Nghiên cứu thiết kế máy in lụa nhiều màu

Luận văn nghiên cứu những vấn đề cơ bản về công nghệ và thiết bị in lụa nhiều màu, xây dựng phương pháp luận, phân tích và lựa chọn loại máy in lụa nhiều màu, xây dựng các giải pháp nhằm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

-

HUỲNH VĂN QUANG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY IN LỤA NHIỀU MÀU

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Mã số ngành: 60 52 04 01

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2007

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Phạm Ngọc Tuấn đã tận tình hướng

dẫn, giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện

và hoàn chỉnh luận văn

Xin cám ơn:

- Quý thầy cô Khoa Cơ Khí – Trường Đại học Bách khoa TP HCM đã

cung cấp, truyền thụ kiến thức và kinh nghiệm trong thời gian học tập

và thực hiện luận văn

- Quý thầy cô trong hội đồng và hội đồng phản biện

- Quý thầy cô phòng Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Bách khoa

Thành phố Hồ Chí Minh

- Thư viện Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh

- Các anh chị nhân viên Trung tâm phát triển công nghệ và thiết bị công

nghiệp Sài Gòn đã góp ý và hổ trợ tôi trong thời gian làm luận văn

- Giám đốc và các anh chị nhân viên Cơ sở in lụa Hoàng Đạo đã góp ý,

vận hành, điều chỉnh và in thử trên máy in lụa

- Các bạn học viên lớp Cao học Chế tạo máy

Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và những người thân đã giúp đỡ,

động viên, hỗ trợ và khích lệ tinh thần cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực

hiện luận văn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 12 năm 2007

Huỳnh Văn Quang

TÓM TẮT

Nước ta có một nhu cầu rất lớn về thiết kế và in ấn bao bì, đặc biệt là trong

ngành dệt may, giầy dép và dịch vụ Từ đó đòi hỏi các nhà in ấn phải nâng cao năng

suất, chất lượng sản phẩm in và hạ giá thành sản phẩm Để giải quyết các vấn đề

này các nhà doanh nghiệp trong ngành in phải đầu tư vào việc cải tiến thiết bị hiện

có hoặc mua thiết bị nhập từ nước ngoài Nhưng các thiết bị nhập từ nước ngoài thì

giá thành quá cao, không phù hợp với quy mô sản xuất của các doanh nghiệp trong

nước Từ đó, có một nhu cầu rất lớn đối với các doanh nghiệp sản xuất cơ khí trong

nước về lĩnh vực in ấn, đặc biệt là in lụa

Luận văn nghiên cứu những vấn đề cơ bản về công nghệ và thiết bị in lụa

nhiều màu, xây dựng phương pháp luận, phân tích và lựa chọn loại máy in lụa nhiều

màu, xây dựng các giải pháp nhằm đảm bảo in chồng màu chính xác Để thiết kế và

chế tạo sao cho chi phí gia công là nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng

sản phẩm

Từ các kết quả nghiên cứu được ứng dụng để chế tạo các máy in lụa nhiều

màu, nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn sản xuất trong nước của các ngành công

nghiệp, chế tạo và cung cấp cho các doanh nghiệp may, giày dép, in

SUMMARY

Vietnam has huge needs of designing and printing for packing, especially in

sewing and services That is the reason which requires the printers have to find out

the way to enhance the quality and quantities of products as well as reducing the

price To deal with these problems, the enterprises or companies in the printing field

have to upgrade the machines or import from foreign countries However, the price

of these components or machines which is imported from other countries, are too

high so they are not suitable for the producing scale of local enterprises or

companies Hence, there is a large need to local engineering enterprises in printing

and especially in silk printing

In this thesis, focusing on researching the basic matters of technology and

devices which are able to print with Technicolor, set up the methodology, analysis

and selection of silk printer with Technicolor, giving the direction to solve problem

to make sure that overlapping printing is correctly so that the production fee of

designing and manufacturing the is minimized but still keep the good quality

These researching results will be applied to manufacture the Technicolor

printer and meet the requirements of the real producing in local engineering

enterprises and industry fields

MỤC LỤC

Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ

Lời cảm ơn 1

Tóm tắt 2

Mục lục 4

Chương 1: Tổng quan về máy in lụa nhiều màu 7

1.1 Đặt vấn đề 8

1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng máy in lụa nhiều màu trên thế giới 9

1.2.1 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay bằng tay 9

1.2.2 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động 11

1.3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng máy in lụa nhiều màu trong nước 12

