1. Wyjaśnij i podaj przykłady tworzyw sztucznych higroskopijnych i
niehigroskopijnych
Niehigroskopijne  wilgoć gromadzi się w wyniku kondensacji na powierzchni granulatu w
postaci kropel, np. PS, PVC, PE, PP
Higroskopijne  wilgoć znajduje się również wewnątrz granulatu, np. PET, ABS, PA, PC
2. Sposoby rozpoznawania zbytniego zawilgocenia tworzywa sztucznego
PE
" Widoczne pęcherze na strumieniu wtryskiwanego tworzywa _1
" Widoczne strugi kierunkowego płynięcia _2
" Zmniejszona wytrzymałość _3
PET
" Brak objawów _ 1 i 2
" Odporność na obciążenia dynamiczne _3
" Zmniejszona wytrzymałość _3
POM
" Możliwe tworzenie się smug na wyprasce _1
" Lekko zwiększona wypływka _2
" Brak wpływu _3
1_ objawy podczas wtrysku, 2_ objawy oceny wizualnej, 3_ wpływ na wielkości
mechaniczne
3. Warunki i parametry procesu suszenia
Warunki suszenia
" Temperatura suszenia
" Czas suszenia
" Natężenie przepływu powietrza w poszczególnych zbiornikach
" Stopień wilgotności powietrza
" Stopień wilgotności granulatu
Parametry procesu suszenia
1
4. Metody suszenia tworzyw sztucznych
Suszenie gorÄ…cym powietrzem
Zasada: podgrzanie powietrza atmosferycznego
Uwaga: stosowana tylko do szuszenia tworzyw niehigroskopijnych, ponieważ pozwala
usunąć wilgoć tylko z powierzchni tworzywa.
GorÄ…ce powietrze jest wilgotne!!!
Zalety: niski koszt zakupu
Wady: ogrzane powietrze jest wydalane do atmosfery (wysokie koszty eksploatacji),
ulatnianie się do atmosfery szczątkowych ilości monomerów
Kryteria doboru: zakres temperatury, wielkość komory roboczej
Suszenie suchym powietrzem
Zasada: polega na podgrzaniu powietrza atmosferycznego i przepuszczeniu go przez komorÄ™
zawierającą środek absorbujący wilgoć (np. sita molekularne). Para wodna zamieniona
zostaje w mgłę, która absorbowana jest przez środek suszący.
Uwaga: stosowana do suszenia tworzyw higroskopijnych (także niehigroskopijnych),
ponieważ pozwala usunąć wilgoć z powierzchni tworzywa i z wnętrza granulatu.
Zaleta:
" zawartość wilgoci w tworzywie jest całkowicie niezależny od warunków
klimatycznych
" potrzeba znacznie mniejszych ilości powietrza do wysuszenia 1kg tworzywa niż w
metodzie suszenia gorÄ…cym powietrzem
" system pracuje w układzie obiegu zamkniętego dzięki czemu metoda ta charakteryzuje
się znacznie mniejszym zużyciem energii
5. Podział technik zdobienia przedmiotów trójwymiarowych
2
6. Kryteria wyboru techniki zdobienia pod określony detal
" Poliolefiny: niskie napięcie powierzchniowe poliolefin powoduje brak zwilżania farbą
podczas druku i brak przyczepności po wyschnięciu. Rozwiązanie: aktywowanie
powierzchni  zmiana struktury cząsteczek poprzez użycie: palnika gazowego, plazmy
lub podkładu  przy produkcji małoseryjnej;
" Poliamid: przyczepność farby na wyrobie z poliamidu poprawi się znakomicie, jeżeli
nadruk poddamy krótkotrwałemu działaniu wysokiej temperatury (post-treatment);
" Elastomery: zdobienie elastomerów jest szczególnie kłopotliwe, ponieważ poza
przyczepnością nadruk musi być tak elastyczny, jak materiał wyrobu;
" Tworzywa termoutwardzalne: trwały nadruk na tworzywach termoutwardzalnych
zapewnią tylko farby dwuskładnikowe
" Uwaga ogólna: wyroby przeznaczone do nadruku powinny być sterylnie czyste.
