淺談噴墨印刷在電連接器印標(biāo)記中的應(yīng)用

侯錦秋，韓繼先，青 春，郝健男

( 沈陽興華航空電器有限責(zé)任公司，遼寧沈陽，110144)

1 引言

隨著現(xiàn)代人對產(chǎn)品質(zhì)量意識的增強(qiáng)，對產(chǎn)品信息的標(biāo)識要求也越來越高，軍工產(chǎn)品相比于民品，對此要求更為嚴(yán)格。各國政府也陸續(xù)出臺新的法律法規(guī)，并對此進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范和管理，企業(yè)本身的質(zhì)量管理和自我保護(hù)意識以及自動(dòng)化管理水平也在不斷提高，利用噴墨技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識的業(yè)務(wù)越來越普遍[1]。

噴墨印刷采用的是一種計(jì)算機(jī)直接控制輸出的技術(shù)，無接觸、無壓力、無印版，具有無印版數(shù)字印刷的特征，并可實(shí)現(xiàn)按需印刷和可變數(shù)據(jù)印刷。噴碼技術(shù)與傳統(tǒng)印刷方法相比，省去了傳統(tǒng)印刷方法所需要的制版設(shè)備、膠片以及版材等耗材，而且能在不同材質(zhì)以及不同厚度的平面、曲面和球面等異形承印物上印刷，不受承印表面的限制[2]。

電連接器印標(biāo)識是其本身重要的組成部分，是每種電連接器的身份信息，便于電連接器的識別、管理維護(hù)、后期追溯等。目前，利用噴墨印刷技術(shù)對電連接器進(jìn)行標(biāo)識也成為一種重要的印刷方式。

隨著軍工產(chǎn)品國產(chǎn)化的要求越來越高，噴碼機(jī)及油墨的國產(chǎn)化成為至關(guān)重要的工作。本文立足于軍工電連接器產(chǎn)品印標(biāo)記，展開對國產(chǎn)噴碼油墨的應(yīng)用研究。

2 噴墨印刷技術(shù)

2.1 噴碼機(jī)工作原理

噴碼機(jī)系統(tǒng)有的是用壓縮空氣，有的是用齒輪泵，但它們墨滴的成像機(jī)理基本相同[3]。首先通過壓力系統(tǒng)將墨送到振蕩箱內(nèi)，晶體振蕩器把墨水變成均勻的墨點(diǎn)，然后經(jīng)過靜電區(qū)域，在電腦控制下使墨點(diǎn)帶上不同電量的電荷并經(jīng)過高壓電場，由于電量的不同，使得墨點(diǎn)通過細(xì)小噴嘴后的偏移程度不同，到達(dá)的位置也不同，這樣就可將預(yù)設(shè)的字符和圖形打印到產(chǎn)品表面。

2.2 噴碼油墨的組成

噴碼油墨主要由連接料、著色劑、溶劑及助劑四部分組成，使連接料和著色劑溶解在溶劑中，再加入各種助劑得到黏稠狀流體[4]。

噴碼油墨成分中的液體成分為連接料，固體成分為色料以及各類助劑，連接料是具有一定黏度的膠狀液體。噴碼油墨四大組分中最重要的為連接料，它在很大程度上決定了油墨的黏度、黏性、快干性、附著力、耐溶劑性能等關(guān)鍵性能指標(biāo)[5]。因此，連接料的選擇，直接影響到噴碼油墨的各項(xiàng)性能。

2.3 噴碼油墨的性能

噴碼油墨性能主要包括：黏度、快干性、耐溶劑擦洗性、對底材附著力和穩(wěn)定性等。

其中，油墨的黏度指油墨流體抗拒流動(dòng)的一種性質(zhì)，是油墨流體分子相互吸收而產(chǎn)生的阻礙分子間相對運(yùn)動(dòng)能力的量度，即流體流動(dòng)的內(nèi)部阻力；快干性指油墨干燥快慢的性質(zhì)，油墨的干燥機(jī)理是油墨中的溶劑從印刷后的墨膜中揮發(fā)出去，留在承印物表面的樹脂和色料干燥成膜附著于承印物表面；耐溶劑擦洗性是指油墨耐某種化學(xué)溶劑的擦洗能力。對底材附著力性能指油墨噴印在底材表面經(jīng)過附著力的試驗(yàn)檢測不發(fā)生脫落的能力；穩(wěn)定性指油墨的儲存穩(wěn)定性，即油墨在長時(shí)間存放中各項(xiàng)性能指標(biāo)無明顯的變化，一般考察期不低于半年。