1.4 Mục tiêu của đề tài 12

1.5 Phạm vi nghiên cứu 13

1.6 Phương pháp nghiên cứu 13

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 13

Chương 2: Nghiên cứu những vấn đề cơ bản về công nghệ và thiết bị in lụa nhiều màu 14

2.1 Vài nét về kỹ thuật in 15

2.1.1 Nhu cầu in ấn trong cuộc sống 15

2.1.2 Các phương pháp in ấn 15

2.2 Giới thiệu về công nghệ in lụa 16

2.2.1 Khái niệm về in lụa 16

2.2.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật in lụa 16

2.2.3 Các dụng cụ dùng trong in lụa 18

2.2.4 Quy trình in lụa 20

2.3 Giới thiệu về phương pháp in lụa thủ công 21

2.3.1 Phương pháp chế bản lụa 21

2.3.2 Pha mực 27

2.3.3 In 28

2.3.4 Làm sạch khung lụa 29

2.4 Ảnh hưởng của các thao tác và dụng cụ in đến chất lượng sản phẩm 29

Chương 3: Nghiên cứu phân tích và lựa chọn máy in lụa nhiều màu 32

3.1 Phạm vi ứng dụng 33

3.2 Phân loại máy in lụa nhiều màu dạng xoay 33

3.2.1 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay thủ công 33

3.2.2 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay bán tự động 39

3.2.3 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay tự động 40

3.3 Phân tích và lựa chọn máy in lụa nhiều màu dạng xoay 47

3.4 Khảo sát các kết cấu của máy in lụa nhiều màu dạng xoay 49

3.4.1 Cụm đầu in 49

3.4.2 Cụm gá khung lụa 52

3.4.3 Cụm sấy 60

3.4.4 Cụm tay đòn bàn in và bàn in 64

3.4.5 Cụm tay đòn đầu in 66

3.4.6 Cụm định vị bàn in và đầu in 68

3.4.7 Cụm xoay 69

Chương 4: Thiết kế máy in lụa nhiều màu dạng xoay 71

4.1 Phạm vi ứng dụng 72

4.2 Sơ đồ nguyên lý 72

4.3 Kết cấu máy 72

4.3.1 Bàn in 74

4.3.2 Cánh tay đòn bàn in 74

4.3.3 Kết cấu xoay bàn in 76

4.3.4 Kết cấu nâng hạ 77

4.3.5 Cụm đầu in 78

4.3.6 Cụm sấy 79

4.3.7 Cơ cấu định vị bàn in và đầu in 79

4.3.8 Cánh tay đòn đầu in 80

4.3.9 Kết cấu gá khung lụa 81

4.3.10 Cụm điều khiển 82

4.4 Hình ảnh máy in lụa thiết kế trên Autodesk Inventor 83

4.5 Hình ảnh máy in lụa chế tạo hoàn chỉnh 84

Chương 5: Xây dựng các quy trình điều chỉnh nhằm đảm bảo in chồng màu chính xác 85

5.1 Yêu cầu khách hàng 86

5.2 Yêu cầu kỹ thuật của máy 86

5.3 Khảo sát tình trạng hoạt động của máy sau khi thiết kế, chế tạo và chạy thử nghiệm 87

5.4 Phân tích nguyên nhân 87

5.5 Giải pháp khắc phục 88

5.5.1 Dụng cụ đo 88

5.5.2 Quy trình điều chỉnh máy 92

5.5.3 Một số giải pháp làm tăng khả năng in chồng màu chính xác 95

Kết luận 111

Huớng phát triển của đề tài và một số đề xuất 111

Tài liệu tham khảo 112

Tóm tắt lý lịch trích ngang 114

Phụ lục 115

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

VỀ MÁY IN LỤA NHIỀU MÀU

TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đặc điểm của sản xuất trên thế giới ngày nay là: cạnh tranh khốc liệt, chu kỳ

tồn tại của sản phẩm ngắn, đa dạng hóa sản phẩm, nhiều chủng loại sản phẩm và

nhiều sản phẩm phức tạp phục vụ cho các yêu cầu đặc biệt, chế tạo các loạt nhỏ sản

phẩm để thỏa mãn nhu cầu của khách hàng Ngoài ra, còn có các yếu tố không đo

bằng giá trị như: thiết kế sản phẩm, cải thiện chất lượng, phục vụ khách hàng chu

