CN104589779A - 一种印版与版辊一体化柔性版及3d快速成型打印的直接制版方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,步骤如下:利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的版,然后选择打印材料,使用3D打印机喷出版材及版面上的图文,即得印版与版辊一体化的柔性版。本发明方法直接在3D设计图中将印版以及图文设计为圆筒形,省去安装步骤,不费事耗力,提高了操作性和安全性,不发生安装引起的弯曲变形,提高了精确度和工作效率;同时,该方法省去了印前变形量的补偿步骤,将天线图文包覆在印版上,使图文与印版一体化、印版与滚筒一体化,印版上的图文内容固定,提高图文复制的准确度,本发明方法将开创印版与版辊一体化的柔性印版制版技术的新篇章,填补了国内空白。

Description

一种印版与版辊一体化柔性版及3D快速成型打印的直接制版方法和应用
技术领域
本发明属于印刷技术领域,涉及一种柔性印版的制作方法,尤其是一种印版与版辊一体化柔性版及3D快速成型打印的直接制版方法和应用。
背景技术
一直以来柔性版印刷过程中印刷图文总存在偏差问题,不同印版的变形需要进行印前预补偿处理。柔性印版由于自身的特点对印刷质量有一定的影响:1.柔性印版主要是由感光树脂版、橡胶版等材料制成的凸版,这就赋予它弹性大、板材厚的特点,只能通过减小晒版阴图底片上的图文尺寸来补偿印刷图像变形;2.即使是一个制作的十分完美的柔性印版,它被安装在圆柱形滚筒上后,在印刷压力的作用下,印版上圆周方向的图文尺寸会被拉长,图文轴向尺寸也必然产生偏差(随着印版由平面包裹在滚筒上,印版凹下面径向尺寸变小,凸面径向尺寸变大,中性层径向尺寸与图文一致);3.印版的变形量随印版的厚度变化而变化,又随印刷机滚筒半径的大小而变化,柔性印刷中计算变形率使用的是经验公式,还依赖操作工人的技术水平,准确度受到限制。
国内柔印行业目前还是以有机溶剂制版为主,其中仍在普遍使用的混合溶剂四氯乙烯和正丁烷毒性较强,不利于环保和可持续发展。
象征柔性版领域最高端技术之一的无缝套筒技术,也往往采用溶剂制版的方式,制版效率较低,严重影响整个生产流程。柔印设备经常需要更换印版,不仅费事耗力,操作性和安全性也较差。
在天线印制方面,传统的天线印制方法蚀刻法、绕制法等成本高、工艺复杂,很难规模化应用,而且是一种高耗能、高排放的减法制作方法。即使是直接印刷法中的丝网印刷及凹版印刷等,也存在印刷压力大,制版流程时间长,导电油墨浪费严重等问题。
通过检索,发现如下几篇与本发明专利申请相关的专利公开文献:
1、RFID数字化打印/编码(公开号104115164A)
主权项:一种打印编码装置,其包括:印刷机;至少一个RFID读取器和至少一个RFID编码器;以及质量控制系统;其中所述打印编码装置可读取和编码RFID装置,并且可打印到产品标识或标签上,而没有损坏或以其它方式不期望地影响所述RFID装置。
与上述专利公开文献相比,本发明电子标签天线的柔性印刷制造,用柔性印刷适性仪印制RFID天线,采用的也是自行设计的天线印版,通过3D的方式实现。印版材料多样,承印材料多样。
2、柔性印刷线路板(公开号103188869A)
主权项:一种柔性印刷电路板,包括焊接端,其特征在于,所述柔性印刷线路板的焊接端包括:基材;设置于所述基材两侧的第一导电层和第二导电层;用于导通所述第一导电层和第二导电层的若干过孔;设置于所述第一导电层两侧的第一保护层和/或设置于所述第二导电层两侧的第二保护层。
与上述专利公开文献相比,本发明RFID天线用导电油墨实现,不需要焊接。除了承印物,不涉及任何基材。且在RFID高频天线中,搭桥和多层导电回路都能通过柔性版重复印刷实现,不会对天线表面有任何损伤。
3、利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版方法和设备(公开号103121323A)
主权项:一种利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版的设备,其特征在于:该设备包括计算机、3D快速成型打印机,以及光固化设备或热烘干设备之一。
