Sítotisk: Technologie a principy

TL;DR: Rychlé shrnutí sítotisku

Sítotisk je průtisková technika, která využívá šablonu (tiskovou formu) na síto k přenosu barvy na potiskovaný materiál. Dělí se na průmyslový sítotisk a uměleckou serigrafii. Technika využívá různé typy rámů, sítovin (polyester, polyamid, kovové) a speciálních barev (ředidlové, plastizolové, UV, vodou ředitelné). Proces tisku zahrnuje přípravu šablony (ruční, fotomechanickou, CTS), napnutí sítoviny a použití těrky k protlačení barvy. Moderní stroje nabízejí různé stupně automatizace a sušicí zařízení pro efektivní a kvalitní tisk na širokou škálu materiálů.

Sítotisk: Technologie a principy pod lupou

Sítotisk: Technologie a principy tvoří základ jedné z nejrozšířenějších tiskových technik. Tato metoda, známá svou všestranností, umožňuje potiskovat prakticky jakýkoli materiál – od papíru a textilu po plasty, sklo a kovy. Pochopení jejích základů je klíčové pro studenty grafických oborů i průmyslové praxe.

Co je sítotisk a jaké jsou jeho druhy?

Sítotisk je průtisková technika, která využívá tiskovou formu (TF) vytvořenou z materiálu, jež umožní protlačení barvy na potiskovaný materiál (PM) pouze v místech, kde se má vytvořit obraz. Tisková forma má charakter negativní šablony s volnými tiskovými místy a je fixována na síto, které je upevněno v rámu.

Sítotisk můžeme dělit podle využití na:

• Sítotisk: Průmyslově využívaná technika.
• Serigrafie: Umělecká technika pro grafické autorizované tisky.

Dále se sítotisk dělí podle konkrétního využití na:

• Umělecký sítotisk (serigrafie): Umělec sám vytváří tiskovou formu a ve spolupráci s tiskařem zhotovuje tisky.
• Grafický sítotisk: Tisk na papír, karton, lepenku (např. plakáty, obaly, etikety).
• Technický (průmyslový) sítotisk: Používá se pro obaly, lahve, CD, keramiku. Speciální oblastí je výroba plošných spojů a integrovaných obvodů.
• Textilní sítotisk: Tisk na různé druhy textilu.

Podle tvaru tiskové formy rozlišujeme:

• Plochý sítotisk: Tiskovou formu tvoří sítotiskový rám, tkanina a šablona. Potiskovaný materiál může být ve formě archů, nekonečného pásu nebo prostorových těles.
• Rotační sítotisk: Tisková forma je válcová. Uvnitř sítového válce je sítotisková těrka s automatickým přívodem barvy a tlakovým tělesem bývá tlakový válec.

Historie sítotisku: Cesta staletími

Technika nanášení barev pomocí šablon má dlouhou historii, sahající až do staré Číny, Japonska a Koreje. V 17. století se v Japonsku používaly tzv. vlasové šablony. Japonské šablony se dostaly do Evropy v druhé polovině 19. století. V Americe se sítotisk začal využívat koncem 19. století a největší rozmach nastal po druhé světové válce s rozvojem nových materiálů.

Rámy a sítovina: Klíčové komponenty sítotiskové formy

Pro kvalitní sítotisk je nezbytná stabilní a precizně připravená tisková forma. Ta se skládá z rámu a sítoviny, které mají zásadní vliv na výsledný tisk.

Sítotiskové rámy: Pevnost a stálost

Rámy musí být dostatečně pevné a odolné proti zkroucení a prohnutí. Dělí se na:

• Pevné rámy: Nejčastěji jsou z hliníkového profilu. Sítovina se na ně napíná pomocí speciálního zařízení a po napnutí se na rám přilepí.
• Samonapínací rámy: Jsou ze speciálních trubek s rohovými spoji. Jejich nevýhodou je vyšší cena a nižší rozměrová stálost.