Nawet ślady potu z rąk operatora pogorszą przyczepność nadruku, a stosowanie
środków ułatwiających wyjęcie wypraski z formy musi być wyeliminowane.
7. Druk tamponowy (definicja procesu, zastosowanie, rodzaje
stosowanych tamponów, klisz i farb)
Zasada: technika zdobienia polegajÄ…ca na przenoszeniu farby ze wzoru, znajdujÄ…cego siÄ™ na
formie drukowej, za pomocÄ… tamponu na powierzchniÄ™ przedmiotu.
Zastosowanie:
" W przemyśle samochodowym na: włącznikach i wyłącznikach, klawiszach,
dz
wigniach, przyciskach,
" W przemyśle elektronicznym: na obudowach urządzeń przemysłowych, jak i użytku
domowego (sprzęt video, radia, telefony itd.), płytach kompaktowych
" W gospodarstwie domowym  nadruki dekoracyjne na pokrętłach piecyków gazowych
i elektrycznych, na narzędziach, robotach kuchennych
" Na dziecięcych zabawkach  minikolejki, lalki, samochodziki, klocki, piłeczki,
grzechotki
" W reklamie  napisy na długopisach, piórach, zapalniczkach, notatnikach, zegarkach,
breloczkach
Rodzaje tamponów:
" Okrągłe  do okrągłych nadruków
" Prostokątne  do nadruków zbliżonych do prostokąta
" W kształcie listwy  do długich linii
Klisze stosowane w tampodruku  klisza to nośnik obrazu, który chcemy wydrukować
" Fotopolimerowe (500  50 000 nadruków)
" Stalowe cienkie (20 000  100 000 nadruków)
" Stalowe  10mm (ponad 1 000 000 nadruków)
Farby stosowane w tampodruku
Właściwości farby drukarskiej
" Nie powinna zasychać w pojemniku na farbę,
3
" Powinna być nieszkodliwa dla zdrowia i środowiska
" A
atwa w czyszczeniu
" Powinna mieć dobrą przyczepność na przedmiocie możliwie bez wcześniejszej
aktywacji powierzchni zadrukowywanego przedmiotu
" Możliwie jeden typ farby do większości zadrukowywanych materiałów
Rodzaje stosowanych farb
" Jednokomponentowe
" Dwukomponentowe
8. Wady i zalety tampodruku
Zalety:
" druk na powierzchniach nieregularnych
" możliwość druku wielokolorowego w jednej operacji
" dobra jakość nadruku
Wady:
" ograniczona wielkość nadruku
" cienka warstwa farby
" wiele parametrów wpływających na jakość nadruku
9. UrzÄ…dzenia pomocnicze stosowane w technologii tampodruku
" Pomiar i regulacja parametrów środowiska pracy
o termometr (temperatura powyżej 20 stopni Celsjusza)
o higrometr (wilgotność względna ponad 60%).
" Czyszczenie tamponu - czyszczenie tamponu jest możliwe za pomocą taśmy lepiącej.
Jest ona wsuwana co zaprogramowaną ilość cykli pod tampon, który przenosi na nią
wszystkie zgromadzone zanieczyszczenia (zaschniętą farbę, zebrany z powierzchni
przedmiotów kurz itp.).
" Nawiew powietrza - nawiew powietrza na tampon lub na przedmiot drukowany
przyśpiesza odparowywanie rozcieńczalnika, stabilizuje proces przenoszenia farby.
Można stosować powietrze zimne lub podgrzane. Należy zwracać uwagę na to, aby
nie spowodować przyśpieszonego wysychania farby na formie drukowej, zwłaszcza w
otwartych systemach farbowych.
" Pompy farby - system farbowy drukarki tamponowej jest połączony z zewnętrznym
zbiornikiem i pompą obiegową. W niektórych wykonaniach do farby jest
automatycznie dodawany rozcieńczalnik w ilości zapewniającej utrzymanie stałej
lepkości. Zastosowanie pompy może być uzasadnione jedynie przy pracy z farbami
jednoskładnikowymi, przy rzadkich zmianach farby. Czyszczenie układu jest
pracochłonne i związane z dużym zużyciem farby i środków myjących.
" Układy wizyjne kontroli jakości nadruku - eliminowanie czynnika ludzkiego z
działania automatycznych linii druku wprowadza konieczność stosowania
elektronicznych układów rozpoznawania obrazów.
