การพิมพ์โลหะ

ะ ห โล ลหะ โ โลหะ

คำ�นำ�

สื อการเรี ่ ยนการสอนหนังสื ออิเล็กทรอนิกส์ เรื อง่ โลหะ นัน้ สามารถนำ�มาใช้ในการเรี ยนรู เพื้ อเติ่ มได้ โดยการใช้เครื องมื ่ อ อิเล็กทรอนิกส์ในการช่วยเรี ยนรู และมี ้ ความเข้าใจในการเรี ยนรู มาก ้ ขึน้ มีเนือหา รุ ่ ยนรู ได้​้ ภายในชีวติ ้ ปภาพ องค์ประกอบต่างๆทีสามาถเรี ประจำ�วัน หวังว่าสื อการเรี ่ ยนการสอนนีคงเป็ ่ ้ นประโยชน์แก่ผทีุ ้สนใจใน การเรี ยนรู ไม่้ มากก็นอ้ ย

สารบัญ โลหะ ประเภทของโลหะ เหล็กกล้า อะลูมิเนียม

การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมเพือพิ่ มพ์ การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมโดยใช้ปฏิกิริยาเคมี การเตรี ยมแผ่นเหล็กเคลือบเพือพิ่ มพ

หน้า 1

4 8 10 15 16

ะ ห โล

คือ

การใช้งานของโลหะทีต้อ่ งมีพิมพ์นนโดยส่ ั ้ วนใหญ่เป็ นการ ใช้งานในรู ปทีเป็่ นกระป๋ อง การผลิตโลหะในรู ปกระป๋ องมีมา นานแล้ว โดย เริ มมี ่ มาตังแต่ ้ ประมาณปี พ.ศ. 2343 ใน รู ปกระป่ อง เหล็กกล้า พัฒนาเป็ นการ ผลิตด้วยเครื อง่ และในปลายปี เดียวกันเองก็ มีการคิดค้นใช้ โลหะอีกชนิด หนึงเพื ่ อนำ่ �มา ทำ�เป็ นกระป๋ อง คือ อะลูมิเนียม

ในระยะเริ มแรกใช้ รูปประโยชน์ใช้สอย ต่อมามีเชิง ่ พาณิ ชย์ จึงได้มีการทำ�ให้สวยงามมากขึนและมี การแสดง ้ ่ บสิ งที่ บรรจุ ข้อความเพือให้ ่ รายละเอียดเกียวกั ่ ในกระป๋ อง รายละเอียดและผูผลิ้ ตตามกฎหมายกำ�หนด จึงให้มีการ พิมพ์โดยเริ มมี ่ การใช้ติดสติกเกอร์ต่อมามีการพิมพ์โดยตรง ลงบนโลหะได้เลย แต่ในปัจจุบนั ก็ยงั มีการปะติดเป็ นแผ่น แบบราบก่อน แล้วจึงนำ�ไปขึนรู้ ปเป็ นรู ปกระป๋ อง เช่น กระป๋ อง 3 ชิน้ (three-piece can) กระป๋ อง 2 ชิน้ (two piece can) กระป๋ อง 3 ชิน้ ส่ วนใหญ่เป็ นกระ ป๋ องทีใช้่ บรรจุอาหารหรื อผลไม้ โดย มีชินส่้ วน 3 ชิน้ คือ ฝา ก้น และลำ� ตัวส่ วนกระป๋ อง 2 ชิน นั ้ นส่้ วนใหญ่ เป็ นกระป๋ องเครื องดื ่ ม ซึ ่ งมี่ การทำ� เสร็ จโดยไม่แยกชิน้ ก้นออกมาต่างหาก มี ชินฝาเท่ ้ �หรับ ้ านัน สำ หลอดบีบเป็ นภาชนะ บรรจุทีไม่​่ มีกน้ อ่อน บีบง่าย

