厚膜网版印刷和设（shè）备（bèi）的进步之浅见
韩仁志
随（suí）着人们对生活（huó）水平的日益提高，对美好生活向往（wǎng）的追求不断提升，对一些高（gāo）精尖的技术和产品提出了更高的（de）要求（qiú），而高精尖的产品更需要高精尖的工艺、设备来配套制造。网版印刷技术在高精尖制造（zào）的（de）一些领域里就起到了特殊作（zuò）用。
一、厚膜印刷与（yǔ）高精尖领域
在航空航天、军工、新能源领域（yù）、家用电器等方面的厚膜网（wǎng）版印刷，可以节省空间，简化结构，做到轻（qīng）、小、精，从而节省了成（chéng）本，提升产品（pǐn）的性能。比如，厚膜网印被广泛应（yīng）用（yòng）于速热热水器的，可以减少能源的浪费，做到即开（kāi）即热；应用（yòng）于新能源汽车领域中的电池，可以做到更小的体积，更优的导电性和储电；应用于GPS定位系统（tǒng），以更小的体积获得更优的（de）信号；还有电子烟中的发热管等等（děng）。至于（yú）航空航天（tiān）领域的应用（yòng），涉（shè）及保密不作表述（shù）。
由于厚膜印刷的浆料（liào），多采用银、金、钯、镍、铬等元素，从而达到良好的导电性，而厚膜印刷的涂（tú）布膜厚的要求一般在（zài）0.01～0.05 mm之间不等，但对于膜厚的均匀性、一（yī）致性却是有更高的要求，一般（bān）会在0.015 mm的限值。传统的（de）工艺技术是人工把（bǎ）网版贴（tiē）紧产品表面，用胶刮把浆（jiāng）料均匀地涂布在产品表面；但这种方式对一些平面（miàn）产品还能勉强使用（yòng），对于现代化电子产品对网印技术的日益提高的（de）要求，以及对于圆柱面、锥面以及一些异形面肯定是行不（bú）通的。
针对（duì）这种情况就要求有一种稳定优（yōu）异的厚膜网印机器（qì）来进（jìn）行，本文只（zhī）对平面、圆面、锥面网印厚膜作逐个分析，有些异形面要（yào）做移印等，后叙再论。
一、厚膜（mó）印刷的决定因素
膜（mó）层厚度会影响（xiǎng）到结（jié）合力、可（kě）焊性、电阻率等，是（shì）电子产品、电子（zǐ）元件生产工艺的一个不可或缺的指标。影响膜层厚度的因素（sù）很（hěn）多：丝网版张力、胶刮运行的平稳性、浆料的适印性、承印物材质、印刷机的稳定性等（děng），这些都是要一个长期（qī）测试过程，并且（qiě）稳定后再（zài）不能改变。
刮刀角度、压力运行的（de）平稳性、网距、印刷速度，这些直接牵涉到印刷（shuā）机，由此可以看到印刷设备的（de）重要性。
1.厚膜印刷网印机的要求
网版印（yìn）刷机由印头结构、网版、工作台三部分组成，而厚膜网银的膜厚0.015 mm的均匀性硬性指标，就（jiù）要求网印机的印头、网版、工作台这三部（bù）分的平行性，各方面的指标一定要在一个类似绝对平行的（de）数值范围内，才有可能做出符合（hé）标准的产品。传（chuán）统的丝印机很难做到（dào）以上数（shù）据，并且稳定性（xìng）差，也就是烘干后的膜厚极限差值一直飘忽不定（dìng），不（bú）能稳定（dìng）地量（liàng）产，从而导致产品价格上升（shēng）。
笔（bǐ）者走访了很多家企业，综合分析、研究得出，印（yìn）头刮刀与平台平行度 0.02 mm，网框（kuàng）底部与平台平行度0.02 mm，网版张力一定要在一个可控的范围内，误差不得大（dà）于1 um，就属于可以（yǐ）做出符合产品（pǐn）印刷膜厚要求的机（jī）器。达（dá）到以上的数据，则产品烘干膜厚极差值≤0.015 mm就可以得到一个稳定的控制。