đáo… Những yếu tố này cũng đóng vai trò quan trọng đối với sự thành công của

các nhà sản xuất trên phạm vi toàn cầu Nhằm thỏa mãn được các yêu cầu nói trên

các công ty phải năng động, linh họat, thích nghi với thị trường, và phải có khả

năng chế tạo ra nhiều sản phẩm trong một thời gian ngắn với giá thành cạnh tranh

nhất có thể; cùng với đó là mẫu mã, bao bì, dịch vụ giao hàng, và các dịch vụ hậu

mãi một cách tốt nhất Trong đó, mẫu mã và bao bì là những cái nhìn trực quan đầu

tiên của khách hàng về sản phẩm Do đó để nâng cao sức cạnh tranh của sản phẩm

thì các doanh nghiệp phải cải tiến mẫu mã, bao bì sao cho các sản phẩm có thể gây

được sự chú ý của khách hàng Bên cạnh đó cũng phải nâng cao chất lượng, đa dạng

hóa các chức năng của sản phẩm thông qua các giải pháp kỹ thuật

Hơn nữa; Việt Nam đã gia nhập khối mậu dịch tự do ASEAN AFTA, và khối

mậu dịch tự do FTA giữa ASEAN với các nước: Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc,

Ấn độ, … và cũng đã gia nhập tổ chức thương mại thế giới - WTO Vì thế, các công

ty sản xuất phải đi tìm các công nghệ tiên tiến cả trong sản xuất và hỗ trợ sản xuất

để có các giải pháp hòan thiện trong môi trường sản xuất hiện tại

Nước ta có một nhu cầu rất lớn về thiết kế và in ấn bao bì, đặc biệt là trong

các ngành dệt may, giày dép và dịch vụ Theo kết quả thống kê năm 2006, kim

ngạch xuất khẩu các sản phẩm trong ngành may là 6 tỷ USD, còn trong ngành giày

dép là 3.5 tỷ USD Ngoài ra, có thể kể thêm ra một vài sản phẩm sau đây: chai lọ

thuỷ tinh, lon nước ngọt, áp phích quảng cáo, đĩa hát, bao bì bánh kẹo, túi xách,

thùng giấy carton, quần áo, sách báo, sản phẩm sành sứ, nhựa, kim loại,… Từ đó

đòi hỏi các nhà in ấn phải nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm in và hạ giá

thành sản phẩm Để giải quyết các vấn đề này các doanh nghiệp trong ngành in phải

đầu tư vào việc cải tiến thiết bị hiện có hoặc mua thiết bị nhập từ nước ngoài

Nhưng các thiết bị nhập từ nước ngoài thì giá thành quá cao, không phù hợp với

quy mô sản xuất của các doanh nghiệp trong nước Từ đó, có một nhu cầu rất lớn

trong lĩnh vực in ấn, đặc biệt là in lụa đối với các doanh nghiệp sản xuất trong nước

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, sự đa dạng và không

ngừng thay đổi của các thiết kế sản phẩm công nghiệp, cùng với sự cạnh tranh gay

gắt trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa; đòi hỏi nhà sản xuất phải không ngừng

đổi mới và sáng tạo về mẫu mã để đáp ứng nhu cầu thị hiếu của khách hàng Chính

vì thế mà ra đời thiết bị in lụa với nhiều mẫu mã đa dạng và có số lượng lượng màu

in được ngày càng cao; mà điển hình là các thiết bị in lụa với 6, 8, 10, 12, 14, 16,…

màu

Hiện nay, máy in lụa nhiều màu nhập của nước ngoài có giá thành dao động

trong khoảng 170.000 USD Trong khi nếu được thiết kế, chế tạo trong nước thì giá

thành sẽ không quá ¼ giá ngoại nhập mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu về kỹ thuật

và chất lượng sản phẩm in Do đó, cần phải nghiên cứu thiết kế để từ đó chuyển

giao cho các công ty cơ khí chế tạo và phát triển rộng rãi các loại máy này, nhằm

đáp ứng nhu cầu thực tiễn của các ngành công nghiệp may và sản xuất giày dép

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MÁY IN LỤA NHIỀU MÀU

TRÊN THẾ GIỚI

Ngày nay, nhiều nước trên thế giới, kỹ thuật in lụa đã và đang phát triển rất

mạnh, với những trang thiết bị và máy móc hiện đại, in theo dây chuyền hàng loạt

với năng suất lớn, kỹ thuật in cao và chất lượng tốt

Sau đây là một số loại máy in lụa nhiều màu dạng xoay đã được thương mại

hóa trên thế giới:

