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ABITSER / Tecnologia Serigráfica - Ary Luiz Bon 1995

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Recomendações para Produção de Matrizes Serigráficas com boa Qualidade A qualidade da impressão está em função da qualidade da matriz. Este fato, conhecido por todos significa em outras palavras que, de uma boa matriz pode-se obter desde uma boa impressão até uma péssima impressão (vai depender do processo e da habilidade do operador). Está implícito que de uma matriz de qualidade ruim pode-se obter desde uma impressão ruim até uma impressão pior. Não há como transferir a imagem de um detalhe que inexiste na matriz de impressão. Este é um fato para o qual não há “jeitinho brasileiro” que resolva. Se a exigência de qualidade inclui certas características na impressão de uma imagem, estas características deverão estar constantes na matriz para esta impressão. Será que estamos repisando o õbvio? Quantas vêzes nos ocorreu o fato de aceitarmos no departamento de impressão uma matriz com algum pequeno aspecto não totalmente satisfatório? (quem sabe na impressão não aparece; se o impressor tomar bastante cuidado; se der sorte; mais ou menos:...etc...) Algo que não é tão óbvio para a maioria das pessoas é um outro fato bastante importante: QUALIDADE é um parâmetro que, apesar de “relativo”, é QUANTIFICÁVEL. Quando podemos medir uma característica, temos um padrão estabelecido e válido para fins comerciais, de contrôle de produção, de inter-relacionamento de custos e benefícios, enfim, de QUALIDADE. Quando não podemos medir (do latim: MEDIR = Dimensionar, quantificar uma grandeza) uma certa característica, todas as afirmativas que fizermos sobre esta característica estará no campo das OPINIÕES, que como sabemos, cada pessoa tem o direito à sua própria.

Vejamos a seguir como podemos estabelecer padrões de Qualidade para Matrizes, válidos para todo o tipo de de Impressão Serigráfica.

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fluxo de produção selecionar TECIDO selecionar QUADRO inspecionar TECIDO

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selecionar EMULSÃO 3 2

posicionar TECIDO X QUADRO

preparar superfície QUADRO (lixar) emulsionamento da TELA

operação de ESTICAGEM

secagem EMULSÃO

inspeção ESTICAGEM

colagem do TECIDO ao QUADRO identificação da TELA

calibração espesura da EMULSÃO

inspeção EMULSÃO

selecionar fotolito com IMAGEM pré-registro do fotolito à TELA

descanso 72 horas acomodação tecido

1 fotografia da TELA devolução por não-conformidade

reciclagem da TELA

desengraxe da TELA inspeção da TELA

processamento da TELA secagem MATRIZ inspecionar IMAGEM

3 qualificar MATRIZ

2 MATRIZ PRONTA

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1a Etapa: SELEÇÃO DE MATERIAIS Quadros, tecidos e emulsões devem ser adequados para as exigências de qualidade do serviço de impressão a ser executado. A) - QUADROS Quadros devem suportar os esforços advindos do uso, sem sofrer deformações que comprometam o registro posicional e o tamanho da imagem. Isto equivale dizer que o quadro deve ser rígido e resistente. O material de que o quadro é feito e a construção das juntas determinam estas características. É desejável também que o quadro tenha peso reduzido, para facilidade de manuseio. Em alguns casos não é possível conciliar esta característica com as anteriores. Quadros de madeira são leves, mas não oferecem a estabilidade dimensional necessária para gerar matrizes de grande formato e/ou com tecidos de média e alta tensões de esticagem. Tem custo reduzido mas não servem para impressões que requerem exatidão de registro e fidelidade de dimensões. Quadros metálicos são produzidos a partir de perfilados ou por fundição. Quadros fundidos sómente são utilizados em formatos pequenos por causa do pêso. Perfis de aço ou alumínio são utilizados em quadros serigráficos, sendo que a junção mais estável é a obtida por soldagem. O alumínio é preferido por causa de ter menor peso, mas nos casos de grandes formatos pode não haver disponibilidade de perfis que suportem as tensões exigidas para certos trabalhos, havendo então a opção pelo aço. Perfis metálicos especiais para a produção de quadros serigráficos são cada vez mais comuns, de aço, alumínio e até magnésio. B) - TECIDOS O tecido serigráfico deve ser selecionado para atender à estabilidade dimensional e ao volume de tinta a ser depositado na impressão. A geometria dos fios do tecido deve atender aos requerimentos de reologia da tinta a ser utilizada (Reologia é a “maneira como a tinta flui”). São parâmetros dos tecidos: - a quantidade de fios e espaços por unidade linear (medida na direção do comprimento ou da largura do tecido ); - o tamanho relativo entre o fio e o espaço entre fios, ou a “porcentagem de área aberta” do tecido; - o tipo de material de que o fio é constituído, sua resistência mecânica, química, e sua flexibilidade.