Pro dosažení přesnosti soutisku barev před fixací sítoviny se používá konkávní prohnutí rámu. Tím se zabrání zpětnému prohnutí vyvolanému tažnou silou sítoviny. Ideální je bikonkávní prohnutí, které zvyšuje pevnost rámu a odolnost vůči prohýbání po napnutí a fixaci sítoviny.

Sítovina: Srdce sítotisku a její vlastnosti

Sítovina je tkaná síť ze syntetických nebo kovových vláken, fixovaná na rámu. Její vlastnosti přímo ovlivňují kvalitu a možnosti tisku.

Nejčastěji se používá sítovina z:

• Polyesterových (PET) vláken: Jsou pevnější, mají dobrou chemickou a mechanickou odolnost, rozměrovou stálost a životnost. Ideální pro vysoké nároky na přesnost tisku (keramika, elektronika, sklo, grafický sítotisk, plasty, obaly, textil).
• Polyamidových (PA) vláken: Jsou pružnější a roztažnější, což umožňuje potisk tvarovaných předmětů (např. skla, dlaždic, plastových nádob). Polyamid je hydrofilní a vodou bobtná, proto není vhodný pro tisk vodními médii.
• Kovové sítoviny: Používají se v elektrotechnickém a sklářském průmyslu pro speciální tisky na abrazivní materiály nebo s abrazivními tiskovými médii.
• Pokovené sítoviny: Polyesterové sítoviny s vrstvou niklu. Slouží jako odporové pro vyhřívání sít při tisku termoplastických barev.

Sítoviny se dále rozdělují podle tloušťky vlákna a šíře oka (vzdálenost mezi dvěma sousedními vlákny).

Vazba sítoviny a vliv její barvy

Podle způsobu tkaní rozlišujeme sítovinu s plátnovou a keprovou vazbou. Pro tisk je důležitá i barva sítoviny. Aby se zabránilo rozptylu světla ve vláknech a podsvícení okraje při expozici, používají se vlákna zabarvená tak, aby záření absorbovala (např. žlutá, oranžová).

Napínání sítoviny na rám

Napínání se provádí mechanicky nebo pneumaticky. Cílem je dosáhnout optimálního napětí. Sítovina se obvykle napíná tak, aby vlákna byla rovnoběžná s rámem. V některých případech se provádí úhlové napínání (osa vláken sítoviny natočená vůči rámu o určitý úhel), které umožňuje čistější tisk čar a zabraňuje moaré při vícebarevném tisku.

Samonapínací rámy mají upínací mechanismus pro napínání tkaniny, ale obvykle neumožňují napínání pod úhlem.

Měření napnutí síta

K měření napnutí síta se používá:

• Tenzometr: Speciální přístroj s vyčnívající sondou, který měří stupeň prohnutí síta.
• Manometr: Používá se s pneumatickými svorkami a měří tlak vzduchu v pístech svorek.

Příprava sítotiskové šablony: Vznik obrazu

Příprava šablony je klíčová pro vytvoření požadovaného obrazu. Šablony se dělí podle způsobu přípravy na přímé a nepřímé, a dále na ručně zhotovené a fotomechanické.

Typy šablon podle přípravy

• Přímá šablona: Vytváří se přímo na sítovině vypnuté v rámu, nejčastěji kopírováním na fotocitlivou vrstvu. Jedná se o nejčastější způsob.
• Nepřímá šablona: Zhotoví se z vykrývacího materiálu (řezacího filmu) mimo rám a na sítovinu se přenese přilepením nebo vtlačením. Ruční způsob výroby šablony (vyřezání motivu do šablonového filmu) je typem nepřímé šablony.

Fotomechanický způsob přípravy

Tato metoda je založena na osvitu světlocitlivé vrstvy přes pozitivní fotografický film s tiskovým motivem. Osvícená místa se vytvrdí a tvoří netisknoucí prvky. Následně se vodou vymyje nevytvrzený materiál v tiskových místech. Fotomechanická šablona může být přímá i nepřímá (používá se šablonový film, který se exponuje ze strany nosné podložky).

