Page 1

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 ได้้ 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 บรรจุทีไม่่ 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 งต่่ 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 กระบวนการนีได้้ เริ มขึ ปุนและรู ่่ จั้ กกันในชือว่่ 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 ทีน่่ 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 นอกจากทีกล่่ 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 ปโดยทีแผ่่ 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 งต้องมีการพิมพ์รองพืนด้้ 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. การเคลือบเพือช่่ วยการยึดติด โดยสารเคลือบทีมีส่ มบัติยดึ ตัว ติดกับผิวโลหะได้ดี เคลือบเป็ นฟิ ล์มบาง ๆ เพือให้ ่ สารเคลือบ หรื อสี ที ่ จะเคลือบ หรื อพิมพ์ต่อไปติดแน่น สารเคลือบเพือช่่ วยการยึดติดทัวไป ่ เป็ นสี ใส หรื อสี อ่อน เพือไม่ ่ ให้มีผลรบกวนสี ทีเคลื ่ อบ หรื อพิมพ์ในขัน้ ต่อไป การเคลือบสารเคลือบเพือช่่ 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 ทีไม่่ 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 ออกไซด์ของด้านทีไม่่ 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


การพิมพ์โลหะ  

metalprinting

Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you