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Tecidos “Multifilares”, feitos com fios encordoados, podem ser utilizados onde não há grande exigência de qualidade quanto ao atrito com a tinta. Tintas fortemente pigmentadas apresentam problemas quando impressas com este tipo de tecido. Embora de baixo custo, estes tecidos são pouco utilizados na impressão de substratos não-absorventes ou requerendo acabamento liso da superfície impressa. Tecidos “Monofilares”, feitos com fios extrudados de diâmetro constante, são produzidos principalmente com nylon, poliester ou aço inoxidável. A escolha do material dos fios depende da exatidão dimensional especificada para a impressão. O aço é um material muito pouco flexível, exigindo equipamento de impressão com ajuste mecânico fino para o Fora-Contato (altura de tela). Há uma tendência mundial de substituir o aço pelo poliester, o que já foi conseguido para QUASE todas as aplicações serigráficas. Os não-tecidos de níquel, pela falta de flexibilidade, são mais utilizados na impressão com matrizes rotativas, utilizadas principalmente na área textil. Tecidos de nylon são muito flexíveis, o que pode ser inadequado para aplicações de grande formato ou requerendo estabilidade dimensional e de registro. O nylon absorve umidade do ar e das tintas, fazendo a tensão de esticagem se reduzir durante o uso. Tecidos de nylon só são superiores aos tecidos orgânicos de antigamente (sêda). A “contagem” do tecido, ou o número de fios e espaços por unidade de medida é importante porque determina primáriamente a quantidade de tinta que será depositada nas áreas impressas. Quando o rodo é aplicado sobre a matriz entintada, a tinta preenche os alvéolos formados pelas paredes dos fios e pela superfície sendo impressa. Se a superfície sendo impressa não for absorvente à tinta e o tecido estiver tocando esta superfície durante a impressão, o volume depositado poderá ser aritméticamente determinado. O tecido faz uma “Dosagem” da tinta, e o volume dosado depende da espessura total do tecido e da sua porcentagem de área aberta. Tecidos com menos fios e espaços “dosam” mais tinta do que tecidos com contagem elevada. Tecidos com fios grossos e distancia entre fios pequena fazem com que a tinta "trabalhe" mais durante a dosagem, havendo menor controle do volume. É necessário que a contagem de fios e a área aberta sejam simultâneamente selecionados para um controle da deposicão da tinta na impressão.

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Antigamente havia uma crença errônea de que defeitos de DEFINIÇÃO da imagem impressa (serrilhado) seriam causados pelo uso de tecidos com baixa contagem, e o uso de tecidos com contagem elevada solucionaria este defeito. A eventual interferência entre os fios do tecido e os traços impressos depende do estêncil utilizado (emulsão) e da reologia da tinta. Características das tintas podem exigir espessuras determinadas, e sómente a escolha da contagem adequada de fios e espaços do tecido e sua área aberta podem atender a estes requesitos de qualidade. C) - EMULSÕES Emulsões são especificadas conforme seu teor de sólidos, resistência química a solventes presentes na tinta, capacidade de RESOLUÇÃO e CORTE de imagem. A espessura da emulsão líquida aplicada à tela deve ser adequada à contagem de fios do tecido, por causa de certas características mecânicas do comportamento da emulsão durante o processamento. As emulsões líquidas tem um determinado teor de sólidos. Se for de 34% por exemplo, significa que encolhe para cerca de 1/3 do volume original durante a secagem. As variações de volume que ocorrem durante a secagem inicial, processamento (revelação) e secagem final geralmente acarretam desvios nas bordas de imagem que acompanham a geometria dos fios do tecido. Êste relêvo na superfície do estêncil impede o bloqueio perfeito do fluxo de tinta nas bordas de imagem. É costume nos referirmos a este evento dando ao resultado impresso o nome de “SERRILHADO”. Aplicando-se uma quantidade maior de emulsão à superfície inferior da tela reduzimos a conformação das bordas da imagem de emulsão aos vãos entre fios. Há um limite máximo desta espessura que permite uma boa imprimibilidade ( cerca de 1/3 da espessura do tecido ) sem que ocorram falhas de impressão. A fotografia de emulsões de cor muito escura aplicada com muita espessura pode também ser fator limitante e apresentar dificuldades. Uma alternativa simples é a utilização de emulsões em filme seco, que uma vez aplicada à tela mantém ótima planicidade, mesmo que a espessura seja reduzida. Durante a secagem, uma folha de poliester que serve como base mantém a superfície plana. Formulações mais modernas de emulsões combinam diferentes polímeros para aumentar o teor de sólidos e reduzir a absorção de água durante a revelação, oferecendo maior planicidade com menores espessuras. A ondulação da superfície do estêncil causada pelo encolhimento da emulsão é chamada Rz (Resolução no eixo Z) e é medida com um rugosímetro após a revelação e secagem. Uma mesma emulsão dá diferentes valores Rz para diferentes espessuras aplicadas.

