الطباعة بالشاشة الحريرية على الزجاجات: العملية والمواد ومراقبة العيوب

كيف تتم عملية الطباعة بالشاشة الحريرية على الزجاجات؟

عادةً ما تكون شبكات “الطباعة الحريرية” الحديثة مصنوعة من مواد اصطناعية، لكن الاسم التقليدي لا يزال شائعًا. يتم فصل العناصر الفنية حسب اللون، وتُستخدم لإنشاء استنسل على شبكة مشدودة. تظل مناطق الصورة مفتوحة، بينما يتم حجب المناطق التي لا تحتوي على صورة. وأثناء الطباعة، تقوم ممسحة مصنوعة من البولي يوريثان بضغط الحبر عبر الشبكة المفتوحة ووضعه على الزجاجة.

يمكن للأجسام المسطحة أن تظل ثابتة، لكن الزجاجات المستديرة تتطلب حركة متزامنة. ويقوم عمود دوار أو بكرات أو جهاز تثبيت بتحديد موضع الزجاجة. وأثناء تحرك الشاشة، تدور الزجاجة بسرعة سطحية متطابقة. فإذا انزلقت الزجاجة، أو تباين محيطها، أو كان جهاز التثبيت غير مركزي، تتضاعف الخطوط، وتمتد الحروف، ولا تظهر الألوان اللاحقة بشكل صحيح.

ثم يتعين على الحبر أن يتحول من طبقة سائلة قابلة للطباعة إلى طبقة صلبة مقاومة. واعتمادًا على نوع الحبر، قد يحدث ذلك عن طريق البلمرة بالأشعة فوق البنفسجية أو بالأشعة فوق البنفسجية LED، أو تبخر المذيب، أو التشابك الكيميائي، أو التسخين الحراري، أو مزيج من هذه الطرق. ولا تعني عبارة “جاف عند اللمس” أنه قد تم معالجته بالكامل أو أنه مقاوم كيميائيًا.

عملية الطباعة بالشاشة على الزجاجات بالكامل

1. تحديد مواصفات الزجاجة والاستخدام النهائي

يجب أن يكون لدى الطابعة معرفة بالسطح المراد الطباعة عليه — وليس مجرد معرفة بأنه “بلاستيك” أو “زجاج”. بالنسبة للبلاستيك، يشمل ذلك نوع الراتينج، ومستوى المحتوى المعاد تدويره، والمواد الملونة، ومواد فصل القوالب، وأي طلاء. أما بالنسبة للزجاج، فيشمل ذلك طلاء الطرف البارد، واللون المرشوش، والتشطيب الباهت، وأي زخرفة أخرى تقع تحت الطباعة. كما يجب على الفريق تحديد تركيبة الحشوة، ومدة الصلاحية المتوقعة، والتعرض في الحمام أو أثناء السفر، والأسواق المستهدفة، وما إذا كانت الزجاجة ستتعرض للضغط أو الغسل أو التعامل معها بينما توجد مواد كحولية أو زيوت أو واقيات شمسية على يدي المستخدم.

2. فصل العناصر التصميمية وتحديد منطقة الطباعة

عادةً ما يتطلب كل لون محدد فصلًا فنيًّا خاصًّا به، وشاشةً، ومحطةً أو مرحلةً مطبعيةً خاصةً به. يتطلب النص الدقيق المقلوب، والألوان النصفية، والرسومات الملتفة تحكمًا أكبر مقارنةً بشعار كبير ذي لون موحد. يجب أن تتجنب المنطقة المزخرفة التناقص الحاد في القطر، وخطوط فصل القوالب، والنقش، والتغيرات المفاجئة في القطر. غالبًا ما تكون فجوة التماس مطلوبة لأن الشاشة الأسطوانية لا يمكنها الطباعة بشكل مثالي عبر تداخل البداية والنهاية الخاص بها.

3. تجهيز الشاشة والتثبيت

يحدد عدد خيوط الشبكة، وسماكة القالب، والشد، وصلابة الممسحة سماكة طبقة الحبر ووضوح الصورة. يجب أن تقوم وحدة التثبيت بتحديد موضع الزجاجة استنادًا إلى نقاط مرجعية قابلة للتكرار ودعمها دون أن تتعرض للتشوه. يجب أن تقوم الطابعة باختبار الزجاجة الحقيقية المستخدمة في الإنتاج، وليس رسمًا مثاليًّا، لأن سماكة الجدران، والبيضاوية، وارتفاع القاعدة يمكن أن تؤثر على الدوران.