与上述专利公开文献相比,本发明基于印版与滚筒一体化的独特的制版结构与版材选择,改变了传统的CTP制版,RFID电子标签天线的印版附着在滚筒上,滚筒式的制版技术使图文与印版一体化、印版与滚筒一体化,完全省去了印前变形率补偿的问题。是一次3D打印制版技术与柔性印版变形率的革命。
通过对比,本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种省去了安装步骤、不费时耗力,提高了操作性和安全性,不发生安装引起的弯曲变形,提高了精确度和工作效率,省去了印前变形量的补偿步骤,将图文包覆在印版上,使图文与印版一体化、印版与滚筒一体化,印版上的图文内容固定,提高图文复制的准确度的印版与版辊一体化柔性版及3D快速成型打印的直接制版方法,该方法可以应用于所有柔性印刷适性仪印版的快速成型打印以及RFID电子标签天线的柔印直接印制工艺中。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,步骤如下:利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,然后选择打印材料,使用3D打印机喷出版材及版面上的图文,即得印版与版辊一体化的柔性版。
而且,具体步骤如下:
⑴利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,将图文包覆在印版上,印版与版辊一体,然后将相关信息存入SD卡内,等待打印;
⑵选择3D打印机、加热挤出机和打印材料,给3D打印机装上打印平板,在3D打印机背面安装丝状结构管道,管道安在加热挤出机上以挤出打印材料,安装圆柱形的线轴架,把丝状管道和线轴架装配在一起,连接3D打印机背面左下方的USB接口和电源线,启动3D打印机;
⑶启动电源之后,启动3D打印机的3D打印设备、运行脚本文件、调准打印模型平台、装载丝状结构的打印材料,创建第一个打印模型;
⑷调节打印平台下的调准旋钮,调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出空间,保证打印管口不接触打印平台,保证流出的液态丝状打印材料能顺利流下凝固成型,拧紧旋钮;卸开丝状结构管道,把丝状的打印材料从管道中装进去,连接好后启动加热挤出机;
⑸根据打印材料的熔点,将加热挤出机的温度升到相应的液化温度后,继续操作,观察塑料的挤出情况,同时手动调节挤压管使打印材料连续不间断;
⑹定位SD卡,把存有相关打印信息的SD卡插在3D打印机的孔槽里,3D打印机中选中SD卡的打印项目;
⑺开始打印,打印结束,即得印版与版辊一体化的柔性版。
而且,所述打印材料为金属材料、聚合材料或陶瓷。
而且,所述金属材料为黑色金属中的不锈钢或高温合金;或者,有色金属中的钛、镁铝合金、镓或镓铟合金;或者,稀贵金属中的金、纯银或黄铜;或者,所述聚合材料为PLA聚乳酸。
而且,所述步骤⑷中调节打印平台下的调准旋钮,调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出0.5~1.0mm的空间;或者,所述步骤⑸中当所选材料为PLA聚乳酸时,加热挤出机的温度升到230℃。
一种利用如上所述的方法制备得到的印版与版辊一体化柔性版。
如上所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法在柔性印刷中的应用。
一种超高频RFID电子标签天线的直接印制方法,步骤如下:
第一步:3D打印:
使用如上所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法制备得到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版;
其中,所述SD卡为存有天线打印信息的SD卡;
第二步:柔性印刷:
⑴选择柔印印刷适性仪,保证天线柔性印版、印版滚筒、刮墨刀清洁,插上插头,打开开关;将柔印印刷适性仪的网纹辊取下,换上天线印版凸起的3D打印网纹辊,调节刮墨刀的角度为0~30°之间,开始进行RFID电子标签天线的柔性印刷;