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2a Etapa: TENSIONAMENTO DO TECIDO A tela se constitui do tecido tensionado ao quadro. A uniformidade de tensão é um fator importante na produção de telas para serigrafia. É praticamente impossível garantir que uma tela esteja com a mesma tensão ao longo de toda a sua área sem o auxílio de um instrumento adequado: o TENSôMETRO. Existem tecidos serigráficos fabricados para trabalharem com diferentes valores de tensionamento. Como regra geral, a tela esticada com maior tensão é mais adequada para serviços de maior precisão. Cabe lembrar que telas mais esticadas requerem maior exatidão no controle de fora-contato, e que se a tensão não estiver uniforme o eventual benefício da tensão mais elevada será nulo. O tensionamento deve ser feito em estágios com aumento gradual da tensão. Quanto mais lentamente se tensiona, maior o valor final de tensão possível de se obter. Após a esticagem, existe um período de queda da tensão, que depois se estabiliza. Durante este período, de 72 horas, é conveniente não gerar imagem na tela, pois com a acomodação da tensão haveria deformação desta imagem. O valor de tensão é mundialmente padronizado na unidade N/cm (Newtons por centímetro linear). O tensômetro a utilizar deve ter um valor no fundo de escala maior do que o máximo a ser utilizado na produção de telas. Os pontos de leitura da tensão na tela devem ser pelo menos nove, em ambas as direções de urdume e de trama do tecido. Em uma tela esticada a 20 N/cm não deve haver diferenças maiores do que 1 N/cm entre os pontos medidos. Os pontos a medir correspondem à area destinada à imagem da matriz ( centro, cantos e lados da imagem). A colagem do tecido ao quadro deve ser feita com adesivo de alto torque. A superfície do quadro deve ser lixada para melhorar a aderência. A cura do adesivo geralmente é facilitada utilizandose aquecimento. O aquecimento excessivo, entretanto, pode prejudicar o tensionamento e deve ser evitado.