4. التنظيف والمعالجة المسبقة

يمكن أن يتسبب الغبار والزيت والسيليكون وبصمات الأصابع والتكثف وبقايا مادة فصل القوالب في ظهور ثقوب دقيقة أو فشل تام في الالتصاق. ويُعد التنظيف والمعالجة المسبقة عمليتين منفصلتين: حيث يزيل التنظيف التلوث؛ بينما تعمل المعالجة باللهب أو الكورونا أو البلازما أو المعالجة الكيميائية على تغيير السطح بحيث يتمكن الحبر من الترطيب والالتصاق. يجب قياس طاقة السطح قرب مرحلة الطباعة لأن تأثير المعالجة قد يتلاشى أثناء التخزين.

5. خلط الحبر وتجهيزه

يجب ضبط درجة حرارة الحبر والزجاجات ضمن النطاق المسموح به لدرجة حرارة الغرفة، وخلط الصبغة جيدًا، وإضافة المُخفف أو المُصلب أو مُحسّن الالتصاق المسموح به من قبل مورد الحبر فقط. قم بتسجيل رقم الدفعة ونسبة الخلط والوقت ومدة الصلاحية. قد يؤدي التخفيف غير المنضبط إلى تحسين قابلية الطباعة لبضع دقائق، مع تقليل التعتيم، والتصلب، ووضوح الحواف، والمقاومة الكيميائية.

6. الطباعة، والتجفيف بالضوء، ومحاذاة الصور

الموافقة على عينة أولية من حيث الموضع واللون والشفافية وجودة الحواف والخطوط. تتطلب الزجاجات متعددة الألوان اتجاهًا ثابتًا وعملية معالجة وسيطة كافية حتى لا يؤدي الطباعة التالية إلى إزالة اللون السابق أو تلطيخه. كما أن المعالجة المفرطة بين الألوان قد تقلل من التماسك بين الطبقات في بعض أنظمة الأشعة فوق البنفسجية؛ لذا فإن نطاق الطباعة المتراكبة الذي يحدده مورد الحبر له أهمية كبيرة.

7. المعالجة النهائية، والتحضير، والتحقق

يجب قياس شدة الأشعة فوق البنفسجية، والجرعة، وطيف المصباح، والمسافة — أو مدة التسخين في الفرن ودرجة حرارة الزجاجة — ولا يجب التقدير بناءً على سرعة الناقل وحدها. اترك الطباعة تبرد، وفي حالة الأنظمة ثنائية المكونات أو التي تعتمد على المذيبات، انتظر فترة التشابك المحددة قبل إجراء الاختبار النهائي. تشير شركة «نازدار»، على سبيل المثال، إلى أن حبر الحاويات 5100 القائم على المذيبات الخاص بها يصل إلى خصائصه النهائية بعد خمسة إلى سبعة أيام من التجفيف. هذا التأخير خاص بهذا المنتج تحديدًا، لكنه يوضح سبب أن إجراء اختبار الشريط اللاصق فورًا قد يعطي صورة خاطئة عن الأداء النهائي.

الطباعة بالشاشة على الزجاج مقابل البلاستيك

تتشابه آليات الطباعة، لكن مشكلة الالتصاق تختلف. فالزجاجة الزجاجية يمكنها تحمل بعض عمليات المعالجة بالحرارة العالية التي من شأنها تشويه البلاستيك؛ أما البولي أوليفينات ذات الطاقة السطحية المنخفضة فتحتاج إلى تنشيط؛ ويجب التعامل مع الزجاجة الزجاجية المطلية على أنها ركيزة مطلية لأن الحبر يلتصق بالطلاء، وليس بالزجاج مباشرةً.

للحصول على نظرة أوسع على الركيزة نفسها، قارن بين أعمال «بويو» العبوات الزجاجية لمستحضرات التجميل و زجاجة تجميلية بلاستيكية الخيارات. إذا كانت الزجاجة لا تزال قيد التطوير، فإن عملية تصنيع زجاجات العطور الزجاجية يوضح ذلك سبب ضرورة التحكم في التباين في الأبعاد وطلاءات الأسطح قبل البدء في أعمال التزيين.

كم عدد الألوان التي يمكن طباعتها على زجاجة؟

لا يوجد حد أقصى عام. يُعد اللون المحدد الواحد هو الأبسط والأكثر مرونة. ويُعد استخدام لونين أو ثلاثة ألوان محددة أمرًا معتادًا على المعدات المناسبة، في حين يمكن إنتاج أربعة ألوان أو أكثر عندما تحتوي الآلة على عدد كافٍ من المحطات، وتتمتع الزجاجة بخاصية توجيه موثوقة، ويقبل التصميم الفني التفاوت المسموح به في التسجيل. وعادةً ما يتطلب كل لون محدد شبكة طباعة ومرورًا منفصلين.