Moderní technologie: CTS (Computer to Screen)

Technologie CTS převádí digitální data přímo na síto, avšak kvůli malým nákladům a vysoké ceně se používá zřídka. Existují tři hlavní systémy:

1. Inkjetem: Vytvoří se maska na světlocitlivé vrstvě.
2. Přímý osvit: Ovrstvené síto se osvítí laserovým paprskem.
3. Mikrozrcadla: K expozici UV zářením se používá systém mikrozrcadel, jejichž poloha je digitálně řízena.

Sítotiskové barvy: Druhy a jejich vlastnosti

Volba správné barvy je zásadní pro výslednou kvalitu tisku a její trvanlivost. Sítotiskové barvy jsou velmi univerzální a vhodné pro širokou škálu materiálů.

Dělení a zasychání barev

Barvy jsou vhodné pro potisk papíru, textilu, plastových fólií, kovů, skla, dřeva a dalších. Stále více se rozšiřují UV barvy, které umožňují potisk prakticky jakýchkoli netradičních materiálů a vyznačují se okamžitým vytvrzením po osvitu UV lampou. Často se využívají i laky pro parciální nebo plošné lakování.

Zasychání barev může probíhat:

• Fyzikálně: Odpařením rozpouštědla.
• Chemicky: a) Polymerací pojidla vzdušným kyslíkem (jednosložkové barvy). b) Reakcí reaktivní složky barvy (dvousložkové barvy) nebo polymerací pomocí UV záření.

Specifické druhy sítotiskových barev

• Ředidlové barvy: Nejpoužívanější na trhu, pokrývají širokou škálu materiálů od savého papíru po nesavé plasty, kovy a sklo. Před tiskem je nutné je promíchat a naředit ředidlem.
• Plastizolové barvy: Speciální barvy na textil s vynikající kryvostí. Nezasychají v sítu, ale nesnášejí dotyk horké žehličky.
• UV barvy: Stále více používané, nezasychají při tisku a rychle se vytvrzují. Vhodné zejména na nesavé materiály (plasty, sklo).
• Vodou ředitelné barvy: Neobsahují ředidla, nepáchnou a jsou snadné na práci. Vyžadují dostatečnou vlhkost vzduchu na pracovišti a vlhkou šablonu. Po tisku na textil je často nutné je fixovat teplem. Použití je omezeno na některé druhy textilu.

Sítotiskové stroje a vybavení: Od ručního tisku po automatizaci

Moderní sítotisková pracoviště využívají širokou škálu strojů a zařízení, které se liší stupněm automatizace a konstrukcí.

Dělení sítotiskových strojů

Podle stupně automatizace rozdělujeme stroje na:

• Ruční: Zcela manuální provoz.
• Poloautomaty: Tisk probíhá automaticky, nakládání a vykládání materiálu je ruční.
• Třičtvrtěautomaty: Ruční je pouze nakládání materiálu.
• Automaty: Zcela automatický provoz.

Podle konstrukce stroje rozlišujeme:

• Ploché
• Cylindrové
• Rotační
• Stroje pro potisk 3D předmětů

Karuselové stroje

Tyto stroje se používají především pro potisk textilu, který se navléká na otočné stoly. Stoly nemají přisávání, a proto se předmět upevňuje pomocí samolepící fólie nebo nevysychajícího lepidla.

Sušicí zařízení

Po tisku je potřeba barvu zaschnout nebo vytvrdit. K tomu slouží:

• Sušicí regál: Nejjednodušší, sušení probíhá na sklopných roštech. Nevýhodou je odpařování rozpouštědel do prostoru místnosti.
• Sušicí tunel: Sušení probíhá na transportním pásu proudem horkého vzduchu, infračerveným zářením nebo kombinací obou systémů.
• Tunel pro vytvrzování UV zářením (kombinovaný sušicí tunel): Pro UV barvy využívá jeden nebo více UV výbojek, které se zapínají dle požadavků na rychlost vytvrzování. Tyto tunely často kombinují UV zdroje s IR zářiči a přívodem horkého vzduchu, což umožňuje sušení i rozpouštědlových barev.