1.2.1 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay bằng tay

Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay bằng tay là loại máy mà các thao tác

nâng hạ khung lụa, in gạt mực, di chuyển vị trí khung lụa và bàn in đều được thực

hiện bằng tay Có thể chia ra làm các loại sau:

• Bàn in cố định, khung lụa di chuyển

• Bàn in di chuyển, khung lụa cố định

• Cả bàn in và khung lụa đều có thể di chuyển tương đối so với nhau

Hình 1.1: Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay bằng tay của hãng Workhouse

Hình 1.2: Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay bằng tay của hãng M&M

1.2.2 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động

Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động là loại máy dạng quay mà

các thao tác nâng hạ khung lụa, in gạt mực, di chuyển vị trí khung lụa và bàn in đều

được thực hiện tự động Có thể chia ra làm các loại sau:

- Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động in liên tục

Các trạm in được bố trí liên tiếp nhau, với thiết bị sấy nhanh (flashcure) linh

hoạt có thể sấy ở bất cứ vị trí nào cần sấy Loại máy này được sử dụng để in các sản

phẩm sử dụng mực dẻo

- Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động in sấy xen kẽ

Các trạm in và trạm sấy được bố trí xen kẽ và không có thiết bị sấy nhanh

Loại máy này được sử dụng để in các sản phẩm sử dụng mực dầu hoặc mực nước

Hình 1.3: Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động của hãng M&R

Hình 1.4: Máy in lụa nhiều màu dạng xoay, quay tự động của hãng SUNFET

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MÁY IN LỤA NHIỀU MÀU

TRONG NƯỚC

Từ những năm 1990 đến nay, ngành in lụa ở nước ta phát triển mạnh Phần

lớn công nghệ và các loại máy được nhập từ các nước có trình độ cao như: Đài

Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Singapore, Anh, Pháp, Mỹ, Đức, Thụy Sĩ Những loại

máy này chưa được nghiên cứu, chế tạo từ các công ty trong nước

Hiện nay, các máy in lụa nhiều màu được nhập từ nước ngoài có chất lượng

tốt nhưng giá thành cao, không phù hợp với quy mô và vốn đầu tư của hầu hết các

cơ sở in lụa ở Việt Nam Cho nên, hai vấn đề chính sau đây cần được giải quyết khi

muốn nội địa hóa các máy in lụa nhiều màu:

1) Với số màu theo yêu cầu của sản phẩm, cần phải xây dựng phương pháp

luận, phân tích để lựa chọn phương án thiết kế máy in lụa loại nào là hợp

lý?

2) Phương pháp luận, phân tích và lựa chọn giải pháp để đảm bảo in chồng

màu chính xác cho từng loại máy

Mục tiêu của đề tài này nhằm giải quyết được các vấn đề trên

1.4 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu phân tích và lựa chọn loại máy in lụa nhiều màu phù hợp để thiết

kế khi có yêu cầu cụ thể và xây dựng quy trình điều chỉnh máy nhằm đảm bảo in

chồng màu chính xác cho máy

1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Luận văn tập trung nghiên cứu về các máy in lụa nhiều màu dạng xoay,

quay tự động cho các sản phẩm dạng phẳng nhiều màu

1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tham khảo, phân tích, đánh giá:

- Các sách vở, tài liệu, cataloge về máy in lụa nhiều màu; các bài báo,

các công trình khoa học có liên quan

- Các máy in lụa đã được chế tạo tại Việt Nam

- Các nhu cầu của khách hàng

- Các patent về máy in lụa nhiều màu

Đồng thời, áp dụng các phương pháp:

- Kỹ thuật đồng thời (CE)

- Thiết kế đảm bảo X (DFX), thiết kế đảm bảo khả năng công nghệ và

1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Về mặt khoa học: luận văn nghiên cứu những vấn đề cơ bản về công nghệ và

thiết bị in lụa nhiều màu, xây dựng phương pháp luận, phân tích và lựa

chọn loại máy in lụa nhiều màu, xây dựng quy trình điều chỉnh máy

nhằm đảm bảo in chồng màu chính xác Để thiết kế và chế tạo sao cho

chi phí gia công là nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng sản

phẩm

Về mặt thực tiễn: các kết quả nghiên cứu được ứng dụng để chế tạo các máy in

lụa nhiều màu, nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn sản xuất trong nước của

