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Serigrafía de acero impresión serigráfica en metales

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Silk-screen-printingLa mayoría de las piezas de maquinaria pesada que requieren algún tipo de señalización usan la serigrafía, principalmente por el uso rudo estos letreros deben de soportar grasas, solventes y polvo, pero la serigrafía en metal también puede crear elegantes letreros y señalamientos.

Con la técnica de serigrafía se puede imprimir prácticamente en cualquier superficie, La industria textil es uno de los mercados donde se ha hecho notar esta técnica de impresión, nicho en el cual ha conseguido grandes índices de productividad con resultados óptimos.
Sin embargo, en el campo de los sustratos rígidos es donde realmente brilla el método por la calidad con la que se imprime en envases cilíndricos y ovales, así como en superficies totalmente lisas como las de los metales.
Los materiales como los metales o vidrios presentan diferencias sustanciales en las características de su superficie, usualmente al imprimir papel o textiles contamos con una superficie que absorbe la tinta y que nos permite un buen grado de fijación una vez que la sometemos al curado por calor.
El metal y el vidrio se caracterizan por tener una superficie lisa y poco porosa que evitará el anclaje de la tinta, es por esto que usaremos una tinta distinta.

Tintas epóxicas para serigrafía en metal
Son tintas a base de solventes, y se distribuyen en dos envases o componentes; uno es la base de color y el otro es el catalizador. Se trata de tintas muy especiales, distinta a todas las tintas que hay en el mercado debido a que no secan por evaporación de solvente ni por oxidación, sino que, sufre una reacción catalítica. Es decir, la tinta epóxica funciona con la presencia de un catalizador. Es precisamente esta reacción la que hace que la resina de la tinta se vuelva una de las más resistentes que se pueden encontrar.
Por lo regular, suelen ser utilizadas en trabajos de serigrafía donde se requiera un alto grado de adherencia en materiales difíciles, superficies de gran resistencia química o ambientes agresivos.

Entre sus ventajas, están:
• Buena adherencia sobre concreto, asfalto, acero y madera.
• Buena resistencia a la abrasión.
• Rápido secado.
• Buena resistencia al agua.

Aparte de su brillo y secado rápido su principal característica es su excelente adherencia y resistencia a solventes, grasas, cosméticos, detergentes y productos domésticos, por lo que se puede emplear en artículos que van a ser sometidos a un trato riguroso, cabe aclarar que su resistencia a las grasas se da una vez curado si lo aplicamos sobre una superfice grasosa tenderá a caerse una vez seca.
Se deben mezclar los dos componentes según las instrucciones y esperar unos minutos antes de imprimir. Su vida útil una vez preparada es de 6 horas; por lo que se debe preparar sólo la tinta de la jornada, y no dejar secar la tinta en la malla ni en racletas ni espátulas. La tinta sin preparar dura 2 años y el catalizador solamente 6 meses.
Un error común al utilizar tinta epóxica radica en que, si se deja el área de trabajo desatendida, ésta se secará en la pantalla, manchando la malla sin posibilidad de recuperarla. Siendo que este material no es una tinta que se regenere a base de solventes, invariablemente se endurecerá, tapando los tejidos. Por ello, se recomienda mantener un ritmo constante en el proceso de impresión, evitando caer en distracciones como atender una llamada o ausentarse por varios minutos. También se recomienda limpiar a detalle el excedente de tinta del esténcil inmediatamente después de imprimir para evitar que la malla se tape.

Las tintas más comunes para estos trabajos son la Policat y la GL
La tinta Policat es una tinta epóxica para serigrafía que consta de dos componentes y se caracteriza por tener gran resistencia física y química. Para su correcto desempeño se recomienda usar una malla de nylon para impresión cilíndrica y de poliéster para impresión plana de 90 a 120 hilos por centímetro.
Antes de imprimir se calcula la tinta para 4 horas de trabajo y se cataliza mezclando 5 partes de tinta por una de catalizador o bien (100 tinta más 20 de catalizador), ó 3 partes de base transparente por una de catalizador, una vez mezclados tinta y catalizador se agrega una cantidad del solvente apropiado (5 a 10%).
P1 0200 como solvente acondicionador y también sirve como lavador.
P1 0300 como retardante para cuando la temperatura del taller es alta.
La emulsión debe ser apropiada para trabajar con solventes o resistente a solventes
La superficie de la tinta seca al aire de 20 min. a 1 hr., pero la película de tinta sigue endureciendo sin perder flexibilidad y adherencia durante las 100 horas siguientes, al cabo de las cuales adquiere su máxima resistencias físicas y químicas.
Su secado se puede acelerar con calor, 3 min. entre 60 – 100 °C.