⑵放置铜版纸,用胶带粘住,避免滑动;
⑶调整柔印印刷适性仪的印刷盘的印刷压力为100~500N,调整3D打印网纹辊与印版滚筒之间的压力为100~500N,调整印刷速度为0.1m/s~3m/s;
⑷调节完毕,按住启动按钮,观察3D打印网纹辊与印版滚筒的运转情况,转速一致,匀速即为正常;
⑸上墨,把导电油墨用滴灌滴到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版上,按住启动按钮,印刷一次滚筒运转3圈;第一圈,网纹辊转动,刮墨刀把油墨刮均匀;第二圈,网纹辊与印版滚筒接触,把油墨转移到印版滚筒上;第三圈,印版滚筒在第二圈中接受到油墨,印版滚筒下降接触到铜版纸,带动铜版纸转动,从而把油墨转移到铜版纸上;
⑹把柔印出来的天线用鼓风干燥机干燥,温度160℃,干燥时间20分钟,即得超高频RFID电子标签天线。
而且,步骤如下:
第一步3D打印:
使用如权利要求1至6任一项所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法制备得到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版;
其中,所述SD卡为存有天线打印信息的SD卡;
第二步柔性印刷:
⑴选择柔印印刷适性仪,保证天线柔性印版、印版滚筒、刮墨刀清洁,插上插头,打开开关;将柔印印刷适性仪的网纹辊取下,换上天线柔性印版凸起的3D打印网纹辊,调节刮墨刀的角度为15°,开始进行RFID电子标签天线的柔性印刷;
⑵放置铜版纸,用胶带粘住,避免滑动;
⑶调整柔印印刷适性仪的印刷盘的印刷压力为300N,调整3D打印网纹辊与印版滚筒之间的压力为175N,调整印刷速度为3m/s;
⑷调节完毕,按住启动按钮,观察3D打印网纹辊与印版滚筒的运转情况,转速一致,匀速即为正常;
⑸上墨,把导电油墨用滴灌滴到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版上,按住启动按钮,印刷一次滚筒运转3圈;第一圈,网纹辊转动,刮墨刀把油墨刮均匀;第二圈,网纹辊与印版滚筒接触,把油墨转移到印版滚筒上;第三圈,印版滚筒在第二圈中接受到油墨,印版滚筒下降接触到铜版纸,带动铜版纸转动,从而把油墨转移到铜版纸上;
⑹把柔印出来的天线用鼓风干燥机干燥,温度160℃,干燥时间20分钟,即得超高频RFID电子标签天线。
而且,所述天线柔性印版的印版版辊尺寸为内径35mm,外径64mm,高50mm的圆柱体,天线印版厚2mm。
本发明的优点和积极效果是:
1、本发明方法直接在3D设计图中将印版以及图文设计为圆筒形,省去了制版过程中的安装步骤,不费时耗力,提高了操作性和安全性,同时也不会发生安装引起的弯曲变形,提高了制版的精确度和工作效率;同时,该方法省去了印前变形量的补偿步骤,将图文(如天线图文)包覆在印版上,使图文与印版一体化、印版与滚筒一体化,印版上的图文内容固定,提高了图文复制的准确度,该方法将开创印版与版辊一体化的柔性印版制版技术的新篇章,填补了国内空白。
2、本发明方法采用滚筒式的制版方法,图文部分包络在圆柱形的印版版辊上,能够解决网点扩大和图像伸长等图文变形问题。
3、本方法采用3D快速打印成型的方式,使印版和版辊一体化后,改变了传统的单张柔性版制版方法,也能超过无缝套筒技术的精度和要求;同时,3D打印缩短制版周期,实现了柔性印版的定制化和个性化,3D打印制版过程中能真正实现材料的零污染、零浪费,有利于环保和可持续发展;另外,3D快速打印拥有设计灵活、复制精确、创造快速的优点,大大提高了制版效率,从而提高整个生产流程。
4、本方法所使用的3D打印材料包括金属材料(黑色金属中的不锈钢、高温合金,有色金属中的钛、镁铝合金、镓、镓铟合金,稀贵金属中的金、纯银、黄铜等),以及聚合材料、陶瓷等,通过3D打印实现的柔性印版,可选材料丰富,且满足一定的强度、刚度、耐潮湿性等要求,使制作过程更为方便;特别地,采用PLA聚乳酸作为打印材料,PLA印版材料本身的力学性质决定它是较为理想的弹性材料;另外,复合材料以及合金金属等也更能满足柔印对印版的要求。