các ngành công nghiệp, chế tạo và cung cấp cho các doanh nghiệp may,

giày dép, in,

2.1 VÀI NÉT VỀ KỸ THUẬT IN

2.1.1 Nhu cầu in ấn trong cuộc sống

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm chúng ta sử dụng hàng ngày đều có sự góp

phần của công nghệ in ấn Không những mang lại khả năng trao đổi thông tin nhanh

chóng mà công nghệ in ấn còn góp phần tô điểm cho cuộc sống thêm rực rỡ và sinh

động hơn

Có thể kể ra một vài ví dụ sau: chai lọ thuỷ tinh, lon nước ngọt, áp phích

quảng cáo, đĩa hát, bao bì bánh kẹo, túi xách, thùng giấy carton, quần áo, sách báo,

sản phẩm sành sứ, nhựa, kim loại…

Vì thế nhu cầu in ấn trong cuộc sống rất lớn và cần thiết Công nghệ in ấn từ

đó cũng phát triển mạnh và đa dạng Hiện nay, trên thế giới có nhiều công nghệ in

ấn khác nhau, nhưng mỗi loại chỉ áp dụng được trong một phạm vi nhất định và có

những ưu nhược điểm riêng Do đó tùy vào nhu cầu sử dụng mà người dùng sẽ chọn

một công nghệ thích hợp

2.1.2 Các phương pháp in ấn

Hiện nay, trên thế giới công nghệ in ấn phát triển khá đa dạng nhưng chủ yếu

dựa trên hai phương pháp cơ bản là in có bản in và in không bản in

Hình 2.1 Các phương pháp in có bản in

IN CÓ BẢN IN

Phương pháp in

Phương pháp in

Hình 2.2 Các phương pháp in không bản in

2.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ IN LỤA

2.2.1 Khái niệm về in lụa

In lụa (in lưới) là một phương pháp in thủ công đã xuất hiện từ vài thế kỷ

trước nhưng cho đến nay vẫn rất phổ biến do có những ưu điểm sau:

- Dễ tổ chức, có thể tiến hành được ở quy mô gia đình cũng như quy mô xí

nghiệp

- In được những sản phẩm có kích thước bất kì, kể cả những mẫu nhỏ

- In được những họa tiết tinh tế

- In lụa có khả năng đáp ứng được nhiều yêu cầu về mỹ thuật cũng như trên

hầu hết các vật liệu khác nhau như: in nylon, vải, mặt đồng hồ, mạch điện tử, kim

loại, gỗ, giấy, …

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu ngày càng đa dạng

trong lĩnh vực in lụa và để đáp ứng nhu cầu thị hiếu thì việc in lụa thủ công đã dần

được cơ giới hóa, tự động hóa Quá trình tự động hóa đã và sẽ tạo ra nhiều dạng

máy in lụa có năng suất cao, ổn định hơn so với phương pháp in thủ công Không

chỉ vậy, máy in lụa còn cho sản phẩm có chất lượng cao, đồng đều hơn

2.2.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật in lụa

2.2.2.1 Trên thế giới

Ở Trung Quốc, vào thời phong kiến, mỗi khi triều đình muốn phổ biến lệnh

truyền hay tấu chương thì phải huy động một lực lượng thợ vẽ có tay nghề lớn, vẽ

và viết hoàn toàn bằng tay

IN KHÔNG BẢN IN

In Laser In Phun In Kim In bằng ghi từ

Vào thời nhà Thanh đã phát minh ra cách in bằng “màn lưới” tức in lụa ngày

nay Một thỏi đồng được nung nóng, đập, cán cho thật phẳng và mỏng khoảng 2-3

mm, rồi khéo léo khắc lên miếng đồng những chi tiết cần in, sau đó lấy mực đậm

quét lên chỗ “rỗng” vừa khắc xong, mực xuyên qua phía dưới dính vào tờ giấy,

xong tờ này tới tờ khác và cứ như thế người ta đã cho ra đời nghề in

Vào năm 1885, ngành “in lụa” lan truyền sang các nước Châu Âu: Anh, Pháp,

Đức, Thụy Sĩ Họ cải tiến thêm: lưới được căng khung gỗ, phương pháp “căng

lưới”, gá lắp “bản lề” khung lưới lên bàn in và nhất là phương pháp chế bản in

v.v…

Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật in lụa đã có mặt ở hầu hết các nước phát triển nhưng