Cel automatyzacji: wykrywanie zmian położenia nadruku rzędu 0,01 mm,
wykrywanie zmian barw.
Kontrola jakości: zadaniem układów jest porównywanie aktualnie wykonywanego
nadruku z nadrukiem wzorcowym. W wypadku zaistnienia rozbieżności, wadliwe
4
wyroby mogą być odrzucane, alarmowany może być operator lub może być
zatrzymywane urzÄ…dzenie drukujÄ…ce.
" Usuwanie ładunków elektrycznych
Problem: powstawania na nadruku tzw.  pajęczynek - mikroskopijnych nitek farby
osadzonych wokół konturu nadruku.
Przyczyna: własności stosowanej farby  lepkość; ładunki elektryczne na powierzchni
silikonowego tamponu (izolator).
Podczas pracy drukarki generujÄ… siÄ™ na jego powierzchni przedmiotu Å‚adunki
elektryczne o potencjale tysięcy woltów. A
adunki te powodujÄ… przyciÄ…ganie podobnie
naładowanych cząstek farby. Naniesiona na przedmiot farba próbuje wrócić na
unoszący się tampon formując nitki, które ostatecznie osadzają się na powierzchni
przedmiotu tworząc  pajęczynkę .
Rozwiązanie: neutralizacja zgromadzonych na powierzchni tamponu ładunków
elektrycznych za pomocÄ… strumienia powietrza zjonizowanego niosÄ…cego Å‚adunki o
przeciwnym znaku.
Urządzenie: eliminatory ładunków statycznych  generator wysokiego napięcia
(20000-40000V) ładuje szereg elektrod, które owiewane są strumieniem powietrza.
Zastosowanie eliminatora ładunków statycznych zmniejsza również problemy
spowodowane przez Å‚adunki statyczne na powierzchni przedmiotu po nadruku czyli
intensywne przyciÄ…ganie kurzu.
UWAGA: problem tworzenia się tzw.  pajęczynek i osiadania kurzu na nadruku
niekiedy można wyeliminować poprzez: podniesienie wilgotności powietrza w
pomieszczeniu, odpowiednie (dobre) uziemienie tamponu i drukarki.
10. Druk sitowy (definicja procesu, zastosowanie, rodzaje stosowanych
form drukowych i farb)
Zasada: technika druku polegająca na ręcznym lub mechanicznym przeciskaniu farby za
pomocÄ… rakla przez formÄ™ drukarskÄ… wykonanÄ… na specjalnym sicie. Sito pokryte jest emulsjÄ…,
na której odwzorowany jest drukowany obraz. Przeciskana farba przechodzi przez te obszary
sita, które nie są pokryte emulsją.
Zastosowanie: opakowania kosmetyków, wyroby techniczne, płyty CD, opakowania do
produktów masowych (lody, jogurty itd.)
" Przemysł elektroniczny  do wytwarzania układów scalonych
" Przemysł tekstylny i odzieżowy  filmodruk (np. nadruki na koszulkach)
" Przemysł samochodowy
" Przemysł ceramiczny
" Przemysł meblowy
" Reklama
" Sztuka  serigrafia
Rodzaje stosowanych form drukowych
Siatka sitodrukowa to prostokątna rama, zwykle aluminiowa lub drewniana, z napięta na niej
siatka z szablonem.
Siatki są wykonane z materiałów, które zapewniają im trwałość, odporność na uszkodzenia
mechaniczne i warunki atmosferyczne oraz jak najlepsze parametry druku (pasowanie, jakość
druku).
5
Rodzaj materiałów stosowanych na siatki: włókna jedwabne łub bawełniane, włókna
nylonowe (poliamid), włókna poliestrowe, włókna metalowe.
W druku grafik najczęściej stosowne siatki zawierają od 100 do 150 włókien na centymetr
(oczko siatki ma wtedy Å›rednicÄ™ od 40 do 34 µm)
Podstawowym współczynnikiem charakteryzującym siatkę sitodrukową jest: gęstość - ilość
splotów (nitek) na cal, stosowany zakres od 7 do 200 splotów na cal.
Parametr ten ma główny wpływ na ilość przeciskanej farby.