5、本发明RFID电子标签天线的直接印制方法印制RFID电子标签天线,大大缩短了制版流程,且柔印属于减法制作工艺,节约了导电油墨,有节能环保高效低耗的优势;同时,RFID天线的柔性印制对天线印刷压力小,对印版造成的累积损伤小,工艺简单,印刷过程中的参数容易调节,操作方便。
6、本RFID电子标签天线印制的新方法,印刷后的天线主要性能参数工作频率、墨层厚度、方阻值、寿命、成本等性能优异,且天线附着力强、电阻率低、导电性能稳定,最突出的优势是制作成本低,可实现大批量生产。
附图说明
图1为本发明方法制得的66mmX17mm超高频天线的结构连接示意图;
图2为本发明的3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版的一种图文包络及设计尺寸示意图;
图3为本发明中所制得的3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明;下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明中所使用的设备,如无特殊规定,均为本领域内常用的设备;本发明中所使用的方法,如无特殊规定,均为本领域内常用的方法。
本发明所使用的软件及设备可以如下:Pro-Engineer制图软件,3D打印机MakerBotReplicator 2 Desktop 3D Printer,模拟大型柔印机的柔性印刷适性仪,例如可以为IGT-F1AIC2-5T2000,半自动电子标签封装机。
本发明所使用的材料可以如下:PLA,导电油墨,承印物PET膜和铜版张等。
实施例1
一种印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,步骤如下:
拆封→安装材料管道→连接USB和电源→调准打印平台→装配打印材料→加热挤出机→观察材料挤出情况→插入SD卡→选择打印文件→自动打印→得到印版与版辊一体化柔性版;
具体如下:
⑴利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件(如Pro-Engineer制图软件)设计出预印刷的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,将图文包覆在印版上,印版与版辊一体,然后将相关信息存入SD卡内,等待打印;
⑵选择3D打印机、加热挤出机和打印材料,给3D打印机装上打印平板,在3D打印机背面安装丝状结构管道,管道安在加热挤出机上以挤出打印材料,安装圆柱形的线轴架,把丝状管道和线轴架装配在一起,连接3D打印机背面左下方的USB接口和电源线,就启动了3D打印机;
⑶启动电源之后,启动3D打印机的3D打印设备、运行脚本文件、调准打印模型平台、装载丝状结构的打印材料,创建第一个打印模型;
⑷调节打印平台下的调准旋钮,调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出空间,保证打印管口不接触打印平台,保证流出的液态丝状打印材料能顺利流下凝固成型(例如,可以在打印平台与打印管口之间留出0.5~1.0mm的空间),拧紧旋钮;卸开丝状结构管道,把丝状的打印材料从管道中装进去,连接好后启动加热挤出机;
⑸根据打印材料的熔点,将加热挤出机的温度升到相应的液化温度后(例如,当所选材料为PLA聚乳酸时,加热挤出机的温度升到230℃),继续操作,观察塑料的挤出情况,同时手动调节挤压管使打印材料连续不间断;
⑹定位SD卡,把存有相关打印信息的SD卡插在3D打印机的孔槽里,3D打印机中选中SD卡的打印项目;
⑺开始打印,打印结束,即得印版与版辊一体化的柔性版;
其中,所述打印材料包括金属材料(黑色金属中的不锈钢、高温合金,有色金属中的钛、镁铝合金、镓、镓铟合金,稀贵金属中的金、纯银、黄铜等),以及聚合材料、陶瓷等,聚合材料优选为PLA聚乳酸。通过3D打印实现的柔性印版,可选材料丰富,且满足一定的强度、刚度、耐潮湿性等要求。
实施例2
一种超高频RFID电子标签天线的直接印制方法,步骤如下:
