现象。
三、丝网印刷工艺流程
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
1.操作步骤
（1）制作印版利用感光制版法将阳图底版上的字样（如 ReminX）制成丝网印版，如图所示。
感光法制版
a）阳图底版　b）丝网印版
（2）丝印准备
用干净的抹布擦拭产品表面，调配油墨，如图所示。
丝印准备
a）用干净的抹布擦拭产品表面　b）调配油墨
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
（3）调试印刷设备
安装印刷台，使印版定位，使用洗网水将网版清洗干净，如图所示。
印刷设备
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
（4）试印刷
放置产品，使产品定位，试印刷，如图所示。
产品试印刷
a）放置产品　b）使产品定位　c）试印刷
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
（5）正式印刷
试印成功后再重复上述动作正式印刷，得到如图所示的产品。
产品
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
（6）吹干
使用吹风机吹干产品logo，如图所示。
吹干产品
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
2.注意事项
手工印刷时，使用刮板刮墨并回墨，刮板运行时，在刮墨的同时给刮板一定的力，使网版与产品为线接触，完成刮印工作。这时油墨从网版的一端刮到另一端。为了使再次刮印时有足够的油墨，回程时由回墨板匀墨，可自由转变刮板角度进行印刷。
四、丝网印刷的操作步骤及注意事项
丝网印刷的故障可能由单一原因引起，也有可能是各种原因错综复杂的影响。操作者应正确选择对策排除故障。
1.堵版
若承载物上图文内容不全，说明部分丝网印版图文通孔不能在印刷中将油墨转移到承印物上。具体原因如下：
（1）承印物的原因
3D 打印产品表面没有清洗干净，导致堵版。
（2）印刷环境温度变化
环境温度太高，油墨的黏度降低，因干燥太快会堵住网孔。环境温度太低，油墨流动性差，也容易堵版。油墨在开放环境中暴露时间过长，也会产生堵版现象，暴露时间越长，堵版越严重。
五、丝网印刷中常见的故障及解决方法
（3）丝网印版的原因
印刷前应检查丝网印版是否干净，是否黏附尘土或有残余油墨，如果不及时清洗会造成堵版。因此，制好的网版在使用前应用水冲洗干净并干燥后方能使用。
（4）油墨的原因
油墨中的颜料及其他固体成分的颗粒较大时，容易出现堵住网孔的现象。因此在使用前应检查油墨的颗粒度。
发生堵版故障后，应采用适当的溶剂擦洗油墨。擦洗时要控制好力度，由中间向外围轻轻擦拭，每擦洗一次，版膜会变薄一些。擦拭后应检查版膜是否有破损。
五、丝网印刷中常见的故障及解决方法
2.油墨在承印物上附着不牢
（1）若 3D 打印塑料产品在印刷前表面处理不充分，会造成油墨附着不牢，应注意做好印刷前的表面处理工作。
（2）油墨本身黏结力不够时，也会导致油墨附着不牢，最好更换其他种类的油墨进行印刷。
（3）稀释剂选用不当，也会导致油墨附着不牢，在选用稀释剂时要考虑油墨的性质。
五、丝网印刷中常见的故障及解决方法
3.图像变形
印刷时，控制好刮板的压印力，确保印版与承印物之间为线接触即可。若压印力过大，印版与承印物呈面接触，会使丝网伸缩，造成印刷图像变形。如果不加大压力不能印刷时，应缩小版面与承印物面之间的间隙，进而减小刮板的压力。
五、丝网印刷中常见的故障及解决方法
任务实施
一、任务准备
产品特点：在产品表面丝印“参考说明书”标志。
前序工艺：SLA 打印成形→上色处理。
本次工艺：丝网印刷。根据任务要求提前准备相应的工具、材料、设备和劳动保护用品等。
工具、材料、设备和劳动保护用品清单
任务实施
二、制定丝网印刷工艺
根据模型的任务要求，该模型为塑料类产品，形状比较大，丝印表面为大平面，丝印前需要清洗模型表面。模型丝印工艺为制版→丝网印刷。
任务实施
三、丝网印刷操作具体流程
穿戴好个人防护用品，按照所列的操作步骤完成产品的丝网印刷工作。操作时需注意个人防护和环境保护。
1.制版
（1）准备网版
准备清洗干净的网框，绷紧丝网，使丝网和网框紧贴，在两者接触部分涂黏合剂并钉紧丝网。剪掉网框外部多余的丝网。清洗丝网，晾干待用。
（2）涂感光胶
1）在丝网的正面均匀刮涂感光胶，刮两次。
2）在丝网的反面均匀刮涂感光胶，刮两次。
3）用吹风机慢慢吹干感光胶。
4）重复1 ～ 3的操作。
任务实施
（3）密合阳图底版
将阳图底版与感光膜密合在一起。
任务实施
（4）第一次晒版
放入紫外线晒版机进行第一次晒版，紫外线曝光时间为 50 s。
任务实施
（5）第一次水洗
清洗第一次晒版后的网版，先将其在水中浸泡10s，然后用高压水枪吹 10s，使网版呈现出丝印图案，最后用吹风机吹干。
任务实施
（6）第二次晒版
将清洗、吹干后的网版再次放入紫外线晒版机进行第二次晒版，紫外线曝光时间为 100 s。
任务实施
（7）获得丝印网版
再次水洗第二次曝光后的网版，并用吹风机将其吹干，获得可丝印的网版。
任务实施
2.丝网印刷
（1）调配印刷油墨
选择丝网印刷塑料类产品的油墨，调好黏度与流动性。
任务实施
（2）准备零件， 清洗网版
1）擦洗挖掘机待丝印的面。
2）清洗网版。
任务实施
（3）试制与印刷
1)预印刷。
2)由于挖掘机体积较大，不适合直接用丝印机网版印刷，因此采用转印的方式进行印刷。
3)转印时先在网版标志的背面贴上专用胶纸。
4)将标志丝印在专用胶纸上。
5)最后将胶纸粘贴在挖掘机需要丝印的位置，5 s 后撕掉胶纸即可完成转印。
任务实施
（4）产品干燥与设备清理
1)将产品自然晾干。
2)清理设备，做好“6S”管理工作。
任务实施
任务实施
四、质量检验
按照产品要求，检查产品表面丝印标志，如图所示。
产品丝印标志
任务测评
按表所列评分标准进行测评，并做好记录。
实训评分标准

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