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3a Etapa: EMULSIONAMENTO Antes de aplicar qualquer emulsão à tela, é primordial desengraxar o tecido. Na fabricação do tecido serigráfico, certos agentes lubrificantes são aplicados aos fios, e a presença destes na tela no momento do emulsionamento pode prejudicar a boa aderência da emulsão. Sabões e detergentes comuns não são apropriados para desengraxe, por causa de aditivos (lanolina, etc..) presentes nestes produtos para proteção das mãos e que também prejudicam a aderência da emulsão. Existem produtos próprios para esta finalidade, que não requerem neutralização posterior. Já mencionamos que a camada de emulsão aplicada deve ser uniforme e de espessura constante entre uma tela e utra para maior exatidão de exposião. No caso de emulsões líquidas, é fundamental o uso de um aplicador com borda retificada de raio constante. Os aplicadores geralmente tem bordas laterais que garantem o ângulo de aplicação da emulsão à tela. A velocidade de aplicação da emulsão interfere na quantidade depositada na tela, bem como o raio da borda do aplicador. Um aplicador com borda mais arredondada deposita maior quantidade de emulsão a cada passada, e uma aplicação mais veloz tende a depositar menor quantidade de emulsão a cada passada. Passadas muito velozes tendem a formar bôlhas na emulsão e devem ser evitadas. O emulsionamento deve ser feito de forma a que não haja relêvo de emulsão no lado interno da tela (lado que passa o rôdo na impressão). As camadas de emulsão líquida subsequentes à primeira demão (úmido - sêco) devem ser aplicadas apenas no lado externo (lado que toca o substrato a ser impresso). Aplicação de camadas ümido sobre úmido de emulsão requer secagem da tela na posição horizontal com o lado externo da tela voltado para baixo. A secagem das camadas de emulsão deve ser feita em temperaturas não superiores a 35 oC, para a maioria das emulsões. A secagem ocorre de maneira mais rápida e eficaz se houver ventilação forçada e troca do ar para o arraste da umidade. Todas as emulsões devem estar perfeitamente sêcas antes de fotografar. As emulsões em filme (capilares e indiretos) demoram mais a secar por causa do plástico de base. Geralmente não é necessário utilizar pressão para a aplicação destas emulsões - a força de capilaridade criada pela dissolução superficial com água faz com que o filme penetre na tela.

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4a Etapa: FOTOGRAFIA A exposição deve ocorrer sob uma fonte de radiação rica em Ultra Violeta. A eficiência da fotografia da tela depende mais do tipo do que da potência das lâmpadas utilizadas. A distância utilizada da fonte à tela deve ser padronizada para se obter constância de resultados.

Fontes de "luz" oferecem maior resolução (detalhe mais fino) quanto menor ou mais distante o refletor (colimação da luz). A espessura da emulsão pode interferir na resolução dependendo também desta distancia e tamanho do refletor.

A quantidade de exposição deve ser préviamente determinada e padronizada para diferentes tipos e espessuras de emulsão. A polimerização da emulsão durante a exposição ocorre na direção de penetração da luz na emulsão. Um tempo insuficiente de exposição faz com que a camada mais interna fique parcialmente polimerizada podendo ocasionar véu de emulsão e/ou perda de resistência química ao uso durante a impressão.

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O fotolito positivo utilizado para fotografar a tela deve ter suas áreas claras o mais “tranparentes” que possível, para otimizar a exposição da emulsão nas áreas correspondentes. Positivos de fundo “leitoso” (papel vegetal) prejudicam a exposição. As áreas escuras do positivo utilizado para fotografar a tela devem ser suficientemente opacas para evitar que alguma radiação residual as atravesse, promovendo uma exposição parcial da emulsão nestas áreas. Fotolitos mal processados (filmes de prata) causam defeitos na produção de matrizes serigráficas, sobretudo nos casos de reprodução de linhas finas. O uso de tecidos serigráficos de cor amarela evita a penetração na emulsão de radiação em direções espúrias, produzindo uma fotografia com maior precisão de detalhes. O tempo de exposição deve ser aumentado quando usamos estes tecidos, mas a resistência da emulsão ao uso é melhorada, e passa a haver maior tolerância quanto a erros de aumento de exposição. O principal benefício dos tecidos amarelos é a obtenção de paredes retas (acutância, corte) no estêncil após a revlação.

O hábito de pré-posicionar o fotolito em relação ao quadro é saudável, e em alguns casos uma etapa imprescindível do processo de produção de matrizes. Em todas as artes gráficas, é bem conhecido o fato que as atividades de “Pré-press” ou específicamente o pré-registro, além de otimizar o uso da área útil das matrizes, torna o ajuste inicial da produção de impressão de 3 a 5 vêzes mais rápido.