本发明利用3D打印进行制版的方法,先利用三维软件设计出预印刷的版,包括版基的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及天线图文的厚度,使用3D打印机,喷出PLA聚乳酸版材,喷出版面上的图文。本实验方法能精准控制版材上凸起或凹下文字的高度、宽度及长度,减少制版中材料的浪费,缩短流程,节省时间,减轻污染。
本发明设计的带有凸起的天线印版的IGT-F1 AIC2-5T2000的印版版辊尺寸为内径35mm,外径64mm,高50mm的圆柱体,天线印版厚2mm(由此计算传统印版的天线柔版变形率为4.97%)。如图2所示。
3D打印机可以在附带的3D打印软件MakerBot MakerWare中预览打印效果图,用CAD和Pro-Engineer等画图软件设计出来的图形,预先在打印机直连电脑中显示、调整方向等。
3D打印具体流程如下:
拆封→安装材料管道→连接USB和电源→调准打印平台→装配PLA材料→加热挤出机→观察材料挤出情况→插入SD卡→选择打印文件→自动打印→得到打印结果
(1)利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的天线的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,将图文包覆在印版上,印版与版辊一体,然后将相关天线的信息存入SD卡内,等待打印。
(2)给3D打印机装上打印平板,在打印机背面安装丝状结构管道,管道安在挤出机上以挤出材料。安装线轴架(这是一个圆柱形的支撑),把丝状管道和线轴架装配在一起,连接打印机背面左下方的USB接口和电源线,就启动了3D打印机。
(3)启动电源之后,3D打印机正面的右下角位置的LCD键盘变亮并显示出菜单,LCD键盘包括中心一个方形的“M”按钮,“M”按钮代表3D打印设备Makerbot Replicator 2,“M”按钮D上下左右分布4个三角形的方向键。LCD键盘运行脚本文件,会指导我们调准打印模型平台、装载丝状的PLA聚乳酸材料,创建第一个打印模型。
(4)调节打印平台下的三个调准旋钮,可调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出0.5~1.0mm的空间,拧紧旋钮。卸开丝状管道,把丝状的PLA打印材料从管道中装进去,连接好后按下“M”键,加热挤出机。
(5)挤出机的温度升到230℃后,LCD通道会用英文状态提示操作,按下“M”继续实验,观察塑料的挤出情况,手动调节挤压管使PLA连续不间断。
(6)定位SD卡,把存有天线打印信息的SD卡插在LCD上方的孔槽里,在LCD的显示中选中SD卡的打印项目,SD卡中可用的打印格式会以灰色的三维图表现,可以帮助选择。
(7)开始打印,等待打印结果,得到了3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版,如图3所示。
3D快速打印成型的天线印版到这里就得到了成品,在柔印印刷适性仪上,把网纹辊取下,换上天线印版凸起的3D打印网纹辊,开始进行RFID电子标签天线的柔性印刷实验。
柔性印刷具体流程如下:
打开仪器→速度模式的选择→印刷盘选择→印刷压力的调节→印刷速度的设定→待测纸样的印刷→评估纸样→实验完毕→关闭主电源
(1)保证3D打印网纹辊、印版滚筒、刮墨刀清洁,插上插头,打开开关。
(2)安装3D打印网纹辊,调节刮墨刀的角度为15℃。放置铜版纸,用胶带粘住,避免滑动。
(3)在印刷盘上按上下键把三角指针调到速度模式,点击“enter”进入,上下键控制大小,“enter”键锁定,调整印刷压力为300N,调整3D打印网纹辊与印版滚筒之间的压力为175N,调整印刷速度为3m/s。
(4)调节完毕,同时按住适性仪左右两侧的按钮,观察3D打印网纹辊与印版滚筒的运转情况。
(5)上墨,把导电油墨用滴灌滴到3D打印网纹辊的天线印版上,同时按住左右两侧的启动按钮,印刷一次滚筒运转3圈。第一圈,网纹辊转动,刮墨刀把油墨刮均匀;第二圈,网纹辊与印版滚筒接触,把油墨转移到印版滚筒上;第三圈,印版滚筒在第二圈中接受到油墨,印版滚筒下降接触到铜版纸,带动铜版纸转动,从而把油墨转移到铜版纸上。
(6)放开两侧按钮,取下铜版纸,观察印刷品表面质量。