การพิมพ์ของแต่ลกั ษณะจะใช้ระบบการพิมพ์ทีแตก ่ ต่างกันไป โดยส่ วนใหญ่การพิมพ์ส�ำ หรับกระป๋ อง 3 ชิน ้ จะเป็ นการพิมพ์ระบบออฟเซต คล้ายคลึงกับการพิมพ์ บนกระดาษเพราะแบนราบ ส่ วนการพิมพ์โลหะทีขึนรู ่้ ป แล้วจะใช้แท่นพิมพ์ทีมีล่ กั ษณะแตกต่างไปจะใช้การพิมพ์ ระบบออฟเซตแห้ง สกรี น และพ่นหมึก โดยปกติธรรมชาติแล้วไอน้�และก๊ ำ าซจะไม่มีการซึมผ่าน โลหะจึงทำ�ให้การยึดติดของหมึกพิมพ์เป็ นไปได้ยากโดยมาก จึงพิมพ์กระดาษก่อนแล้วนำ�ไปติดบนกระป๋ องด้วยการในกรณี ทีต้อ่ งการพิมพ์บนโลหะโดยตรงนัน้ จะต้องมีการเตรี ยมผิว โลหะเพือให้ ่ สามารถรับหมึกพิมพ์ได้ และในขณะเดียวกัน ทีใช้่ พิมพ์กจ็ ะต้องเป็ นหมึกชนิดพิเศษทีใช้่ ส�ำ หรับพิมพ์บน โลหะด้วยซึ งต่​่ างจากหมึกพิมพ์ทีใช้่ พิมพ์อืน หลั ่ งจากทีพิ่ มพ์ แล้วหากเป็ นแผ่นโลหะต้องนำ�ไปขึนรู้ ปให้ได้ลกั ษณะตาม ทีต้อ่ งการใช้งาน เช่น มีการโค้งงอแล้วเชือมติ ่ ดให้เป็ นทรง กระบอก ปัมขึ๊ นรู้ ปให้เป็ นลักษณะของถ้วย การเลือกโลหะทีจะนำ ่ �ใช้พิมพ์เพือให้ ่ บรรลุ วัตถุประสงค์ของการใช้งานควรคำ�นึงถึงความเหมาะสมของ แต่ละชนิดทีจะนำ ่ �มาใช้พิมพ์ดว้ ย

ประเภทของโลหะ โลหะทีนำ่ �มาใช้ในการพิมพ์ มีดว้ ยกัน 2 ประเภท คือ 1. เหล็กกล้ า (stell plate) ทีใช้่ ไม่ใช่โลหะบริ สุทธิ ์ เนืองจากจะมี ่ ความอ่อนมากเกินไป ส่ วนเหล็กดิบจะมีสิง ่ เจือปนมากจนไม่สามารถใช้เป็ นประโยชน์ได้ สิ นแร่ เหล็กที ่ สำ�คัญทีวัส่ ดุจดั ลำ�ดับได้โดยใช้ปริ มาณเหล็กจากมากไปน้อย ในสิ นแร่ เป็ นเกณฑ์ คือ แมกนีไตต์ เฮมาไตต์ ลิไมไนต์ และ ไซเดอร์ไรต์ เหล็กกล้าเป็ นโลหะทีมีป่ ริ มาณการใช้ส�ำ หรับ ผลิตเป็ นกระป๋ องเพือการบรรจุ ่ อาหารมากทีสุ่ดเพือใช้ ่ ท�ำ เป็ นก ระป๋ องสำ�หรับบรรจุอาหารเนืองจากเป็ ่ นโลหะทีหาได้ ่ ง่าย แต่ โดยธรรมชาติเหล็กกล้ามักจะเป็ นสนิม กัดกร่ อนได้ง่าย การ ใช้เหล็กกล้าจึงนิยมนำ�มาใช้เป็ นโลหะรองรับหรื อฐานรองรับ (base metal) โลหะอืนที ่ นำ่ �มาเคลือบ

เหล็กกล้าทีใช้่ ในการพิมพ์เป็ นโลหะทีมีก่ ารผสมคาร์บอนลงไป การ เปลียนแปลงปริ ่ มาณคาร์บอนทีผสมลงไปจะได้ ่ เหล็กกล้าผสมคาร์บอน หลายหลากชนิดโดยแต่ละชนิดจะมีความแข็งแรงและการใช้งานต่างกันไป ซึงสามารถแบ่ ่ งได้เป็ น 4 ประเภท ดังนี ้

1.1 เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (high-carbon stell) เป็ นเหล็กกล้าทีมีปริ มาณ คาร์บอนผสมอยูสู่ ง ปริ มาณร้อยละ 0.6-1.5 มีความแข็งแรงมาก ใช้เป็ นส่ วนของ เครื องมื ่ อ อุปกรณ์ทีใช้่ สำ�หรับตัด 1.2 เหล็กกล้า คาร์บอน ปานกลาง (mediumcarbon steel) เป็ น เหล็กกล้า ทีมีป่ ริ มาณ คาร์บอน ผสมอยู ่ ในปริ มาณ ปานกลาง ประมาณ ร้อยละ 0.35-0.55 ใช้เป็ นส่ วน ประกอบ ของเครื อง่ มือทนความ ร้อน 1.3 เหล็กกล้า คาร์บอนต่� ำ (low carbon steel) เป็ น เหล็กกล้าที ่ มีปริ มาณคาร์บอนผสมอยูน้่ อยประมาณร้อยละ 0.03-0.30 ความแข็งแรงต่� ง่ำ าย ต่อการขึนรู้ ป ใช้ส�ำ หรับเป็ นภาชนะบรรจุในงานบรรจุภณั ฑ์ 1.4 เหล็กกล้าไร้สนิม (stainless steel) เป็ นเหล็กกล้าทีมีป่ ริ มาณคาร์บอน น้อยผสมกับนิกเกิลและโครเมียม ยากต่อการขึนรู้ ป ไม่นิยมนำ�มาใช้เป็ นภาชนะ บรรจุส�ำ หรับบรรจุภณั ฑ์