Těrka a její vliv na kvalitu tisku

Těrka je nástroj, který v případě ručního tisku slouží k zaplnění šablony barvou a k následnému tisku. U strojního tisku se používá jen pro tisk, k zaplnění barvou slouží předtěrka. Při průchodu těrky přes síto se šablonou dochází k protlačování tiskové barvy tiskovými místy na potiskovaný materiál. Těrku tvoří držák a list, který je vyroben z elastomeru, někdy v kombinaci s tvrdšími materiály.

Těrky jsou odstupňovány podle tvrdosti:

• Tvrdé těrky: Používají se pro tisk tónových obrazů.
• Měkké těrky: Umožňují přenos většího množství barvy.

Množství barvy protlačené přes síto ovlivňuje kromě kvality těrky také nastavení stroje, přítlak i úhel těrky a nastavení míry odtrhu. Odtrh je vzdálenost mezi tiskovou formou a potiskovaným materiálem.

Další vlastnosti ovlivňující kvalitu tisku jsou:

• Typ sítoviny a stupeň jejího napnutí.
• Přizpůsobivost šablony potiskovanému materiálu.
• Typ a vlastnosti tiskové barvy.

FAQ: Často kladené otázky studentů o sítotisku

Kde se sítotisk nejčastěji využívá v praxi?

Sítotisk má velmi široké uplatnění. Používá se pro potisk textilu (trička, tašky), grafických materiálů (plakáty, etikety, obaly), průmyslových výrobků (CD, lahve, keramika, plošné spoje) a dokonce i pro uměleckou serigrafii. Díky své flexibilitě dokáže potiskovat ploché i tvarované předměty z různých materiálů.

Jaký je rozdíl mezi přímou a nepřímou sítotiskovou šablonou?

Přímá šablona se tvoří přímo na sítovině napnuté v rámu, nejčastěji pomocí fotocitlivé vrstvy. Nepřímá šablona se naopak připravuje mimo rám, například vyřezáním motivu do šablonového filmu, a poté se na sítovinu přenese přilepením nebo vtlačením.

Proč nejsou polyamidové sítoviny vhodné pro vodou ředitelné barvy?

Polyamidové sítoviny jsou hydrofilní, což znamená, že mají tendenci absorbovat vodu. Při kontaktu s vodou bobtnají, což mění jejich rozměry a ovlivňuje přesnost tisku. Proto nejsou vhodné pro tisk s vodou ředitelnými médii, kde by mohlo dojít k deformaci sítoviny a snížení kvality tisku.

Jaké jsou hlavní výhody a nevýhody UV barev v sítotisku?

Hlavní výhodou UV barev je jejich okamžité vytvrzení po osvitu UV lampou, což umožňuje rychlou produkci a úsporu času. Jsou také vhodné pro potisk prakticky jakýchkoli netradičních, nesavých materiálů (plasty, sklo, kovy). Nevýhodou může být vyšší pořizovací cena UV techniky a speciálních lamp, ačkoli moderní technologie snižují tyto náklady. Díky rychlému vytvrzení navíc barvy nezasychají v sítu během tisku.

Co je to odtrh a proč je důležitý pro kvalitu sítotisku?

Odtrh je vzdálenost mezi tiskovou formou (sítem se šablonou) a potiskovaným materiálem. Správné nastavení odtrhu je klíčové pro kvalitní tisk, protože ovlivňuje přenos barvy a ostrost obrazu. Spolu s přítlakem a úhlem těrky patří mezi základní parametry, které je třeba precizně nastavit pro optimální výsledek tisku.