影响 UV 打印图案附着力的因素主要有以下几个方面:
- 材料表面特性:
- 材质类型:不同材质对墨水的吸附能力差异很大。例如,塑料中的聚氯乙烯(PVC)、亚克力等材质表面相对光滑,本身与墨水的结合力较弱,附着力相对较差;而金属材质如铝板、铁板等,由于表面可能存在氧化层或其他污染物,也会影响附着力。另外,一些特殊材质如硅胶、橡胶等,其表面具有较低的表面能,墨水很难在其表面良好附着。
- 表面粗糙度:材料表面的粗糙度对附着力有重要影响。较粗糙的表面可以增加墨水与材料的接触面积,从而提高附着力。例如,未经过打磨处理的木材表面相对粗糙,墨水可以渗透到木材的微小孔隙中,形成机械咬合,附着力较好;而经过抛光处理的玻璃或陶瓷表面非常光滑,附着力就相对较差。
- 清洁度:材料表面的清洁程度直接影响附着力。如果表面有油污、灰尘、脱模剂等污染物,会阻碍墨水与材料的良好结合。例如,在塑料注塑过程中,可能会残留一些脱模剂在产品表面,如果不进行彻底清洗,打印图案的附着力会明显降低。
- 墨水质量:
- 成分:UV 墨水的主要成分包括光引发剂、单体、颜料和添加剂等。其中,光引发剂的种类和质量决定了墨水在紫外线照射下的固化速度和效果,进而影响附着力。优质的光引发剂能够使墨水在短时间内充分固化,与材料形成牢固的结合。单体的活性和兼容性也非常关键,它能够与材料表面发生化学反应,增强附着力。颜料的颗粒大小和分散性也会影响附着力,如果颜料颗粒过大或分散不均匀,可能会导致墨水在固化过程中出现收缩不均匀的情况,影响附着力。
- 附着力促进剂:一些高质量的 UV 墨水中会添加附着力促进剂,这些添加剂可以改善墨水与材料之间的界面结合力。例如,对于一些难以附着的材质,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等,添加了针对性的附着力促进剂的墨水可以显著提高附着力。附着力促进剂的作用原理可能是通过与材料表面形成化学键合,或者改变材料表面的极性,使其更容易与墨水结合。
- 打印工艺参数:
- 打印前处理:在打印前对材料进行适当的处理可以提高附着力。例如,对于金属材料,可以进行表面打磨、喷砂或化学蚀刻等处理,增加表面粗糙度和清洁度;对于塑料材料,可以使用火焰处理、电晕处理或等离子处理等方法,提高材料表面的极性和活性,从而增强墨水的附着力。
- 打印环境:打印环境的温度、湿度和灰尘含量等因素也会影响附着力。一般来说,适宜的打印环境温度为 20-25℃,相对湿度为 40%-60%。如果环境温度过高或过低,墨水的流动性和固化速度可能会受到影响,从而导致附着力下降。湿度过高可能会导致墨水在固化前吸收过多水分,影响固化效果和附着力;湿度过低则可能会产生静电,影响墨水的喷射和附着。此外,打印环境中的灰尘会落在材料表面,影响墨水与材料的结合。
- UV 固化条件:UV 固化是影响附着力的关键环节。固化能量(即紫外线照射强度和时间)的大小直接决定了墨水的固化程度。如果固化能量不足,墨水无法完全固化,附着力会很差;如果固化能量过高,可能会导致墨水过度固化,产生脆化现象,附着力也会受到影响。不同的墨水和材料需要根据实际情况调整合适的固化能量。一般来说,固化能量在 800-1200mj/cm²之间,但对于一些特殊材料或颜色较深的墨水,可能需要更高的固化能量。
- 喷头状态和打印精度:
- 喷头性能:喷头的性能对附着力也有一定影响。如果喷头堵塞、喷孔偏移或喷墨不均匀,会导致打印图案出现缺陷,影响附着力。例如,喷头堵塞会使墨水喷出量减少,打印图案出现断线或颜色不均匀的情况,这些缺陷部位的附着力会明显降低。因此,定期对喷头进行清洗和维护,保证喷头的良好状态是非常重要的。
- 打印精度:打印精度包括分辨率和墨滴大小等参数。较高的打印精度可以使墨水在材料表面形成更精细的图案,增加墨水与材料的接触面积,从而提高附着力。例如,在打印精细的图案或文字时,高分辨率和小墨滴的喷头可以打印出更清晰、更细腻的效果,附着力也相对较好。但是,过高的打印精度也可能会导致墨水堆积过多,在固化过程中产生收缩应力,影响附着力。因此,需要根据材料和图案的要求,选择合适的打印精度。