เหล็กกล้าทีมีป่ ริ มาณคาร์บอนต่�เป็ำ นทีนิ่ ยมใช้ในอุตสาหกรรม กระป๋ ององค์ประกอบของเหล็กกล้าทีใช้่ เป็ นฐานรองรับมีความสำ�คัญต่อ อายุการใช้งานของกระป๋ อง ในด้านการกัดกร่ อนจากผลิตภัณฑ์ทีบรรจุ ่ ไป บนกระป๋ อง ซึงแบ่ ่ งออกเป็ น 2 ลักษณะ คือ 1. เหล็กกล้าเคลือบดีบุก (tin plate) เป็ นแผ่นเหล็กกล้าบาง ๆ ทีมีก่ าร เคลือบดีบุก ทีมีด่ ีบุกทีเคลื ่ อบอยู มี่ วตั ถุประสงค์ในการเคลือบก็เพือป้่ องกัน ไม่ให้เหล็กกล้าเป็ นสนิม ข้อดีของดีบุก คือ สามารถขึนรู้ ปได้ง่าย ไม่เป็ นพิษ ต้านทานการกัดกร่ อนพิมพ์ได้ดี บัดกรี ได้ง่าย เนืองจากเหล็ ่ กกล้าจะเกิดเป็ น สนิมได้ง่าย แต่เนืองจากดี ่ บุกเป็ นโลหะทีมีร่ าคาแพง การชุบจะมีปริ มาณการใช้ ดีบุกทีเคลื ่ อบผิวเหล็กกล้าค่อนข้างมาก จึงได้มีการคิดค้นวิธีการเคลือบดีบุกบน เหล็กกล้าด้วยไฟฟ้ า (electrolytic tin plate, ETP) ทำ�ให้ชนของดี ั้ บุกทีเคลื ่ อบ ไปบนผิวเหล็กกล้าบางลง ทำ�ให้ลดค่าใช้จ่ายในส่ วนของดีบุกลงได้ 2. เหล็กกล้าปลอดดีบุก (tin-free steel, TFS) เนืองจากดี ่ บุกมีราคาแพง เพือเป็่ นการประหยัดดีบุกจึงมีการผลิตเป็ นเหล็กกล้าปลอดดีบุก หรื อ TFS ขึน้ ใช้ซึงมี่ ลกั ษณะเป็ นแผ่นเหล็กกล้าทีเคลื ่ อบด้วยโครเมียมหรื อโครเมียมออกไซด์ ด้วยไฟฟ้ า กระบวนการนีได้​้ เริ มขึ ปุนและรู ่​่ จั้ กกันในชือว่​่ า “ไฮ ้ ่ นในประเทศญี ทอป” (Hi-Top) การเคลือบโครเมียมเพือป้่ องกันเหล็กกล้าไม่ให้เกิดออกไซด์ ซึงจะทำ ่ �ให้เป็ นสนิม การเคลือบโครเมียมมีขอ้ ดีคือ ทำ�ให้มีชนเคลื ั ้ อบทีบางกว่ ่ า ชันดี้ บุกทีเคลื ่ อบบนผิวเหล็กเหล็กกล้าปลอดดีบุกมีลกั ษณะผิวคล้�ไม่ ำ มนั ทนต่อ การกัดกร่ อน ยึดเกาะกับสารอินทรี ยพ์ วกแลกเกอร์ได้ดีมากเป็ นสนิมง่ายกว่า เหล็กกล้าชุบดีบุก จึงมีอายุการเก็บและการใช้งานทีสั่นกว่ ้ า ทำ�ให้ตอ้ งมีการ เคลือบด้วยแลกเกอร์ก่อนทีจะนำ ่ �มาใช้ผลิตเป็ นภาชนะบรรจุ อย่างไรก็ตามก็เป็ น ทีน่​่ าพอใจในด้านการป้ องกันเหล็กกล้าจากการเกิดสนิมในระหว่างขนส่ งและ การเก็บก่อนมาถึงโรงงานผลิตกระป๋ อง

2. อะลูมิเนียม (aluminium) อะลูมิเนียมจัดเป็ นโลหะ ทีมีน่ �หนั ้ ำ กเบาและขึนรู้ ปได้ง่ายกว่าเหล็กกล้า อะลูมิเนียม มีสภาพนำ�ไฟฟ้ า และความร้อนดี ความสามารถใน การสะท้อนแสงสู งและมีความต้านทานการออกซิไดส์ อะลูมิเนียมได้จากการถลุงแร่ จากชินแร่ ออกไซด์หรื อบอน ไซด์ (bauxite) เป็ นสิ นแร่ ทีนิ่ ยมใช้ในการผลิตอะลูมิเนียม อะลูมิเนียมเป็ นโลหะทีมีค่ วามหนาแน่นน้อยกว่า เหล็กกล้า เป็ นโลหะทีสามารถปั ่ มยื๊ ดได้ง่ายกว่าเหล็กกล้า แผ่นอะลูมิเนียมทีใช้่ ส่วนใหญ่จะเป็ นโลหะผสมระหว่าง อะลูมิเนียมกับแมงกานีส อะลูมิเนียมมีปริ มาณการใช้เพิม ่ มากขึนในอุ ้ ตสาหกรรมกระป๋ องโดยเฉพาะกระป๋ องชนิด 2 ชิน และนิ ยมเป็ นฐานรองรับทีดีส่ �ำ หรับการพิมพ์ ้