توجد أيضًا طباعة الشاشة بأربعة ألوان — حيث يتناول المعيار ISO 12647-5 التحكم في عملية الطباعة بالشاشة بأربعة ألوان — لكن هذا المعيار لا يمثل اعتمادًا خاصًا بالزجاجات. في حالة الزجاجات الصغيرة المنحنية، قد تجعل نقاط الألوان النصفية والتناقص التدريجي وموضع اللحام والتسجيل عملية الطباعة أقل تسامحًا مقارنةً بالرسومات ذات الألوان المحددة. وينبغي على العلامات التجارية التي تسعى إلى الحصول على تأثيرات فوتوغرافية أن تقارن بين الطباعة بالشاشة الحريرية وطرق نقل الحرارة والملصقات الحساسة للضغط أو الطباعة الرقمية المباشرة، بدلاً من الافتراض بأن استخدام المزيد من الشاشات الحريرية هو الخيار الأفضل دائمًا.

ما هي درجة الحرارة والرطوبة المطلوبتين؟

لا توجد إجابة واحدة شاملة. فالبيئة المناسبة تتحدد بناءً على ورقة البيانات الفنية للحبر، والمواد الكيميائية المستخدمة في صناعة الشاشة، والركيزة. والهدف هو الحصول على لزوجة ثابتة، وعدم حدوث تكاثف، والتحكم في تبخر المذيبات أو التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وهواء نقي، وعملية معالجة قابلة للتكرار.

يتضمن سجل الإنتاج المفيد درجة حرارة الغرفة والرطوبة النسبية؛ ودرجة حرارة الزجاجة والحبر؛ ورقم دفعة الحبر ووقت الخلط؛ ونتيجة اختبار الداين؛ والشبكة، والاستنسل، والممسحة؛ وسرعة المطبعة والضغط؛ وشدة الأشعة فوق البنفسجية وجرعتها أو معلمات الفرن؛ ونتائج الفحص. يجب ترك الزجاجات التي تم نقلها من مستودع بارد لتتوازن حرارياً حتى لا يتحول التكثف غير المرئي إلى عيب في الالتصاق.

يُعد التحكم في الغبار أمرًا لا يقل أهمية عن درجة الحرارة. يجب فصل بخاخات السيليكون ومواد التشحيم وعوامل إزالة القوالب عن منطقة الطباعة. اتبع ورقة بيانات السلامة الخاصة بكل حبر فيما يتعلق بالتهوية ومعدات الحماية الشخصية وقابلية الاشتعال والحماية من الأشعة فوق البنفسجية. يُفضل أن تكون الطباعة المتصلبة خالية من الرائحة، لكن الرائحة وحدها لا تُعد دليلاً على التصلب الكامل.

كيفية جعل الطباعة على الزجاجات متينة ومقاومة للتقشر

“ينبغي تحويل عبارة ”لن يتلاشى» إلى معايير قبول قابلة للاختبار. فزجاجة الشامبو في الحمام وزجاجة العطر والبخاخ الذي يحتوي على الكحول لا تتعرض لنفس المواد الكيميائية أو نفس طرق الاستخدام. وتُعد العوامل التالية هي الأكثر تأثيرًا:

1. قم بتثبيت الركيزة. حدد نوع الراتينج الفعلي، ومستوى المحتوى المعاد تدويره، واللون، والطلاء الزجاجي أو الطلاء بالرش. قد يتطلب أي تغيير تحت الطباعة إعادة التحقق من الصحة.
2. قياس المعالجة المسبقة. لا تقبل عبارة “معالج باللهب” كدليل. فعلى سبيل المثال، يُوصى بالنسبة لحبر Nazdar UV المخصص للحاويات أن تبلغ قوة التماسك بين البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) 44 داين/سم على الأقل؛ وقد يتطلب حبر آخر مستوىً مختلفًا.
3. استخدم نظام حبر متوافق. يجب أن تكون الحبر، والمحفز، والمخفف، والطلاء التمهيدي، والطلاء الشفاف للطباعة النهائية من تركيبة معتمدة. وقد يؤدي الطلاء الشفاف إلى تحسين مقاومة التآكل، لكنه لا يمكنه تعويض ضعف التصاق الطبقة الأساسية.
4. مراقبة الطبقة والتصلب. الطبقة المودعة باستخدام الشبكة، والاستنسل، والممسحة، والتحكم في درجة حرارة الحبر. بالنسبة للأحبار فوق البنفسجية، قم بقياس شدة الإشعاع وجرعة الطاقة. قد يؤدي عدم اكتمال المعالجة إلى ضعف الالتصاق، والتكتل، وانبعاث الروائح الكريهة، وضعف المتانة؛ في حين أن المعالجة المفرطة قد تقلل من المرونة أو الترابط بين الطبقات في بعض الأنظمة.
5. انتظر قبل إصدار الحكم النهائي. قم بتبريد المطبوعات التي تحتوي على الأشعة فوق البنفسجية قبل اختبارها، واحرص على الالتزام بفترة الترابط الكاملة للأحبار ثنائية المكونات أو الأحبار التي تحتوي على مذيبات.
6. اختبر حالة الاستخدام الفعلية. يجب الجمع بين الفحص البصري واختبارات مقاومة الخدش/التآكل، واختبارات التصاق الشريط اللاصق أو الخطوط المتقاطعة، والتعرض للماء والرطوبة، واختبارات الفرك أو الغمر باستخدام التركيبة الفعلية والملوثات المحتملة. كما يجب اختبار الضغط أو الثني في حالة الزجاجات القابلة للتشوه.