2.4 噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

噴墨標(biāo)識技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a)非接觸

噴碼機(jī)工作時(shí)無需和產(chǎn)品表面發(fā)生任何直接的接觸，這樣使得產(chǎn)品在噴印過程中不會(huì)受到任何的破壞，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量；

b)速度快

作為生產(chǎn)線上的標(biāo)識設(shè)備，可滿足生產(chǎn)線高速生產(chǎn)的要求；

c)容易修改噴印內(nèi)容

由于是電腦控制資料，可以輕易的改變標(biāo)識的內(nèi)容，包括型號、日期、批號等；

d)可噴印表面材質(zhì)廣泛

噴印機(jī)可選擇不同的墨水，在塑料、金屬、玻璃等平面或表面均可得到較好的印刷效果。

3 噴墨印刷的發(fā)展現(xiàn)狀

1969年，美國的偉迪捷公司生產(chǎn)了世界上第一臺噴碼機(jī)。世界上相繼出現(xiàn)多家噴碼機(jī)企業(yè)，并推出小字體墨水噴碼機(jī)、大字體墨水噴碼機(jī)等各種各樣的產(chǎn)品。高速發(fā)展的物質(zhì)需求推動(dòng)著現(xiàn)代生產(chǎn)線的高速發(fā)展，針對現(xiàn)代生產(chǎn)線的需求，全球標(biāo)識行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者多米諾憑借在打印點(diǎn)陣控制技術(shù)、墨路系統(tǒng)等方面的研究成果研發(fā)并推出雙噴嘴噴碼機(jī)。這一技術(shù)的代表產(chǎn)品為多米諾A+系列雙噴嘴噴墨噴碼機(jī)。

另外，除了速度上的要求，生產(chǎn)線上對產(chǎn)品的材料也提出了特殊的需求，有些深色難以標(biāo)記的材料往往難以噴印可變數(shù)據(jù)代碼。偉迪捷標(biāo)識技術(shù)有限公司針對這一需求設(shè)計(jì)了Videojiet1710小字符連續(xù)噴碼機(jī)，該噴碼機(jī)的核心在于設(shè)備的心臟—“墨芯”。該墨芯能使得顏料保持懸浮，有效地避免了顏料型噴碼機(jī)常見的堵塞問題。

其次，設(shè)備的利用率和環(huán)保性能也是降低成本的重要環(huán)節(jié)，馬肯依瑪士2011年推出新型9322小字符噴碼機(jī)是典型的代表，利用率達(dá)到99%，而且無需人工輔助。墨水使用不含酮和甲基乙基醇的新型墨水耗材，噴碼機(jī)采用80%的可回收材料，環(huán)保性能好。

2005年以前，國產(chǎn)噴碼機(jī)企業(yè)只有少數(shù)幾家，如科諾華、康迪等，自2006年起，噴碼機(jī)企業(yè)逐漸增多。由于噴碼技術(shù)研究起步較晚，時(shí)間較短，并且從總體上看大多研究以企業(yè)為主，其推出的產(chǎn)品大多是仿制國外90年代末同類進(jìn)口產(chǎn)品。與國外廠商的技術(shù)相比，國內(nèi)的噴碼機(jī)企業(yè)仍然有很長的路要走。

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的包裝技術(shù)已成為產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)形象的標(biāo)識，基于國內(nèi)包裝工業(yè)的需求，國產(chǎn)噴碼機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，我國噴碼技術(shù)日漸成熟，設(shè)備制造行業(yè)生產(chǎn)噴碼機(jī)的企業(yè)也隨之增多。近年來，我國的噴碼印刷領(lǐng)域處于快速發(fā)展之中，其配套的噴碼機(jī)耗材有了很大的提高。噴碼油墨的研究是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，國內(nèi)多家油墨生產(chǎn)廠家具備了科學(xué)研發(fā)能力，可根據(jù)不同客戶對油墨噴射的要求，提供差異化的系列產(chǎn)品[2]。

4 噴墨印刷的應(yīng)用試驗(yàn)

目前，小字符噴碼機(jī)在各行各業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于噴印標(biāo)識在產(chǎn)品表面的附著力。標(biāo)識的附著力主要由油墨的成分、固化條件等因素決定。筆者立足軍工電連接器產(chǎn)品，常用基材為不銹鋼鈍化、鋁合金鍍鎳、鋁合金鍍鎘等惰性材料，結(jié)合實(shí)際使用條件，對多廠家多牌號的國產(chǎn)噴碼油墨進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論為某國產(chǎn)G型噴碼油墨的附著力效果良好，未出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。各項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果見表1。

表1 應(yīng)用試驗(yàn)及結(jié)果

5 結(jié)束語

筆者通過調(diào)研噴墨印刷技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和噴碼油墨的相關(guān)資料，選用了多個(gè)國產(chǎn)廠家的噴碼油墨進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確定適用于承印基材為不銹鋼鈍化、鋁合金鍍鎳、鋁合金鍍鎘的國產(chǎn)噴碼油墨。

通過相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)考核，油墨標(biāo)識未出現(xiàn)脫落，清晰可見，為軍用電連接器選用合適的國產(chǎn)噴碼油墨，提升了產(chǎn)品的品質(zhì)，減輕了對國外進(jìn)口設(shè)備和材料的依賴，具有重要的戰(zhàn)略意義。