บรรจุภณั ฑ์ อะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมจะมีใช้ป้องกันผิวหน้าด้วยชันของออกไซด์ เหมือนกับ ้ เหล็กกล้าปลอดดีบุกทีมีช่ นโครเมี ั้ ยมออกไซด์ ่ อะลูมิเนียมมีสมบัติเหมือน เหล็กเคลือบโลหะโครเมียมหรื อเหล็กกล้าปลอดดีบุก คือ ไม่สามารถ บัดกรี ได้ อะลูมิเนียมสำ�หรับการนำ�มาใช้เป็ นบรรจุภณั ฑ์มีขอ้ ดี คือ ความ หนาแน่นประมาณ 2.70 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และมีความอ่อนซึ ง่ ช่วยให้ขึนรู้ ปเป็ นกระป๋ องและหลอดได้โดยการดึงยืด ทีอุณ่ หภูมิปกติ หรื อการทำ�ให้เป็ นแผ่นบาง ๆ เรี ยกว่า “ฟอยล์” (aluminium foil) หรื อ อะลูมิเนียมเปลว การใช้อะลูมิเนียมฟอยล์ทีนิ่ ยม คือ ใช้เป็ นบรรจุภณั ฑ์ชนิดอ่อน (flexible packaging) โดยลามิเนตฟอยล์ติดกันวัสดุอืน่ ๆ เช่น กระดาษ ห พลาสติก ตัวอย่างการใช้ เช่น ซองใส่ อาหารสำ�เร็ จรู ป ใช้เป็ นแผ่นติดบน ปากถ้วยโยเกิร์ต ขวดนม ความหนาของฟอยส์ขึนอยู ้ กั่บความเหมาะสม ่ าง ของการนำ�ไปใช้งาน กล่าวคือ ถ้าใช้เพือลามิ ่ เนตความหนาจะอยูระหว่ 0.006-0.009 มิลลิเมตร แต่ถา้ ใช้เพือติ่ ดฝาถ้วยและขวด ความหนาจะอยู ่ ่ ง ไม่อ่อน ระหว่าง 0.1-0.2 มิลลิเมตร ซึงจะเป็ ่ นแผ่นฟิ ล์มอะลูมิเนียมกึงแข็ เหนียวแบบแรกทีบาง การพิ ่ มพ์อาจมีทงการพิ ั ้ มพ์บนฟอยล์โดยตรงและ บนวัสดุอืน่ คือ กระดาษ พลาสติก ทีลามิ ่ เนตด้วยฟอยล์ นอกจากทีกล่​่ าวมา แล้วการใช้งานของฟอยล์กย็ งั มี เช่น ซองยา แผงยาทีมีฟ่ อยล์พิมพ์อยูด้่าน หลังเพือกดเอายาออกมา ่ อะลูมิเนียมทีใช้่ ส�ำ หรับผลิตเป็ นกระป๋ องชนิด 2 ชิน จะนิ ยมผลิต ้ ในรู ปม้วนหรื อฟอยล์ส่งไปยังโรงงานผลิตกระป๋ องลักษณะของฟอยล์ อะลูมิเนียมทีผลิ่ ตส่ วนใหญ่จะมีความหนา 0.29- 0.33 มิลลิเมตร และ ่ วง 600-1,750 มิลลิเมตร น้�หนั มีหน้ากว้างอยูในช่ ำ กของฟอยล์หนักถึง 10 ตัน อะลูมิเนียมจะต้องได้รับการทำ�ให้ลืนด้ ่ วยน้�มัำ นเพือให้ ่ ง่ายขึนต่ ้ อการ ขึนรู้ ปเป็ นกระป๋ อง 2 ชิน้ แบบรี ดยึดลำ�ตัว

การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมเพือพิ่ มพ์ เนืองจากผิ ่ วแผ่นอะลูมิเนียมโดยทัวไปจะแน่ นทึบ ไม่เป็ นรู ่ พรุ น (porosity) เหมือนกับกระดาษหมึกพิมพ์จึงติดยากและยึดเกาะ ติดไม่แน่น หลุดลอกง่าย นอกจากนี แผ่ ้ นพิมพ์อะลูมิเนียมทีต้อ่ งผ่าน กระบวนการหลังพิมพ์เพือขึ่ นรู้ ปเป็ นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น จาน ถ้วย ฝา ปิ ดขวด ในกระบวนการผลิตต้องปั มขึ๊ นรู้ ป โอกาสทีหมึ่ กพิมพ์จะหลุด ลอกเกิดได้ง่ายถ้าหมึกพิมพ์ติดไม่แน่น ดังนัน เพื ่ หมึกพิมพ์ยดึ ติด ้ อให้ แน่นกับผิวอะลูมิเนียมและไม่หลุดลอดเมือนำ่ �ไปปัมขึ๊ นรู้ ป ก่อนนำ� ไปใช้พิมพ์จะต้องเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมให้เหมาะกับกระบวนการพิมพ์ นันๆ้ การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมก่อนพิมพ์มีหลายวิธี แต่โดยทัวไปที ่ ใช้่ มี 2 วิธี ได้แก่

1. การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมโดยใช้น�ยาเคลื ้ ำ อบรองพืน้ (primer/sizing) 2. การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมโดยใช้ปฏิกิริยาเคมี

1. การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมโดยใช้น�ยาเคลื ้ ำ อบรองพืน้ (primer/sizing) แผ่นอะลูมิเนียมทีผลิ่ ตขึนสำ ้ �หรับใช้งานทัว ่ๆ ไป ผิว แผ่นจะแน่นทึบ เมือนำ่ �มาพิมพ์โดยระบบออฟเซต หมึก พิมพ์จะเกาะติดกับผิวอะลูมิเนียมไม่แน่น ไม่ทนทาน และ เมือนำ่ �ไปปัมขึ๊ นรู้ ป หมึกพิมพ์อาจหลุดลอกได้ง่าย เพือ ่ ปรับปรุ งให้หมึกพิมพ์เกาะได้ติดแน่นทนทาน จึงต้องใช้ น้�ยาเคลื ำ อบรองพืนบนผิ ำ อบ ้ วอะลูมิเนียมก่อนซึ งน้่ �ยาเคลื นีจะเกาะติ ดแน่นกับผิวอะลูมิเนียม และจะเป็ นเป็ นพืนผิ้ ว ้ ใหม่ทีทำ่�ให้หมึกพิมพ์เกาะยึดติดแน่นด้วย กระบวนการ ผลิตแผ่นพิมพ์อะลูมิเนียมสำ�เร็ จมีขนตอนดั ั้ งตัวอย่างการ ผลิตแผ่นพิมพ์อะลูมิเนียมสำ�หรับผลิตฝาเกลียวรี ด (roll-on pilfer proof closure:ROPP)

ขันตอนที 1 นำ ่ �แผ่นอะลูมิเนียมมาเคลือบด้านนอกด้วยน้�ยารองพื ำ น้ ้ ประเภทไวนิลฟี นอลิก หรื อ อิพอ็ กซี ฟีนอลิก หรื อไวนิลดัดแปร นำ�เข้าเตา อบทีอุณ่ หภูมิ 160 ถึง 185 องศาเซลเซี ยส 10 ถึง 12 นาที และเคลือบด้านใน (ป้ องกันการขูดขีด การกัดกร่ อน) ด้วยเล็กเกอร์ประเภทอะคริ ลิกหรื อไวนิล ฟี นอลิก หรื ออิพอ็ กฟี นอลิก หรื ออัลคิด หรื อประเภทอืนที ่ เหมาะสมตามข้ ่ อ กำ�หนด แล้วนำ�เข้าเตาอบทีอุณ่ หภูมิ 160 ถึง 185 องศาเซลเซี ยส 10 ถึง 12 นาที จะได้แผ่นเคลือบ

แผ่นอะลูมิเนียม

เคลือบรองพืน� ด้ านนอก

เตาอบ 160-185 OC

Vinyl-phenolic/

10-12 นาที�

เตาอบ 160-185 OC

epoxy-phenolic เคลือบด้ านใน

10-12 นาที�

Vinyl-phenolic/ epoxy-phenolic

แผ่นเคลือบ

พิมพ์

ด้ านนอก/ด้ านใน

ด้ านนอก

หมึกพิมพ์ธรรมดา

แผ่นเคลือบ รองพืน� (ด้ านนอก)

หมึกพิมพ์ยวู ี

เตาอบ 150-175 OC

เคลือบวาร์ นิชชักเงา

10-12 นาที�

poly-ester/epoxy-urea

รังสียวู ี 1-3 วินาที

เตาอบ 160-190 OC 10-12 นาที� ฝาเกลียวรีดแบบลึก ฝาเกลียวรีดแบบลึก

แผ่นพิมพ์สาํ เร็จ

ฝาเกลียวรีด แบบตืน� ฝาเกลียว

กระบวนการผลิตแม่พิมพ์อะลูมิเนียมสำ�เร็ จ โดยใช้น�ยารองพื ้ ำ น้

วานิชชักเงา หมึกพิมพ์ นํา� ยาเคลือบรอง พืน� อะลูมิเนียม นํา� ยาเคลือบด้ าน ใน โครงสร้างของชันแผ่ ้ นอะลูมิเนียมทีผ่า่ นการเตรี ยม ผิวอะลูมิเนียมโดยใช้น�ยาเคลื ้ ำ อบรองพืน้