bị chựng lại và dậm chân tại chỗ do ảnh hưởng của chiến tranh thế giới Mãi đến

năm 1945 ngành in lụa mới thực sự đi vào công nghệ hoá Thụy Sĩ chế tạo và sản

xuất “lụa” (hiệu Monyl, Nybolt) Anh và Đức chế tạo và sản xuất các loại mực in

chuyên dùng cho ngành in lụa Mỹ có tiếng phát minh các loại phim chế bản in

Pháp thì rất thành công về màu vẽ và nhũ tương chế bản in thủ công

Ngày nay, trên thế giới, kỹ thuật in lụa đã và đang phát triển rất mạnh, nhất là

ở các nước Âu Mỹ, với những trang thiết bị và máy tối tân, hoàn toàn tự động, in

dây chuyền hàng loạt, năng suất lớn, kỹ thuật in cao và chất lượng tốt

2.2.2.2 Ở trong nước

Đầu thập niên 1950, ông Phạm Đạt Tiết (1913 – 1962) - một kỹ sư cơ khí

yêu nghề in lụa ở Pháp đã trở về Việt Nam và truyền bá kỹ thuật in lụa hiện đại

Ông là người đã khai sáng nên ngành in lụa ở Việt Nam Ngành in lụa của chúng ta

đã lê chậm từng bước do không có nhu cầu thị trường

Đến những năm 60, các mặt hàng in bông trên vải sợi tơ lụa và các mặt hàng

quảng cáo mới được mọi người chú ý quan tâm Khi ấy, so với các nước trong khu

vực Đông Nam Á, ngành in lụa của nước ta còn phát triển chậm Nhất là đối với các

nước Nhật Bản, Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc

Đầu thập niên 70, ngành in lụa ở Việt Nam có sự phát triển đáng kể nhưng

chưa mạnh vì trình độ kỹ thuật vẫn còn thấp, máy in lụa chưa có, chủ yếu dùng

phương pháp in thủ công nên năng suất và chất lượng không cao

Từ năm 90 đến nay, ngành in lụa ở nước ta phát triển mạnh Phần lớn công

nghệ và các loại máy được chuyển giao và nhập từ các nước có trình độ cao như

Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Singapore, Anh, Pháp, Mỹ, Đức, Thụy Sĩ , rất ít

được sản xuất từ các cơ sở, xí nghiệp trong nước

Hiện nay, máy in lụa được nhập từ nước ngoài có chất lượng tốt nhưng giá

thành cao, không phù hợp với quy mô và vốn đầu tư của hầu hết các cơ sở in lụa ở

Việt Nam Vì vậy, việc sản xuất máy phục vụ cho ngành in lụa đang là một thị

trường đầy tiềm năng và mới mẻ

Các loại máy in lụa trên thị trường hiện nay dùng xy lanh khí nén để truyền

động cho các cơ cấu của máy, một số ít dùng động cơ điện, rất ít loại máy in lụa sản

phẩm dạng đĩa tròn và dạng xoay nhiều màu Vì vậy việc thiết kế và đưa vào chế

tạo loại máy này sẽ mang lại nhiều lợi kinh tế, góp phần thúc đẩy sự phát triển của

ngành kỹ thuật in lụa nước nhà

2.2.3 Các dụng cụ dùng trong in lụa

Các dụng cụ cơ bản để thực hiện in lụa bao gồm: khung lụa, mực in, bàn in,

chổi in, chổi gạt mực, dụng cụ pha chế hồ in và dụng cụ để xử lý sản phẩm sau khi

in Sau đây sẽ giới thiệu sơ lược về các dụng cụ này:

2.2.3.1 Khung lụa

- Yêu cầu đối với khung in: chắc, bền, nhẹ, không bị cong vênh khi sấy,

trương nở khi rửa và biến dạng trong quá trình sử dụng Tùy vào yêu cầu chất lượng

in và giá thành mà chọn vật liệu làm khung bằng nhôm, gỗ hay cao su Trong một

số trường hợp vật in có hình dạng đặc biệt thì khung in cũng được thiết kế phù hợp

