Cerneala de serigrafie arată curată — De ce apar vezicule după coacere

Cerneală de serigrafie / Control defect după polimerizare

O placă de circuit imprimat sau un panou de sticlă care iese din imprimantă cu un depozit de cerneală curat și ascuțit - fără sângerare, definiție corectă a marginilor, culoare uniformă - și apoi dezvoltă vezicule, găuri sau pete înălțate după etapa de coacere arată unul dintre cele mai frustrante defecte de cerneală de diagnosticat: o problemă care este invizibilă în punctul de imprimare, dar care apare doar în momentul imprimării. Imprimarea nu este punctul de eșec. Problema este ce se întâmplă cu gazul și solventul prinși în filmul de cerneală atunci când temperatura cuptorului crește.

De ce apar defectele după coacere într-o imprimare curată vizual

Cernelurile de serigrafie sunt aplicate ca o peliculă umedă care conține solvenți, aer rezidual prins în timpul amestecării și imprimării cernelii și, în unele cazuri, componente cu punct de fierbere scăzut care rămân lichide la temperatura camerei. Imprimarea pare curată, deoarece acestea sunt distribuite în film unde nu sunt vizibile. Cuptorul schimbă totul: creșterea temperaturii vaporizează solvenții și extinde aerul prins, generând presiune internă într-un film care încearcă simultan să curgă, să se niveleze și să se reticuleze. Când presiunea crește mai repede decât o poate evacua filmul, se formează vezicule. Când suprafața filmului se gelifică înainte ca gazul să poată scăpa curat, găurile sunt lăsate în urmă.

Secvența care duce la vezicule și găuri

Solvent și aer prins prezent în peliculă umedă

Fiecare film de cerneală imprimat conține solvent dizolvat și un anumit nivel de aer prins introdus în timpul pregătirii cernelii, trecerii racletei și contactului cu substratul.

Temperatura cuptorului crește

Pe măsură ce substratul intră în cuptor, temperatura filmului crește. Presiunea vaporilor solventului crește rapid; aerul prins se extinde în funcție de creșterea temperaturii.

Vâscozitatea filmului scade, apoi crește

Filmul de cerneală devine inițial mai puțin vâscos pe măsură ce se încălzește - aceasta este fereastra în care trebuie să scape gazul. Pe măsură ce începe reticularea, vâscozitatea crește rapid, închizând fereastra de evacuare.

Presiunea gazului depășește rezistența filmului

Dacă rata de generare a gazului depășește capacitatea filmului de a se aerisi - fie pentru că vâscozitatea a crescut deja, fie pentru că volumul de gaz este prea mare - presiunea internă crește dincolo de puterea de coeziune a filmului.

Forme de vezicule sau de găuri

Blisterele se formează atunci când filmul se delaminează sau se cupolează peste un buzunar de gaz prins. Se formează găuri când gazul scapă, dar suprafața filmului s-a gelificat deja parțial și nu poate reflue pentru a închide canalul de ieșire.

Diferența dintre un blister și o gaură este sincronizarea: blistering înseamnă că gazul este încă prins atunci când filmul se întărește; găuri înseamnă că gazul a scăpat, dar suprafața se stabilise deja prea mult pentru a se autovindeca după aerisire.

Factori care cresc riscul apariției defectelor după coacere

Amestecarea cernelii/Incorporarea aerului	Amestecarea la forfecare ridicată fără o dezaerare adecvată introduce microbule care nu sunt vizibile în cerneala umedă, dar se extind semnificativ sub căldura cuptorului
Compoziția solventului	Solvenții cu punct de fierbere ridicat care nu se volatilizează în mod adecvat înainte ca filmul să înceapă să se gelifice creează presiune internă în etapele ulterioare ale întăririi
Grosimea filmului	Depozitele mai groase au mai mult solvent total și volum de aer prins, iar straturile interioare au o cale mai lungă către suprafață - crescând riscul de vezicule
Rata rampei cuptorului	O rampă de temperatură foarte rapidă conduce la vaporizarea rapidă a solvenților înainte ca filmul să aibă șansa de a se evacua — rampele mai lente permit eliberarea mai controlată a solvenților
Pasul de pre-coace (Flash-Off).	Lăsând filmul imprimat să se odihnească la temperatură moderată înainte de întărirea completă, permite solventului să scape înainte ca suprafața filmului să înceapă să se gelifice - omiterea acestui pas crește semnificativ riscul de defecte în depozitele groase
Prezența și eficiența antispumantului	Un antispumant eficient reduce volumul de aer prins în filmul umed înainte de coacere - mai puțin aer înseamnă mai puțină presiune determinată de expansiune în timpul ciclului de întărire