ขันตอนที 2่ นำ�แผ่นเคลือบไปพิมพ์เครื องหมาย ่ /ตราต่าง ๆ ด้านนอก ด้วย ้ หมึกพิมพ์ธรรมดาสำ�หรับโลหะ (conventional ink) หรื อหมึกพิมพ์ยวู ี (UV ink) และผ่านกระบวนการต่อไป ดังนี ้ ขันตอนที 2.1 นำ ่ �แผ่นพิมพ์ทีพิ่ มพ์ดว้ ยหมึกพิมพ์ธรรมดา เข้า ้ เตาอบทีอุณ่ หภูมิ 150 ถึง 170 องศาเซลเซี ยส 10 ถึง 12 นาที และนำ�ไป เคลือบชักเงาด้วยวาร์นิช ประเภทพอลิเอสเทอร์ หรื ออิพอ็ กซี ยเู รี ย หรื อ ประเภทอืนที ่ เหมาะสม ่ นำ�เข้าเตาอบทีอุณ่ หภูมิ 160 ถึง 190 องศาเซลเซี ยส 10 ถึง 12 นาที ได้แผ่นพิมพ์ทีหมึ่ กพิมพ์เกาะติดแน่นมาก เหมาะสำ�หรับ นำ�ไปผลิตฝาทีตังปั ่ ้ มขึ๊ นรู้ ปด้วยแรงกดอัดมาก แผ่นอะลูมิเนียมสามารถยืด และหดมากด้วย เช่น ผลิตฝาเกลียว ฝาเกลียวรี ดแบบลึก และลึกพิเศษ หรื อ ขันตอนที 2.2 ่ นำ�แผ่นพิมพ์ทีพิ่ มพ์ดว้ ยหมึกพิมพ์ยวู ี นำ�ไป ้ ผ่านรังสี ยวู ี 1 ถึง 3 นาที และนำ�ไปเคลือบชักเงาด้วยวาร์นิช ประเภทอลิ เอสเทอร์ หรื ออิพอ็ กซียเู รี ย หรื อประเภทอืนที ่ เหมาะสม ่ นำ�เข้าเตาอบที ่ อุณหภูมิ 160 ถึง 190 องศาเซลเซี ยส 10 ถึง 12 นาที ได้แผ่นพิมพ์ส�ำ เร็ จ ผลิตฝาเกลียว ฝาเกลียวรี ดแบบตืน้ (shallow roll-on pilfer proof closure : SHLROPP)

2. การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมโดยใช้ปฏิกิริยาเคมี ในกระบวนการผลิตแผ่นอะลูมิเนียมปั จจุบนั ผูผลิ้ ตบางราย ได้เพิมเทคโนโลยี การเตรี ยมผิวแผ่นให้เหมาะแก่การนำ�ไปใช้งาน ่ พิมพ์ได้ดีขึน้ ประหยัดค่าใช้จ่าย โดยใช้ปฏิกิริยาเคมี (chemical surface treatment) ในกระบวนการผลิตแผ่นอะลูมิเนียม หรื อในกรณี ทีต้อ่ งการพิมพ์บนผิวอะลูมิเนียมทีเป็่ นทรงกระบอก เช่น กระป๋ อง 2 ชิน้ ปัจจุบนั ใช้เทคโนโลยีการเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมด้วยปฏิกิริยา เคมีเช่นเดียวกัน

การเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมทีกระบวนการผลิ ่ ตแผ่นอะลูมิเนียม ใน กระบวนการผลิตแผ่นอะลูมิเนียม เพือใช้ ่ ในงานพิเศษและลดขันตอนให้ ้ ลูกค้าซึงประหยั ่ ดค่าใช้จ่ายและเวลา ผูผลิ้ ตแผ่นอะลูมิเนียมเพิมขั่ นตอน ้ กระบวนการเตรี ยมผิวอะลูมิเนียมให้เหมาะแก่การพิมพ์ ซึงไม่ ่ ตอ้ งใช้น�ยา ้ ำ เคลือบรองพืน โดยใช้ ปฏิกิริยาเคมี เช่น ปฏิกิริยาเคมีระหว่างอะลูมิเนียม ้ กับกรดโครมิก เกิดแผ่นชันบางมาก ๆ ของโครเมียมฟอสเฟต (chemical ้ phosphate, CP) ทีผิว่ แผ่นอะลูมิเนียมทังสองด้ ้ าน ทำ�ให้ผวิ ของอะลูมิเนียม หยาบพรุ นหมึกพิมพ์/ น้�ยาเคลื ำ อบเกาะยึดติดแน่นได้ดี แผ่นพิมพ์ประเภท นีนำ้ �ไปผลิตฝาทีปั่มขึ๊ นรู้ ปโดยทีแผ่​่ นอะลูมิเนียมไม่ยดื และหดมากนัก เช่น ฝาแมกซี ฝากระป๋ ่ อง และฝาเกลียวรี ดแบบตืน เป็ ้ นต้น ดังนันขั้ นตอน ้ ของการผลิตแผ่นฟิ ล์มอะลูมิเนียมสำ�เร็ จ ดังนี ้