Grubości włókien, z których produkowane są siatki: S, T, HD, M (mało popularna).
Ma to wpływ na tzw. oczko siatki. Czyli przy tej samej gęstości (ilość splotów) średnica
włókna zmniejsza powierzchnie przepuszczającą farbę (oczko siatki). Redukuje to zużycie
farby. Siatki takie mają większą wytrzymałość.
Wykonanie formy drukowej
Przygotowanie formy drukowej polega na wykonaniu szablonu, czyli zakryciu miejsc nie
drukujących - zablokowaniu otworków siatki sitodrukowej.
Metody wykonania formy drukowej:
" ręczne nanoszenie właściwego roztworu, który po zaschnięciu tworzy
nieprzepuszczalnÄ… warstwÄ™ na siatce,
" rysunek tuszem lub kredkÄ… litograficznÄ… na powierzchni siatki,
" szablony wycinane z papieru lub folii,
" emulsje światłoczułe - siatka powlekana jest emulsją, która po wyschnięciu
naświetlana jest stykowo w kopioramie; po wywołaniu (wypłukaniu nienaświetlonej
emulsji) i wysuszeniu siatka z szablonem jest gotowa do druku.
Wybór jednego ze sposobów wykonania formy zależy od rodzaju farby, sita, wysokości
nakładu i oczekiwanych efektów na odbitce.
Siatki do druku farbami UV (czyli utrwalanymi promieniami UV) muszą mieć jak największą
ilość splotów. Spowodowane jest to przede wszystkim procesem utwardzania tego rodzaju
farb. Farby te milszą zostać prześwietlone promieniami UV co powoduje proces
polimeryzacji (utwardzania). Zbyt gruba warstwa uniemożliwia prawidłowy przebieg tego
procesu.
Ponieważ technicznie utkanie takich siatek jest bardzo trudne, stosuje się tzw. kalandrowanie.
Czyli siatka jest spłaszczana za pomocą gorącego walca co powoduje, że ilość farby UV jest
ograniczana do pożądanej objętości. W zależności od tego z której strony używamy jej do
druku, ilość zmniejszonej farby to 25% lub 50%.
Zalecenia w doborze siatek w zależności od rodzaju druku:
" 100T-120T druk na butelkach, gadżetach
" 120T-180T rastry
" 120T - 180 farby UV
Rodzaje stosowanych farb
" Winylowo - akrylowa farba, o wysokim połysku i dużej odporności na światło oraz na
niekorzystne warunki atmosferyczne. Bardzo dobrze kryjÄ…ca, szybkoschnÄ…ca,
przeznaczona do druków wysokiej jakości na wielu materiałach powszechnie
stosowanych w sitodruku graficznym. SÅ‚abozapachowa, zawiera rozpuszczalniki o
niewielkim wpływie na zanieczyszczenie atmosfery.
ZASTOSOWANIE: druk na elastycznym i sztywnym PVC, PS, ABS, PMMA itd.
" Farba sitodrukowa rozpuszczalnikowa - bardzo dobrze kryjąca, błyszcząca, bardzo
szybkoschnÄ…ca, odporna na niekorzystne warunki atmosferyczne. Bardzo elastyczna.
6
Samorozpuszczająca się (aktywne składniki opóz
niajÄ…ce zasychanie na sicie).
Doskonała odporność na mokre i suche ścieranie.
ZASTOSOWANIE: druk na PVC, aktywowanym poliestrze, PMMA, PS, banery i
reklamy, do dekoracji obuwia sportowego, plandek samochodowych, namiotów
handlowych itp.
11. Wady i zalety sitodruku
Zalety:
" dokładny druk z możliwością uzyskania wypukłej warstwy farby,
" proste urzÄ…dzenia drukujÄ…ce.
Wady:
" tylko jeden kolor w jednej operacji,
" urządzenia do druku wielokolorowego są złożone z szeregu drukarek
jednokolorowych,
" niewielka trwałość formy drukowej  sita,
" druk tylko na powierzchniach płaskich, walcowych i stożkowych.
12. Technika termodruku (definicja procesu, zastosowanie,
charakterystyka folii i matryc)
Zasada: grzany stempel, wykonany zwykle z twardego silikonu lub z metalu, posiada kształt
odwzorowujÄ…cy nadruk. Stempel dociska do powierzchni przedmiotu wielowarstwowÄ… foliÄ™.