La Tinta GL es una tinta de dos componentes de acabado brillante para impresiones que secan a temperatura ambiente o por horneo sobre una gran variedad de sustratos de la misma forma que la tinta Policat debes mezclar la tinta con el endurecedor GLH en un porcentaje del 5 al 10% del peso de la tinta y existen también retardantes que te permitirán trabajar más fácilmente como el P200, P400 o Isoforona y diluyentes o solventes para limpiado.
Esta mezcla se puede efectuar manualmente con una espátula o agitador mecánico.
Mayor cantidad de Endurecedor GLH da mayor resistencia química pero reduce el tiempo de vida de la mezcla (potlife), además de volver quebradiza la película de tinta.
Las impresiones hechas con Tinta GL propiamente ejecutadas y curadas son resistentes contra una gran variedad de ataques; son resistentes contra agua, jabón, alcaloides, soluciones acuosas de sales, aceites minerales, aceites grasosos e hidrocarburos alifáticos, también son resistentes bajo condiciones, contra ácidos orgánicos e inorgánicos diluidos, hidrocarburos aromáticos, alcoholes, acetonas, esteres y tetracloruro de carbono.
El tiempo de vida de la mezcla depende de la temperatura ambiente predominante, siendo el promedio aproximadamente de 4 hrs. mientras que el frió lo alarga, el calor lo reduce.
El secado se realiza por dos vías, la evaporación de solventes y reacción química. La Tinta esta seca superficialmente a temperatura ambiente en aproximadamente 30 minutos. Consiguiendo su curado total aproximadamente en 72 hrs., por lo que no se recomienda hacer pruebas de adherencia antes de este tiempo.

Los tiempo de secado se reducen drásticamente;
80 grados centígrados, 30 minutos. 120 grados centígrados, 10 minutos. 150 grados centígrados, 7 minutos.
En el uso de ambas tintas debemos tener la precaución de trabajarlas en lugares bien ventilados ya que por ser base solvente, pueden emitir vapores dañinos para el operador.

Después de aplicado se recomienda el curado por calor de 80 a 150 grados centígrados, se puede usar pistola de secado u hornos.
En el caso de requerir aplicar más de un color se recomienda hacer el proceso completo sobre cada tinta, para evitar la mezcla, es decir aplicar la primera tinta, luego hacer el proceso de horneado y una vez seca la primera poder aplicar la segunda y así sucesivamente.

Los errores más comunes
La mayoría de los metales cuentan una capa de grasa que se les aplica para evitar la oxidación, al cobre en especial se le aplica una gran cantidad, por lo que se deben limpiar con alcohol isopropílico con el fin de que la tinta ancle correctamente. La tinta es quebradiza por lo que si intentamos doblar la lámina después de imprimirla esta se caerá.

Relieve en metal con Serigrafía
Existe también un proceso que busca crear un relieve sobre el metal para reconocimientos, placas, llaveros emblemas o letreros. La tinta para grabado en metal se imprime sobre una lámina de metal que después se somete a un baño que corroe las partes no impresas, quedando así las partes impresas sobrerrelieve.
La tinta empleada es de alta viscosidad y resistente a líquidos corrosivos, pero también fácil de retirar de la placa con el solvente adecuado, En la industria electrónica esta tinta es llamada Etch Resist, también se pueden emplear tintas en base a aceites densos de secado por oxidación de diversas marcas.

Procedimiento:
Una lámina de cobre, bronce o aluminio se imprime con la imagen en negativo, se deja secar la impresión y luego se protege con la misma tinta o con cinta plástica de embalaje el reverso y los cantos, posteriormente se somete a un baño de un líquido corrosivo como percloruro de hierro o ácido nítrico, durante el baño, que se realiza en cubetas plásticas agitando el líquido, el líquido corrosivo ataca sólo las áreas del metal expuestas, las áreas cubiertas con la tinta no son corroídas.
Posteriormente la placa de metal se lava, seca y se retira la tinta con un solvente.
En el caso de la confección de circuitos impresos se imprime la imagen negativa sobre una placa para circuitos que es una lamina de cobre unida a una lamina de plástico, y se le aplica el baño de percloruro que corroe en profundidad solo hasta la lámina de plástico
Los líquidos corrosivos se deben emplear con guantes y almacenarlos en envases de plástico bien sellado.

Agradecemos a Martín Sotelo, especialista de Serimundo por su ayuda para la elaboración de éste articulo.

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