การเตรี ยมแผ่นเหล็กเคลือบเพือพิ่ มพ์ แผ่นเหล็กเคลือบดีบุก และแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียมมีผวิ ทีสามารถ ่ เคลือบด้วยแล็กเกอร์และพิมพ์สีได้ดีมาก ผิวเหล็กจะไม่ดูดซึ มสารเคลือบ ่ ว ซึ งต้่ องผ่านกระบวนการการทำ�ให้แห้ง ดังนันสารเคลื อบจะยังคงอยูบนผิ ้ เช่น อบด้วยความร้อน โดยต้องควบอุณหภูมิส�ำ หรับแผ่นเหล็กเคลือบ ดีบุกไม่ให้สูงเกินอุณหภูมิทีดีบ่ ุกหลอมละลายโดยทัวไม่ ่ เกิน 205 องศา เซลเซียส ส่ วนแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียมทนอุณหภูมิได้สูงกว่าแผ่นเหล็ก เคลือบดีบุกมากผิวเหล็กเคลือบดีบุก และผิวเหล็กเคลือบโครเมียมมีความ ่ งไม่ควรสัมผัสกับแม่พิมพ์โดยตรง ดังนันการพิ แข็งและไม่ยดื หยุน จึ มพ์ ้ ทีใช้่ เป็ นระบบออฟเซตลิโทกราฟี ซึงมี่ การถ่ายทอดหมึกพิมพ์ลงบนลูก รี ดยางทีจะสั ่ มผัสกับผิวแผ่นเหล็กเคลือบโดยตรง สี ผวิ ของแผ่นเหล็กดีบุก และผิวแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียมเป็ นสี โลหะ ซึ งอาจมี ่ ผลต่อเฉดสี หรื อ ระดับคล้�สีำ ของภาพพิมพ์ ดังนันจึ้ งต้องมีการพิมพ์รองพืนด้​้ วยสี ขาวก่อน การพิมพ์สีทีต้อ่ งการ แผ่นเหล็กเคลือบดีบุกและแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียม เมือ่น�ำ ไปใช้งานอาจมีการขึนรู้ ปเป็ นรู ปทรงต่าง ๆ โดยเนือเหล็ ้ กมีการยืด หรื อหดตัว หากต้องการพิมพ์ภาพจะต้องมีการใช้เทคนิคการพิมพ์แบบ distortion โดยทำ�ต้นฉบับภาพทีมีก่ ารชดเชยการบิดเบียว้ (distortion) ของ ภาพทีเนื่ องมาจากการขึ ่ นรู้ ปโลหะ การหาระยะชดเชยการบิดเบียวนี ้ ทำ้ �ได้ โดยการพิมพ์เส้นตารางถี ๆ่ บนแผ่นเรี ยบ แล้วนำ�ไปขึนรู้ ป คำ�นวณการ เบียงเบนของเส้ ่ นตารางเพือสร้ ่ างเป็ นภาพก่อนขึนรู้ ปทีมีก่ ารชดเชยการบิด เบียว้

เหล็กพิมพ์สีมีการนำ�ไปขึนรู้ ปต่าง ๆ ซึ งมี่ ทงั ้การยืด ดึง หัก งอ ดัง นัน้ สี พิมพ์ตอ้ งทนต่อการขึนรู้ ปต่าง ๆ โดยไม่แตกหรื อร่ อนหลุด ผิวของ แผ่นเหล็กเคลือบดีบุก และแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียม สามารถทีจะทำ ่ �งาน พิมพ์ทีมีก่ ารเล่นสี ต่าง ๆ ได้หลากหลาย มีเส้นภาพพิมพ์ละเอียดคมชัด และใช้ความเร็ วสูงในการพิมพ์ได้