(7)清洁印版滚筒,重新上墨,重复开始实验,得到一批柔印天线。
(8)把柔印出来的天线用鼓风干燥机干燥,温度160℃,干燥时间20分钟,即得,如图1所示。测试天线电阻,结果见表1。
表1天线电阻测量
印制工艺 样品1电阻 样品2电阻 样品3电阻 平均电阻
柔性版印刷 66Ω 49Ω 61Ω 59Ω
表1数据分析说明:天线电阻正常,性能稳定,具有导电能力。
利用万用表测量电阻,电阻存在且在正常范围内,才能表明天线具有基本的导电能力。最后,用半自动电子标签封装机对RFID天线进行封装,并用阅读器测试是否能读取。阅读器上显示天线的芯片信息,则为读取成功。
对天线的导电油墨方阻值和导电油墨电阻率进行检测,相关结果见表2和表3。
表2导电油墨方阻值
表3导电油墨电阻率
表2数据分析说明:
方阻值测量的是体积电阻,与银浆油墨的厚度、长度、宽度直接相关,方阻值越小,导电性能越好。导电性好、有良好的电阻率、银粒子含量低又能均匀地分布在油墨中的银浆油墨对实验的进行至关重要,能得到高质量的电子标签。
分析方阻值的测量数据,在探针测得油墨的16个点数中,方阻值的最大值为1875mΩ,方阻值的最小值为1179mΩ,平均方阻值为1394.8mΩ。方阻值在1295~1411区段出现的频率最高,各有5个点数。
表3数据分析说明:
银的导电率即电阻率在常温下为1.6×10-8(Ω*m),是电阻率最小的金属。实际油墨始终存在导电填料、添加剂、连接剂、溶剂等,不可能低于银的电阻率,此次测量结果导电油墨的电阻率为0.5~0.8(mΩ*cm),已达到预期目标,电阻率和方阻值都能符合要求,导电油墨的导电性良好,RFID电子标签的读写性能良好。

Claims (10)

1.一种印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,其特征在于:步骤如下:利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,然后选择打印材料,使用3D打印机喷出版材及版面上的图文,即得印版与版辊一体化的柔性版。
2.根据权利要求1所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,其特征在于:具体步骤如下:
⑴利用3D打印进行制版的方法,首先利用三维软件设计出预印刷的版基,包括基版的长、宽、高及版面上的各种凸起或凹下的图文,设置版材的大小及相关图文的厚度,将印版以及图文设计为圆筒形,将图文包覆在印版上,印版与版辊一体,然后将相关信息存入SD卡内,等待打印;
⑵选择3D打印机、加热挤出机和打印材料,给3D打印机装上打印平板,在3D打印机背面安装丝状结构管道,管道安在加热挤出机上以挤出打印材料,安装圆柱形的线轴架,把丝状管道和线轴架装配在一起,连接3D打印机背面左下方的USB接口和电源线,启动3D打印机;
⑶启动电源之后,启动3D打印机的3D打印设备、运行脚本文件、调准打印模型平台、装载丝状结构的打印材料,创建第一个打印模型;
⑷调节打印平台下的调准旋钮,调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出空间,保证打印管口不接触打印平台,保证流出的液态丝状打印材料能顺利流下凝固成型,拧紧旋钮;卸开丝状结构管道,把丝状的打印材料从管道中装进去,连接好后启动加热挤出机;
⑸根据打印材料的熔点,将加热挤出机的温度升到相应的液化温度后,继续操作,观察塑料的挤出情况,同时手动调节挤压管使打印材料连续不间断;
⑹定位SD卡,把存有相关打印信息的SD卡插在3D打印机的孔槽里,3D打印机中选中SD卡的打印项目;
⑺开始打印,打印结束,即得印版与版辊一体化的柔性版。
3.根据权利要求2所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,其特征在于:所述打印材料为金属材料、聚合材料或陶瓷。
4.根据权利要求3所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,其特征在于:所述金属材料为黑色金属中的不锈钢或高温合金;或者,有色金属中的钛、镁铝合金、镓或镓铟合金;或者,稀贵金属中的金、纯银或黄铜;或者,所述聚合材料为PLA聚乳酸。