而想达（dá）到以上数据的设备则需要印刷导轨的精密性，导轨安装板的变形程度都是要考虑进去。印头的导轨采（cǎi）用更精密的进（jìn）口导轨，导轨的安装板采用铸造，并且经过时效处理，以求长期稳定的平行效果；而且网版的安装基准面则需要和印刷基板（bǎn）尽可能采用一个部件，这（zhè）样才能（néng）得到平行的一致性。
刮刀的压力力度，以及下压的深度是一个至关重（chóng）要的因素，此（cǐ）处建议采用伺服电机＋电动缸来完成，一是可以对下压的力度得到控制，二是对下压的深度得到一个准确的数值，使刮刀（dāo）始终紧密地贴合于承印物表面。回墨刀从节（jiē）省成本的角度上考虑可以使用气缸，但（dàn）要用电气比例阀来控制，从而（ér）得到一个恒定的（de）气压，以便更精准地控（kòng）制回墨刀的力度和（hé）深度。
产品运行平台与印头的平行（háng）、承印物的运行，运（yùn）动（dòng）动力（lì）建议采用高性能的直线电机，一是与网版和印头的平行性得到（dào）保障，二是运行的平稳性，直（zhí）线电（diàn）机可以很轻快地动行，从（cóng）而（ér）避免了（le）产品的抖动，减少因抖动而造成的位置偏差，承（chéng）印物的平行性则可以在（zài）平台安装水平调节螺丝来完成(见（jiàn）图1)。
整（zhěng）机的运动部（bù）件的运行均要求平稳，不得有过大的抖动，在此建议采用直线电机来做运行，气动件采用电气比（bǐ）例阀来控制，并且各机械部件的调节要安（ān）装（zhuāng）可视百分表，以（yǐ）便得到数据化的技术参数。
2.厚膜（mó）网（wǎng）版印刷流程
1)制版和印（yìn）刷
根据产品涂布要求出底片并制做网版（bǎn），此处网版建议采用广东（dōng）恒锦智（zhì）能装备有限公（gōng）司开发的铸铝网框，经过时效处理，磨床加工（gōng），水平度高，不易（yì）变形。
印刷流程为（wéi）承印物投料---网印---低（dī）温烘干---根据工艺重复网印和低温烘干---高温烧结。
此流程网印、烘干的循环，建议采用（yòng）一字流水线式，或者环型线、U形线的结构，一是提高工作效率，二是减少空间的占用，三是能源的节省，避免使用一些人（rén）工搬运工作，以达到生产和自（zì）动化和智能化。
如果量产稳定的话可以采用机械自动化，比如机器人（rén）来完成传递和（hé）搬运（yùn）动作。因为印刷流程中要高温烧结（jié），温度冷却需要一定的（de）时间，也会（huì）占用更多的（de）空间，利用机（jī）械自动化，就不（bú）用（yòng）担心高温烫伤的问题，让散温的过程交给机械来完成，大（dà）大节（jiē）省（shěng）空间和提（tí）高效率，更能体现生产质量的稳定性和产能（néng）的稳定性。
2)膜厚的检测
膜厚的检测分为湿膜检测（cè）和（hé）干膜检测，湿膜检测一般采用破坏性测试，即用酒精擦除一部分湿膜，然后用千分表测出膜（mó）厚面的（de）高度和擦除（chú）后的高度，从而得出湿膜的厚度，这种方法简单、易用，成本（běn）低。
干膜测试（shì）一般采用激光膜厚仪来完成。
二、厚膜网印机的（de）现状
针对上（shàng）述对印刷（shuā）技术（shù）和设备的高标准要求，市场上几乎没有（yǒu）专业的网印机来做（zuò）这种厚膜印刷，而传（chuán）统的网印机的重点在于位置的精准度和印刷（shuā）的效率，不会在印刷膜厚上投入更多。
1.新型厚（hòu）膜网印机