Docisk i temperatura powodujÄ… wtopienie siÄ™ w tworzywo sztuczne warstwy dekoracyjnej
folii, a następnie oderwanie się jej od nośnika.
Zastosowanie: opakowania kosmetyków, wyroby techniczne itd.
" Opakowania z tworzyw sztucznych
" Artykuły gospodarstwa domowego
" Artykuły RTV
" Akcesoria meblowe
" Wyposażenie mieszkań
" Elementy nadruku w przemyśle samochodowym
Charakterystyka warstw folii
1. warstwa poliestrowa (PET) stanowi fizyczny nośnik dla pozostałych warstw. Grubość
warstwy - 12 µm.
UZASADNIENIE STOSOWANIA: od jej jakości zależy to czy prawidłowo można
folię nawinąć na rolki (folia jest konfekcjonowana w postaci rolek) i czy równo
prowadzi sie w maszynach do hot-stampingu
2. warstwa rozdzielajÄ…ca (silikon lub termotopliwy wosk)
UZASADNIENIE STOSOWANIA pozwala na oderwanie warstwy nośnika od
pozostałych warstw w czasie procesu hot-stampingu
3. 3 warstwa lakieru
UZASADNIENIE UŻYCIA: Warstwa chroniąca termpodruk przed ścieraniem, nadaje
również folii połysk (są folie z połyskiem, matowe i półmatowe) oraz barwę (folie
mają różną barwę, a w przypadku folii srebrnych warstwa lakieru jest bezbarwna)
4. warstwa aluminium
UZASADNIENIE UŻYCIA: nadaje charakterystyczny, metaliczny połysk
metalicznym foliom do hot-stampingu
7
5. warstwa klejowa.
Folie hot-stamping można podzielić na grupy:
" folie metaliczne: srebrna, złote w różnych odcieniach, kolorowe - folie te występują
jako folie błyszczące i matowe (ewentualnie półmatowe),
" folie pigmentowe: kolorowe błyszcze lub matowe charakteryzujące się pełnym
kryciem,
" folie perłowe: kolorowe, często o dużej transparentności,
" folie dyfrakcyjne: stanowią szczególną odmianę folii metalicznych, bo posiadające
mikrorowki tworzące siatkę dyfrakcyjną, folie te mogą posiadać jednolicie mieniącą
się całą powierzchnie lub zawierać wzory holograficzne produkowane seryjnie lub na
indywidualne zamówienie.
Matryce
Rodzaje form drukarskich:
" Matryce silikonowe (płaskie i kształtowe)  90%; podstawowe parametry matryc:
rodzaj silikonu  HTV, twardość 80-90ÚSh.
Produkcja matryc silikonowych jest złożonym procesem, związanym z
wykorzystaniem technik cyfrowych przy wykonywaniu preform wulkanizujÄ…cych
" Matryce metalowe  branża poligraficzna
13. Technika hydrodruku (definicja procesu, zastosowanie,
charakterystyka folii)
Zasada: nadruk na nośniku z folii rozpuszczalnej w wodzie. Folia jest umieszczana na
powierzchni wody w zbiorniku. Po rozpuszczeniu nośnika na powierzchni wody pozostaje
jedynie farba tworzÄ…ca nadruk. Zostaje ona natryskowo pokryta warstwÄ… klejowÄ….
Przedmioty przeznaczone do zdobienia są przygotowane przez pokrycie podkładami i
lakierem koloru bazowego. Po zanurzeniu przedmiotu w wodzie, ciśnienie hydrostatyczne
powoduje równomierne przyklejenie się warstwy farby do powierzchni przedmiotu. Dalej
zdobiony przedmiot jest myty, suszony i pokrywany lakierem ochronnym.