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5a Etapa: PROCESSAMENTO O processamento ou “revelação” da tela é feito dissolvendo a emulsão das áreas não expostas da tela. Este dissolvimento é feito por diluição e ação mecânica de um jato de água aplicado à tela fotografada. Uma emulsão de boa qualidade exposta adequadamente suporta o processamento em jato com forma de leque com 3 Kg/cm2 de pressão a 10 cm de distância. A grande vantagem do uso de pressão está na redução do tempo de “revelação”. Tempos excessivos de permanência de água nas emulsões convencionais fazem com que haja a absorção de água nas áreas expostas da emulsão, com prejuízo da definição e acutância da imagem na tela. (acutância = “corte” da borda da imagem). Emulsões modernas à base de polímeros podem requerem pressões maiores de água durante a revelação. Imediatamente após o processamento com água, podem ocorrer na superfície interna da tela resíduos parcialmente dissolvidos de emulsão, causados por falta de exposição. A remoção deste resíduo é necessária, e pode ser feita mecânicamente com papel absorvente ou aplicação de aspirador. O uso de dissolvedores químicos (anti-véu) é limitado aos casos onde a quantidade de resíduo não seja exagerada. O tempo de exposição deve ser ajustado para que não hajam estes resíduos. A secagem da matriz deve ser efetuada em temperatura não muito elevada. A inspeção da imagem na tela deve ser feita utilizando-se lupas com aumento de 10x e 50x. A análise da definição da imagem deve ser feita com iluminação superior e lupa de aumento ( iluminação por baixo é útil apenas para conferir obstruções da tela).

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CONCLUSÃO Se retoques forem necessários na área de imagem ao final do processamento, provávelmente algo está errado no processo de fabricação da matriz. Todo o ambiente do laboratório serigráfico deve ser livre de poeira, a espessura de emulsão deve ser correta, a fonte expositora deve ser adequada, o fotolito utilizado deve ser opaco ao UltraVioleta nas áreas de imagem, a aderência da emulsão deve ser adequada e esta deve ser resistente à composição das tintas a serem utilizadas na impressão. A durabilidade de uma matriz depende da sua fabricação mas depende também do modo como é utilizada. Nenhuma matriz que tenha sido utilizada para impressão e limpa através de esfregamento na sua superfície inferior, apresentará as mesmas características de “corte” das bordas de imagem. O tecido serigráfico ao mesmo tempo que dosa quantidades de tinta, coloca limites à reprodução da imagem quanto à resolução. Evidentemente um detalhe a imprimir não pode ter o mesmo tamanho de um fio do tecido, por exemplo. Este fato deve ser levado em consideração na reprodução de fotocromias, e compensações devem ser feitas na imagem original antes da reprodução.

Alguns valores apresentados aqui destinam-se a exemplificar conceitos, não sendo regra obrigatória na produção de matrizes. O fabricante de produtos serigráficos especifica valores dos parâmetros relativos a seus produtos, que podem ou não ser seguidos pelo usuário. Sugerimos a adoção de valores compatíveis determinados pela prática, padronizando-os para que haja uma consistência entre vários lotes de produção. QUALIDADE, no final das contas, é a ADEQUAÇÃO AO USO. Quanto mais cuidados forem observados na produção de uma matriz serigráfica, tanto mais fácilmente ocorrerá a impressão utilizando esta matriz, ou tanto mais adequada esta será para sua utilização.

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tecnologia serigráfica equipamento materiais procedimentos instrumentos

conhecimento controle

medição

ação

auditoria investimento

análise de um processo: ferramenta treinamento qualidade produtividade

-

adequação x quantidades grau de industrialização limites das especificações dimensionamento

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qualidade de imagem

definição

medida da exatidão da imagem com relação ao original

resolução

medida do menor detalhe reprodutível

acutância

medida do "corte" e planicidade, geometria do material que forma a imagem borda da imagem área de imagem

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funcionamento da serigrafia: etapas da formação da imagem posicionamento tintagem nivelamento desmoldagem

impressão fora de contato

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ações do tecido durante a impressão fora de contacto

tensão no tecido: unidade: N/cm (Newton por centímetro) 10 N/cm = 1 Kgf/cm exemplo: tela 1metro, 100 fios/cm, a 20 N/cm tensão 20 N/cm = 2Kgf /cm tensão cada fio = 20 gramas lateral quadro = 200 kilos

Os fios cortam a tinta Fios mais esticados cortam melhor Matrizes Serigráficas


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funcionamento da exposição fotográfica da tela emulsionada a a a

d d

Pequenas variações de distância promovem muita varaição na exposição

(teorema de Tales) Ao dobro da distância, o tempo de exposição deve ser quatro vezes maior. Para a uniformidade de exposição, a distância da fonte deve ser no mímimo igual à diagonal do maior quadro a fotografar. Matrizes Serigráficas


Considerações para matrizes serigráficas