tương ứng

Hình 2.3 Khung lụa

- Yêu cầu chọn lưới in: đúng chủng loại, có độ bền cao, không co giãn, có độ

đàn hồi nhất định, chịu được các tác dụng của hoá chất, dễ dàng tẩy rửa, … Lụa

màu thường cho chế bản đẹp hơn lụa trắng (do hiện tượng phản chiếu) Lụa được

chọn tuỳ theo chất liệu, yêu cầu chất lượng sản phẩm và mực in

2.2.3.2 Bàn in

Yêu cầu: mặt bàn phẳng, chắc, có độ đàn hồi nhất định, có thể phủ lớp vật liệu

đàn hồi trong trường hợp cần thiết Khung bàn phải vững chắc, bằng phẳng và tiết

kiệm nguyên liệu

Bàn in thường được làm bằng gỗ, thuỷ tinh, nhôm…

Hình 2.4 Bàn in

2.2.3.3 Chổi in và chổi gạt mực

Chổi in thường có dạng con lăn hoặc chổi quét, bao gồm lưỡi in và phần thân

Lưỡi in thường được làm bằng cao su, nhựa mềm hoặc nhôm

Chổi gạt gồm cốt gạt và thân chổi gạt, cốt gạt thường được làm bằng nhôm,

nhựa mềm hoặc cao su

Thân chổi in và gạt được làm bằng kim loại

Hình 2.5 Chổi in

Ngoài khung in và chổi in là hai dụng cụ phải thay đổi theo từng sản phẩm in,

các dụng cụ còn lại về cơ bản ít thay đổi Các dụng cụ này bao gồm:

- Dụng cụ để pha mực in

- Dụng cụ xử lý sản phẩm sau khi in

2.2.4 Quy trình in lụa

Trước khi tìm hiểu về các máy in lụa tự động, điều không thể bỏ qua là tìm

hiểu về quá trình in lụa thủ công đã có từ lâu đời Từ đó rút ra những yêu cầu cho

quy trình in của máy in lụa tự động

- Mẫu in: là giai đoạn xác định sản phẩm của quá trình in

- Tách màu: từ mẫu in xác định xem những màu nào có thể in chung một lần

đẻ tách ra làm khung in

- Tùy thuộc vào mẫu in và mối quan hệ giữa mực in và lưới in mà người ta

chọn lưới in để tạo khung in

Dưới đây là sơ đồ biểu diễn quá trình in lụa từ khi thiết kế mẫu đến khi thu

được sản phẩm in lụa hoàn chỉnh:

Mẫu Tách trên lưới có phủ sáp nến, Thiết kế mẫu trực tiếp

đất sét hay dầu bóng

Làm sạch lưới ở những chổ không có hoa văn

In hoa văn lên sản phẩm

Xử lý sản phẩm sau khi in: sấy

2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP IN LỤA THỦ CÔNG:

2.3.1 Phương pháp chế bản lụa

2.3.1.1 Phương pháp chế bản lụa thô sơ

1 Phác hoạ thiết kế bản mẫu chính (maquette), vẽ hình ảnh cần in một màu

hoặc nhiều màu

2 Bản mẫu chính này được trải phẳng trên mặt bàn, dán dính định vị không cho

xê dịch

3 Nấu keo Gum Arabic với nước cho hoà tan, cho bột màu (màu tùy ý) và trộn

đều

4 Đặt khung lụa chồng lên bản mẫu chính, nhìn thấy bản mẫu chính phía dưới

màn lưới, dùng cọ và Màu Gum Arabic đã pha trộn tô vẽ một lớp lên màn lưới

khung lụa Chỉ tô vẽ một màu duy nhất cho từng khung lụa, gọi là “tách màu” Ví

dụ: khung lụa thứ nhất chỉ tô vẽ phần màu xanh, khung lụa thứ hai tô vẽ tách phần

màu đỏ v.v

5 Chờ cho thật khô, lấy dầu bóng tráng đều lên toàn bộ khung lụa đã tô vẽ

6 Khi dầu bóng đã khô, mang khung lụa này ngâm nước trong 10 phút

7 Sau khi ngâm nước, lấy bông gòn chà nhẹ Bột màu đã tô vẽ bị thấm nước

tan rã nhanh chóng, chỉ còn lại phần dầu bóng đã khô Đến đây việc “chế bản lụa”