Dezaerare inadecvată / Fără stingere

Volum mare de aer prins în peliculă umedă
Vaporizarea rapidă a solventului captează presiunea sub pielea gelificatoare
În zonele de depozit groase apar vezicule
Găuri vizibile după coacere, unde gazul a scăpat prea târziu
Rata defectelor crește la un număr mai mare de plase sau la imprimări cu mai multe treceri

Cură controlată optimizată antispumantă

Reduceți volumul de aer prins de la început
Etapa de stingere permite solventului să părăsească înainte de a începe gelificarea
Suprafața filmului rămâne deschisă suficient de mult pentru ca gazul să se evacueze curat
vezicule și găuri reduse sau eliminate semnificativ
Rezultate consistente la diferite grosimi de depozit

Întrebări frecvente

Dacă cerneala arată perfect imprimată, de ce apar blistere doar în anumite zone ale panoului?

Localizarea defectelor se corelează de obicei cu grosimea filmului local, condițiile suprafeței substratului sau distribuția căldurii în cuptor. Nivețele, zonele de design cu depuneri mai puternice de cerneală și zonele cu un flux de aer ușor mai scăzut în cuptor sunt cele mai frecvente locații pentru formarea de vezicule sau găuri localizate chiar și atunci când imprimarea din jur pare corectă.

Adăugarea mai multor solvent pentru a dilua cerneala reduce formarea de vezicule?

Nu este fiabil - reducerea vâscozității poate ajuta filmul să curgă mai bine în timpul imprimării, dar dacă se adaugă solvent cu punct de fierbere ridicat, poate crește volumul total de solvent care trebuie să scape în timpul coacerii și poate agrava problema. Utilizarea amestecului corect de solvenți pentru profilul de întărire este mai importantă decât simpla reducere a concentrației.

Este întotdeauna sigur de adăugat la proces o oprire mai lungă înainte de coacere?

În cele mai multe cazuri, o temperatură moderată (temperatura camerei sau căldură ușoară, câteva minute) este benefică pentru a reduce formarea de vezicule în depozitele groase, fără a afecta definiția imprimării sau aderența. Timpi foarte lungi de stingere în medii cu umiditate ridicată pot permite absorbția umidității care creează propriile probleme. Temperatura și timpul de evaporare trebuie validate pentru sistemul de cerneală și substratul specific.

Pot fi reparate găurile din cerneala întărită?

Pentru cernelurile funcționale de pe plăci de circuite sau substraturi tehnice, găurile sunt de obicei un defect funcțional care necesită reluare - supraimprimarea pe un strat întărit defect fără pregătirea suprafeței duce de obicei la o aderență slabă a imprimării reparate. Prevenirea prin optimizarea procesului este mult mai fiabilă decât repararea.

Cheie la pachet

Apariția veziculelor după coacere și găurile în cernelurile de serigrafie sunt defecte ale presiunii gazului - ele apar atunci când vaporii de solvenți sau aerul prins nu pot scăpa de film înainte de a se gelifica sub căldură. Calitatea imprimării la momentul aplicării este irelevantă pentru acest mod de defecțiune.

Aerul prins și solventul se extind în timpul coacerii și trebuie să scape înainte ca filmul să se geleze
Apariția veziculelor înseamnă că gazul este încă prins la vindecare; găuri înseamnă că a scăpat de gaz, dar filmul nu s-a putut auto-vindeca
Antispumarea cernelii reduce volumul de pornire al aerului prins
O etapă controlată de evaporare înainte de coacere este una dintre cele mai fiabile modalități de a reduce ambele tipuri de defecte în producție

Întâmpinați bule sau găuri în cernelurile de serigrafie, în ciuda calității curate a imprimării? Echipa noastră vă poate ajuta să evaluați selecția antispumantului și profilul de întărire pentru combinația dvs. de cerneală și substrat specifică.