การพิมพ์สีโดยทัวไปประกอบด้ วยขันตอนต่ อไปนี ้ ่ ้

1. การเคลือบเพือช่​่ วยการยึดติด โดยสารเคลือบทีมีส่ มบัติยดึ ตัว ติดกับผิวโลหะได้ดี เคลือบเป็ นฟิ ล์มบาง ๆ เพือให้ ่ สารเคลือบ หรื อสี ที ่ จะเคลือบ หรื อพิมพ์ต่อไปติดแน่น สารเคลือบเพือช่​่ วยการยึดติดทัวไป ่ เป็ นสี ใส หรื อสี อ่อน เพือไม่ ่ ให้มีผลรบกวนสี ทีเคลื ่ อบ หรื อพิมพ์ในขัน้ ต่อไป การเคลือบสารเคลือบเพือช่​่ วยการยึดติดอาจไม่จ�ำ เป็ นถ้าสี รอง พืนมี้ สมบัติยดึ ติดได้ดี 2. การเคลือบสี รองพืน้ (base coat) มักใช้เป็ นสี ขาว ซึงเป็่ นส่ วน ำ อ่ ผสมของไทเทเนียมออกไซด์ เป็ นการปรับสี พืนหลั ้ งให้สม่�เสมอ เพื ให้ภาพพิมพ์มีคุณภาพสี ทีไม่​่ เปลียนแปลง ่ เนืองจากผิ ่ วโลหะอาจมีสีและ ำ งจะส่ ่ งผลต่อสี ของภาพพิมพ์ ความเงาไม่สม่�เสมอซึ 3. การพิมพ์สีในทีนี่ หมายถึ ง การพิมพ์ดว้ ยหมึกพิมพ์ วิธีการ ้ พิมพ์บนแผ่นโลหะแผ่นเรี ยบทีนิ่ ยม คือ ระบบ ออฟเซตลิโทกราฟี และ ระบบออฟเซตแห้ง 4. การเคลือบด้วยสารชักเงาหรื อวาร์นิช (varnish) เป็ นขัน้ สุ ดท้ายเพือป้่ องกันสี พิมพ์จากการขีดข่วนและทำ�ให้ผวิ ลืนเหมาะสมต่ ่ อ การขึนรู้ ป เหล็กพิมพ์จะมีการนำ�ไปขึนรู้ ปต่าง ๆ ซึงจะมี ่ การยืด ดึง หัก งอ ดังนันสี้ ทีพิ่ มพ์จะทนต่อการสภาพการขึนรู้ ป ไม่แตก หรื อร่ อนหลุด

แผ่นเหล็กเคลือบดีบุกและแผ่นเหล็กเคลือบโครเมียมสามารถนำ� ไปใข้พิมพ์สีได้โดยไม่ตอ้ งมีการเตรี ยมผิว แต่ตอ้ งเลือกประเภทและชนิดที ่ ำ แผ่นเหล็กเคลือบดีบุกควร เหมาะสม ได้แก่ ชนิดทีมีร่ ะดับน้�มัำ นต่� กรณี ใช้พาสสิ เวชัน่ 311 อย่างไรก็ตามแผ่นเหล็กดังกล่าวมีสมบัติบางประการ ทีเป็่ นข้อจำ�กัดทำ�ให้ตอ้ งมีการจัดเตรี ยมการพิมพ์อย่างเหมาะสม สำ�หรับ แม่เหล็กเคลือบดีบุกทีนำ่ �มาพิมพ์สีทีด้า่ นหนึงโดยอี ่ กด้านไม่มีการเคลือบ สารเคลือบใด ๆ เมือลำ่ �เลียงแผ่นเข้าเครื องพิ ่ มพ์อาจเกิดจากการเสี ยดสี กบั เครื องจั ่ กรสำ�หรับพิมพ์สี ทำ�ให้ชนพาสสิ ั้ เวชันหลุดออก ผิวดีบุกจึงเกิด ออกซิเดชันเป็ ่ ด ่ นดีบุกออกไซด์ และหลุดจากผิวแผ่นเหล็กได้ง่าย ซึงจะเกิ รุ นแรงขึนเมื ่ นผ่านการเคลือบหรื อพิมพ์หลายครัง้ ผงดีบุกจะสะสม ้ อแผ่ ทีเครื่ องจั ่ กรและอาจหลุดติดบนแผ่นพิมพ์สีท�ำ ให้คุณภาพการพิมพ์สีเสี ย ไป ดังนันจึ้ งต้องดูแลเครื องจั ่ กรให้ดีไม่ให้เกิดการเสี ยดสี กบั แผ่นขณะถูก ลำ�เลียงเข้าเครื องจั ่ กรและขณะทำ�การพิมพ์สีควรมีการกำ�จัดผงดีบุกทีสะสม ่ ตามเครื องจั ่ กรเป็ นระยะ นอกจากนีเมื้ อพิ่ มพ์สีเสร็ จแล้วแผ่นเหล็กทีพิ่ มพ์ แล้วจะถูกลำ�เลียงซ้อนกันในตัง ้ หากมีจ�ำ นวนแผ่นทีตังซ้ ่ ้ อนกันจนมีน�้ ำ หนักมากเกินไปหรื อเกิดการเสี ยดสี ของแผ่นทีประกบกั ่ น ผงดีบุกหรื อดีบุก ออกไซด์ของด้านทีไม่​่ มีสารเคลือบอาจติดบนด้านทีมีก่ ารพิมพ์ท�ำ ให้ภาพ พิมพ์ เลอะผงดีบุกจึงไม่ควรวางซ้อนกันมากเกนไปและระมัดระวังในการ เคลือนที ่ เหล็ ่ ก

ผู้ จดั ทำ� โดย นายทรงกฎ แหลงคม นายชาตรี ศาสตระรุ จิ นางสาวมัณฑณา ฑาวัน นางสาวมินตรา เต็มแย้ม

52122504001 52122504004 52122504009 52122504011

สาขาวิชา เทคโนโลยีการพิมพ์ คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุ นนั ทา