14. Etapy procesu drukowania w hydrodruku
" umieszczanie folii na powierzchni wody w zbiorniku,
" rozpuszczenie nośnika na powierzchni
" pokrycie farby warstwÄ… klejowÄ…
" zanurzenie przedmiotu w wodzie
" mycie, suszenie i pokrywanie lakierem ochronnym
15. Wady i zalety hydrodruku
Zalety:
" druk 3-D na przedmiotach o dowolnym kształcie
Wady:
" proces prowadzony ręcznie
" trudny do automatyzacji, przez co ogranicza to skalÄ™ jego stosowania
8
" duża ilość operacji
" ograniczone możliwości pozycjonowania nadruku na wyrobie
9
16. Charakterystyka procesu IMD
Folia jest formowana termicznie (naprasowywana) do kształtu odpowiadającego wnętrzu
formy wtryskowej. Precyzyjnie wycięta wkładka (insert) jest umieszczana w formie
wtryskowej. Po zamknięciu formy na stępuje wtrysk tworzywa zapewniającego sztywność i
funkcjonalność wyrobu.
Jeżeli folia była drukowana po stronie zewnętrznej, podczas druku stosuje się dodatkową
warstwę lakieru ochronnego, lecz cały proces jest łatwiejszy do przeprowadzenia.
Jeżeli nadruk wykonany jest po wewnętrznej stronie folii, folia stanowi wyjątkowo odporne
zabezpieczenie nadruku, lecz podnosi to wymagania dotyczÄ…ce stosowanej farby i techniki
druku, wynikajÄ…ce z temperatury wtryskiwanego tworzywa.
Zastosowania:
" elementy wyposażenia samochodów,
" obudowy i klawiatury telefonów komórkowych,
" sprzęt komputerowy,
" sprzęt medyczny,
" artykuły gospodarstwa domowego.
Rodzaj folii stosowanej w tej technice: poliwęglan, folia ABS, poliester (PET)
Jeżeli tworzywo wtryskiwane jest tego samego typu, co stosowany nośnik, uzyskuje się
jednorodną strukturę wyrobu. W innych przypadkach stosować można aktywowane
termicznie warstwy klejowe (naniesione podczas druku na folii), poprawiające przyczepność
wkładki do tworzywa wtryskiwanego.
Ograniczenie: Ze względu na stosunkowo małą zdolność do odkształceń folii dekoracyjnej,
metoda ta nie może w pełni zastąpić dotychczas stosowanych technologii, zwłaszcza przy
wypraskach przestrzennych i o złożonych kształtach.
Etapy procesu:
1. Podanie folii z rolki do formy
2. Przenoszenie nadruku na gorÄ…ce tworzywo wypraski
3. Odklejanie folii nośnej przy otwieraniu formy
4. Przesuwanie rolki
Elementy oprzyrzÄ…dowania
" Odpowiednio zaprojektowana forma wtryskowa
" Folia do technologii IMD
" UrzÄ…dzenie do orientacji i przesuwania folii IMD
Rodzaje folii stosowanych w procesie
" Folie o wzorach ciągłych  tapetowe
" Folie o wzorach indywidualnych
Cechy procesu:
" dokładność aplikacji rysunkowej +/-0,1mm,
" możliwość dekoracji powierzchni wewnętrznej jak i zewnętrznej wypraski,
" duża wydajność procesu również dla form wielogniazdowych,
10
" możliwość zastosowania tego rodzaju dekoracji praktycznie z użyciem każdej
współczesnej wtryskarki.
Rodzaje tworzyw stosowanych w technologii IMD: PS, ABS, SAN, PMMA, PPO, PA6,
PA 66, PC/ABS, PP, PC itd.
Rodzaj stosowanej folii zależy od rodzaju tworzywa na które jest ono nanoszona.
Zalety technologii IMD:
" uzyskanie wyrobu finalnego w jednym procesie technologicznym
" obniżka kosztów wytwarzania (10 - 50%, średnio 30 - 35%),
" skrócenie czasu jednostkowego uzyskania wyrobu,
" wyeliminowanie procesów pośrednich i wykończeniowych (magazynowanie,
drukowanie, lakierowanie, czyszczenie, obróbki zwiększające przyczepność itp.),
" ten sam materiał (powłoki i wypraski) daje dobrą przyczepność i możliwość
zagospodarowania odpadów,
" ekologicznie czysty proces technologiczny (brak wydzielania lotnych substancji
szkodliwych),
" uzyskiwanie wyrobów o wysokiej jakości, wyższej odporności na zarysowanie i
ścieranie niż w procesach konwencjonalnych.
11