5.根据权利要求2所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法,其特征在于:所述步骤⑷中调节打印平台下的调准旋钮,调节打印平台至任意空间方向,在打印平台与打印管口之间留出0.5~1.0mm的空间;或者,所述步骤⑸中当所选材料为PLA聚乳酸时,加热挤出机的温度升到230℃。
6.一种利用如权利要求1至5任一项所述的方法制备得到的印版与版辊一体化柔性版。
7.如权利要求1至5任一项所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法在柔性印刷中的应用。
8.一种超高频RFID电子标签天线的直接印制方法,其特征在于:步骤如下:
第一步:3D打印:
使用如权利要求1至5任一项所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法制备得到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版;
其中,所述SD卡为存有天线打印信息的SD卡;
第二步:柔性印刷:
⑴选择柔印印刷适性仪,保证天线柔性印版、印版滚筒、刮墨刀清洁,插上插头,打开开关;将柔印印刷适性仪的网纹辊取下,换上天线印版凸起的3D打印网纹辊,调节刮墨刀的角度为0~30°之间,开始进行RFID电子标签天线的柔性印刷;
⑵放置铜版纸,用胶带粘住,避免滑动;
⑶调整柔印印刷适性仪的印刷盘的印刷压力为100~500N,调整3D打印网纹辊与印版滚筒之间的压力为100~500N,调整印刷速度为0.1m/s~3m/s;
⑷调节完毕,按住启动按钮,观察3D打印网纹辊与印版滚筒的运转情况,转速一致,匀速即为正常;
⑸上墨,把导电油墨用滴灌滴到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版上,按住启动按钮,印刷一次滚筒运转3圈;第一圈,网纹辊转动,刮墨刀把油墨刮均匀;第二圈,网纹辊与印版滚筒接触,把油墨转移到印版滚筒上;第三圈,印版滚筒在第二圈中接受到油墨,印版滚筒下降接触到铜版纸,带动铜版纸转动,从而把油墨转移到铜版纸上;
⑹把柔印出来的天线用鼓风干燥机干燥,温度160℃,干燥时间20分钟,即得超高频RFID电子标签天线。
9.根据权利要求8所述的超高频RFID电子标签天线的直接印制方法,其特征在于:步骤如下:
第一步3D打印:
使用如权利要求1至6任一项所述的印版与版辊一体化柔性版的3D快速成型打印的直接制版方法制备得到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版;
其中,所述SD卡为存有天线打印信息的SD卡;
第二步柔性印刷:
⑴选择柔印印刷适性仪,保证天线柔性印版、印版滚筒、刮墨刀清洁,插上插头,打开开关;将柔印印刷适性仪的网纹辊取下,换上天线柔性印版凸起的3D打印网纹辊,调节刮墨刀的角度为15°,开始进行RFID电子标签天线的柔性印刷;
⑵放置铜版纸,用胶带粘住,避免滑动;
⑶调整柔印印刷适性仪的印刷盘的印刷压力为300N,调整3D打印网纹辊与印版滚筒之间的压力为175N,调整印刷速度为3m/s;
⑷调节完毕,按住启动按钮,观察3D打印网纹辊与印版滚筒的运转情况,转速一致,匀速即为正常;
⑸上墨,把导电油墨用滴灌滴到3D打印网纹辊与印版一体的天线柔性印版上,按住启动按钮,印刷一次滚筒运转3圈;第一圈,网纹辊转动,刮墨刀把油墨刮均匀;第二圈,网纹辊与印版滚筒接触,把油墨转移到印版滚筒上;第三圈,印版滚筒在第二圈中接受到油墨,印版滚筒下降接触到铜版纸,带动铜版纸转动,从而把油墨转移到铜版纸上;
⑹把柔印出来的天线用鼓风干燥机干燥,温度160℃,干燥时间20分钟,即得超高频RFID电子标签天线。
10.根据权利要求8或9所述的超高频RFID电子标签天线的直接印制方法,其特征在于:所述天线柔性印版的印版版辊尺寸为内径35mm,外径64mm,高50mm的圆柱体,天线印版厚2mm。
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