تحدد المواصفة ASTM D3359 طرقًا معتمدة لاختبار الشريط اللاصق، لكن ASTM تشير أيضًا إلى بعض القيود: حيث يؤثر إعداد السطح وأسلوب المشغل على النتيجة، كما أن هذه الطرق تم تطويرها في المقام الأول للطلاءات المطبقة على ركائز معدنية. استخدم طريقة موثقة ومستوى قبول متفق عليه بين المشتري والمورد؛ ولا تعتبر اختبار سحب الشريط اللاصق المرتجل بمثابة شهادة عامة. دليل Boyu لـ الاختبارات المطلوبة لزجاجات مستحضرات التجميل يوضح كيف تندرج عمليات فحص التزيين ضمن خطة أوسع نطاقًا لتأهيل الحزم.

عيوب الطباعة بالشاشة على الزجاجات: الأسباب والإجراءات التصحيحية

ماذا يجب أن تفعل عندما تكون الطباعة خاطئة؟

أوقف العملية، وحدد الفترة الزمنية المتأثرة، وقم بعزل الزجاجات. يجب أن تتم الموافقة على إعادة العمل من قِبل قسم الجودة، وأن يتم التحقق من صحتها على السطح المُزخرف الفعلي. فقد يؤدي الإصلاح الناجح من الناحية البصرية إلى إضعاف قوة الالتصاق، أو الإضرار بالطلاء، أو التسبب في تشققات ناتجة عن الإجهاد.

قائمة مراجعة لموافقة المشتري

• حدد التركيب الدقيق للزجاجة، سواء كانت مصنوعة من الراتينج أو الزجاج أو الطلاء، واحظر إجراء أي تغييرات غير معتمدة.
• الموافقة على رسم الزخرفة المُحدَّد الأبعاد، وعينة اللون من «بانتون» أو العينة المادية، وفجوة التماس، وتفاوت التسجيل.
• اطلب تقديم أدلة بشأن فئة الحبر وطريقة المعالجة وأعمال المعالجة المسبقة؛ ولا يلزم تقديم تفاصيل عن التركيبة المسجلة كملكية خاصة، ولكن يلزم توفير إمكانية التتبع.
• تحديد معايير المظهر الخاصة بالثقوب الدقيقة، والتلوث، والعتامة، والموضع، واللون.
• تحديد اختبارات الالتصاق، والاحتكاك، والخدش، والتركيبة، والرطوبة، والضغط، مع تحديد مدة التكييف ومعايير النجاح/الفشل.
• يجب الموافقة على عينات التوافق المزخرفة والمملوءة قبل بدء الإنتاج الضخم — وليس فقط على العينات الذهبية الفارغة.
• يلزم الحصول على موافقة مسبقة، وإجراء فحوصات دورية أثناء العملية، وتحديد الدُفعات، والاحتفاظ بعينات.
• اتفقوا مسبقًا على كيفية التعامل مع إعادة العمل، والفرز، والاستبدال، والموافقة على الانحرافات.

الأسئلة الشائعة

المصادر والمراجع الفنية

المعلمات المذكورة أعلاه هي أمثلة مأخوذة من أنظمة محددة. يجب دائمًا الرجوع إلى ورقة البيانات الفنية وورقة بيانات السلامة الحالية الخاصة بالحبر الذي تم شراؤه فعليًّا.

1. ورقة البيانات الفنية لسلسلة أحبار الشاشة Nazdar 2300 UV/UV-LED.
2. حبر الشاشة للحاويات من سلسلة Nazdar 5100.
3. Nazdar: حبر الحاويات المقاوم للأشعة فوق البنفسجية، والتصاق الطبقات البينية، والمعالجة باللهب.
4. ورقة البيانات الفنية لمنتج «مارابو ألترا غلاس UVGL».
5. ورقة البيانات الفنية لزجاج «مارابو مارا» (MGHT).
6. ASTM D3359-23، قياس قوة الالتصاق باختبار الشريط اللاصق.
7. ISO 12647-5:2015، مراقبة العمليات في الطباعة بالشاشة الحريرية.