广东恒锦智能（néng）装备有限公司把思维从传统的网印机中解放出来，用全新的思路来重新定义厚膜网印机，打（dǎ）造一款适合平面（miàn）、圆面的通用型网印机，来适应厚膜印刷的要求，并且可以自动组合成（chéng）全自动（dòng）、半自动设备，实现行业的自动化、智能化（huà）、模块化。
广东恒锦智能装（zhuāng）备有限公司的厚膜网印机，特点优势（shì）如下。
1)网框整体（tǐ）升降（jiàng）采用四柱式电缸伺服升降，可以满足网版和印头在不同（tóng）高度作出不同的动作，而下限位的（de）0对（duì）0的限（xiàn）位，确保每一次的网版和承（chéng）印物之间的距离是（shì）牢固稳定的。
2)左（zuǒ）上料工位可以接受片状的（de）承（chéng）印物单片来（lái）料方式和多片（piàn）放一个托盘的（de）来料方式，带有对位卡位，确保来料的定位点的固定。机械手抓取承印物的运行采用（yòng）最先进的直（zhí）线电机，轻、柔、快、准地把承印物放置（zhì）于承印（yìn）平台并进行定位；而下料机械手和上料（liào）机器手采用（yòng）相同的模式，从（cóng）承印平台上取下承印物，并传（chuán）递出去，实现上（shàng）料和下料的自动化和模块化。
3)前后运行的承印平台，可以对承印物的网印情况，进行平台弹出（chū），抽检承印物。
4)对于承印（yìn）物的定（dìng）位，恒锦智能装备自制研发了一种超强的真空定位（wèi）系统，能源只是一条12 mm的进气管，而功率却可以（yǐ）达到5.5KW的（de）真空泵，具有（yǒu）抽气快，吸力（lì）大，能耗小，燥声低，体积小（xiǎo），安装方便的（de）特点，属于行业内首创（chuàng）。
2.解（jiě）决方案多元化
整体机械由上料模块（kuài）、印头模块、网版模块、承印平台模块、下料模块、机架等（děng）模块化组合而成，整（zhěng）机密封，上置（zhì）FFU空气净化系统（tǒng），为环（huán）保做贡献。单一机台可（kě）对接任何上料机、下料机，实现多元化的要求。
恒锦智能装备可以根（gēn）据实际承印物（如片状、椭（tuǒ）圆形（xíng）、圆柱形等）而设计自动上料系统，因每家产品不同，此处不做表述。
三、厚膜（mó）印刷的展（zhǎn）望
厚膜印刷经（jīng）过前些年的试制，己日趋成熟，面（miàn）对日益剧烈的市场竞（jìng）争，厚膜印刷现在己经达到了一（yī）个爆发（fā）的临界点，急需要一些（xiē）实力雄厚强劲的（de）有技术（shù）、有生产能力设（shè）备工厂、生产工厂出（chū）现。
比如以电子烟为例，中国正在大量的制造雾化型的电子烟出口，和一些实（shí）体店的内（nèi）销，价格却是越来越低（dī），也越来越不被人们（men）认可，究其原因是雾化型的电子烟与真烟的口感对比，只（zhī）能达到真烟的60%左右。相比国外的万宝路电（diàn）子（zǐ）烟，采用（yòng）厚膜印刷技术，使加热温（wēn）度瞬间达到（dào）300 ℃左右，与真烟口感对比达到90%左右，而（ér）其售价却高达千元，其中利润可窥见一斑。中国国内也在大力投入去研发这种类型的电子烟，急需要有研发能（néng）力的（de）设备商（shāng）和有生产能力（lì）的制造商来配合。
再如加热浴室镜、速热热水器等的厚膜（mó）印刷应（yīng）用等等，研发生产（chǎn）阶段仍属商业机密在此不便叙（xù）述太多。笔者写此文章，目的就是想和同道中人共同研究，讨论厚膜印（yìn）刷工艺，以求为社会的进步、技术的革新贡献一份力量。文中有不对、不妥之处敬（jìng）请指正（zhèng），期待能有更专业（yè）的工艺技术、网印浆料等来为厚膜印刷（shuā）的发展（zhǎn）助力（lì）。