Imprimir sobre

sustratos difciles.

El desafo del inkjet

Maite ArestiMateriales polimricos

Imprimir sobre Imprimir sobre

sustratos difciles.sustratos difciles.

El desafo del El desafo del inkjetinkjet

Maite Maite ArestiArestiMateriales polimricosMateriales polimricos

12 noviembre 2007Premio Navarro a la excelencia 2006Sello de plata

EFQM

Pg. 2

ndicendice

1. Proceso de impresin1.1 Caracterizacin de las tintas

1.2 Comportamiento de los sustratos

2. La importancia del sustrato2.1 Mojabilidad

2.1 Efectos sobre la impresin

3. Conclusiones

Pg. 3

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin

La impresin es un proceso complicado.

En un proceso de impresin intervienen diferentes aspectosa tener en cuenta para conseguir un buen resultado.

Dos aspectos a analizar:

Tintas: propiedades de la tinta para que pueda imprimir (viscosidad y tensin superficial).

Sustratos: sustratos porosos o no porosos.

Pg. 4

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin

Se debe comenzar por el final, por el resultado

Hay que preguntarse:

9 Qu se quiere imprimir?9 A qu velocidad?...

Resueltas estas cuestiones, hay que centrarse en:

Interaccin entre sustrato y tintaCmo?

Realizando diferentes ensayos a nivel de laboratorio

Pg. 5

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin1.1 Caracterizacin de la tinta:

Dos propiedades a estudiar:

Viscosidad Tensin superficial

Viscosidad:

Define si una tinta es inyectable o no.

Tensin Superficial:

Define la operabilidad: Formacin de la gota Define la calidad de la pieza impresa

Pg. 6

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin ViscosidadLa reologa: determina la forma en que una tinta fluir en el cabezal

Para la impresin inkjet se necesita:

Lquidos de baja viscosidad Alto poder cubriente

Viscosidad8 Problema: Alto poder cubriente Pigmentos

9 Solucin: NANOTECNOLOGA

Pg. 7

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin ViscosidadViscosidad de las tintas se mide con microviscosmetro capilar

Este aparato proporciona:9 medida automtica, repetitiva y precisa9 mnimo volumen de muestra (1-2 ml)

Pg. 8

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin Tensin SuperficialSe manifiesta en dos situaciones:

1. Participa en la formacin de la gota en el cabezal. Determina lafiabilidad del equipo y su estabilidad en el tiempo.

2. Determina la calidad de la impresin, a travs de la interaccincon el sustrato (mojabilidad)

Pg. 9

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin Tensin Superficial

Se mide con un tensimetro de burbujas.

Permite la determinacin de la tensin en condiciones similares a las que se tienen durante la inyeccin.

Pg. 10

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin1.2 Los sustratos

Importancia de los diferentes sustratos en la impresin Sustratos porosos (papel, cartn...) Impresin buena

Sustratos no porosos (plsticos, metales...) Impresin difcil

Por qu es difcil?

Mojabilidad Energa superficial del sustrato baja

Pg. 11

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin

Sustratos porosos:Papel estucado

Pg. 12

1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin

Sustratos no porosos:Policarbonato

Pg. 13

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

Por qu son importantes los sustratos?Formacin de la imagen viene determinado por la mojabilidad

Para sustratos diferentes con:

9 Volumen de gota depositado prefijado Resultados distintos

9 Distancia entre gotas determinado

A qu se debe esto?

Capacidad de la tinta de esparcirse en el sustrato

Pg. 14

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato2.1 Mojabilidad

Definicin:Relacin entre el lquido y el sustrato sobre el que se imprime

La mojabilidad mide el grado de aceptacin por parte del slido, de ser mojado por el liquido.

Pg. 15

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

En impresinCompromiso entre adherencia y definicin de la imagen

En pinturasMaximizar mojabilidad para formar pelculas

9 Buena Adherencia8 Definicin mala Calidad impresin mala

8 Adherencia malaCalidad impresin mala

9 Definicin buena

Gota poco esparcida

Gota muy esparcida

Pg. 16

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustratoMojabilidad: Cmo se determina?

Mediante ngulo de contacto

Anlisis de la imagen:

Cmara digital se obtiene una imagen contrastada de la gota

Con tratamiento de datos se determinan los ngulos de contacto

76 78

Pg. 17

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

Realizando medidas con diferentes lquidos

INFORMACIN SOBRE EL SUSTRATO

Pg. 18

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

9Calidad de la imagen aceptable

Ejemplos de mojabilidad en diferentes plsticos

Sustrato: Policarbonato

9 Buena definicin

Sustrato: Urea-formaldehido8 Esparcimiento de gota

8 Tamao pixel

8 Imagen borrosa

Pg. 19

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

2.1 Efectos sobre la impresin

Aunque tinta y sustrato caracterizadosEfectos debidos

al proceso

Diferencia entre imgenes: distancia hasta la lmpara UV

Distancia demasiado corta Distancia demasiado larga

Pg. 20

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

Defectos de proceso

Pg. 21

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato

Se puede hacer algo para mejorar el sustrato?

Existen pre-tratamientos que se pueden aplicar al sustrato:

9 Limpieza qumica: utilizacin de disolventes.. 9 Corona: descarga elctrica ionizada.9 Llama: exposicin a una mezcla especifica de gases en combustin.Variacin de Energa de Polipropileno sometido o no a pre-tratamiento

Sin tratamiento: Energa 29.98 Con Corona: Energa 38.3 Con Llama: Energa 39.19

Pg. 22

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato Equipo de Tratamiento de llama

Pg. 23

2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustratoEjemplos

Sustrato sin tratamiento

Sustrato con tratamiento

Pg. 24

ConclusionesConclusiones

Empezar por el final Qu quiero obtener?

Identificar propiedades del sustrato

Seleccionar la tinta adecuada para ese sustrato

Ajustar el proceso: Tiempos de esparcimiento adecuados

Ensayos de adherencia Caracterizacin de la pieza pintada:

Resistencia climtica

En caso necesario: Pre-tratamientos al sustrato

Pg. 25

AgradecimientosAgradecimientos

El desarrollo de la tecnologa Inkjet en cemitec ha sido posible gracias al apoyo de distintas instituciones, a travs de diversos proyectos de cooperacin.

Departamento de Innovacin, Empresa y Empleo

Ministerio de Industria, Turismo y ComercioPrograma PROFIT

Pg. 26

Gracias por su atencinGracias por su atencin

cemitecCentro Multidisciplinar de Innovacin y Tecnologa de NavarraPolgono Industrial Mochol Plaza Cein, 431110 Noain(Navarra) Espaa

www.cemitec.comTel 848 420 800 Fax 948 317 754

ndice1. Proceso de impresin1. Proceso de impresin2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustrato2. La importancia del sustratoConclusiones