đã hoàn tất

2.3.1.2 Phương pháp làm chế bản lụa hiện đại

Bước1: Làm sạch lưới

Sau khi lưới được căng lên khung, lưới có thể vẫn còn bám bụi Làm sạch bề

mặt lưới bằng cách dùng bàn chải chải sạch bề mặt với nước, sau đó sấy khô lưới

bằng máy sấy tóc

Hình 2.7 Làm sạch lưới

Bước 2: Trộn nhũ tương nhạy sáng

Trước tiên phải làm tan bột nhạy sáng diazo thật kỹ trong nước ấm để tạo ra

chất lỏng diazo, có thể sử dụng đũa khuấy đều chất lỏng Sau đó chứa vào trong một

hũ sạch

Hình 2.8 Chất nhũ tương nhạy sáng

Nhũ tương nhạy sáng được pha trộn từ chất lỏng diazo và chất nhũ tương có

sẵn Tỷ lệ hòa trộn là 9:1 ( 90cc nhũ tương và 10cc chất lỏng diazo) Có thể trộn

nhũ tương nhạy sáng trong một hũ sạch khác và dùng đũa khuấy cho hai nguyên

liệu này hòa trộn với nhau Sau khi hòa trộn xong nhũ tương sẽ có màu vàng sáng,

nên cho thêm vào 2 giọt mực xanh lá cây và tiếp tục khuấy cho đến khi nhũ tương

có màu xanh lá cây

Hình 2.9 Chất nhũ tương nhạy sáng và mực

Bước 3: Tráng nhũ tương lên lưới

- Sau khi hoàn tất việc trộn chất nhũ tương nhạy sáng, nhũ tương được rót ra

một muỗng cào

- Đổ hợp chất nhủ tương lên mặt đáy của khung lưới, vừa đẩy vừa kéo nhẹ

nhàng cho hết khung lưới Thực hiện nhiều lần cho đến khi lớp phủ dày hơn

- Sấy nhũ tương bằng máy sấy tóc

Hình 2.10 Tráng nhũ tương lên lưới

- Chất nhũ tương dư còn lại nên chứa vào một lọ kín ánh sáng, và có thể dùng

lại trong vòng 2 tuần

Bước 4: Tách màu hình mẫu

Khi lớp nhũ tương đã khô, để có kết quả tốt nhất nên tiến hành ngay bước kế

tiếp Đặt tấm phim ở vị trí chính xác trên khung lụa, tấm phim phải được đặt ngược

mặt Đặt khung lên giá đèn chiếu và đặt một tấm kính lên khung Sau đó dùng hai

tay kẹp kẹp định vị chúng lại với nhau

Sử dụng đèn trắng (23W) chiếu sáng phía trên cách mặt kính 20 – 25 cm Thời

gian chất nhũ tương phân rã trong vòng khoảng 20 phút phụ thuộc vào sự đơn giản

hoặc phức tạp của mẫu hình Di chuyển đèn soi nếu tấm hình lớn, di chuyển đèn ở

khoảng cách xa trong vòng 10 phút đầu và hạ thấp đèn xuống trong vòng 10 phút

còn lại, sau đó dùng nước rửa khung lụa

Hình 2.11 Đặt phim lên lưới

Hình 2.12 Đặt khung lụa vào giá chiếu đèn

Hình 2.13 Đặt tấm kính lên mặt trên và kẹp chặt

Hình 2.14 Sử dụng đèn chiếu sáng trắng (23W) đặt cách mặt kính 20- 25 cm

Bước 5: Rửa bản lụa

Đặt khung lụa trong bồn rửa dùng nước phun ướt cả mặt trong và mặt ngoài

của khung lụa Gia tăng lực phun nước từ từ, hình trên lưới sẽ hiện ra dần Khi tấm

hình đã hiện ra hoàn toàn tức là công việc rửa đã kết thúc Ngược lại tấm hình

không hiện ra rõ ràng trong một thời gian dài nghĩa là chất nhủ tương chưa đủ thời

gian rã, lớp nhũ tương phải được bóc ra và thực hiện lại bước 3 Sử dụng bột tháo

(strip powder) để bóc chất nhũ tương ra khỏi lưới

Hình 2.15 Rửa bản lụa

Khi khung lụa đã được rửa sạch hoàn toàn, ta sử dụng máy sấy tóc sấy khô

khung lụa và tiến hành bước 7

Bước 6: Sử dụng bột tháo

Nếu kết quả ở bước 5 thực hiện không tốt, ta phải bóc toàn bộ lớp nhũ tương

và thực hiện lại bước thứ 3 Sử dụng bột tháo trong nước với tỷ lệ tốt nhất là 50 gam

bột tháo trong một lít nước Không đổ trực tiếp dung dịch tháo lên lưới mà dùng bàn

chải thấm ướt rồi chải cả hai mặt của lưới Sau đó rửa sạch lưới bằng nước

Hình 2.16 Sử dụng bột tháo để rửa bản lụa

Bước7: Dán keo khung lụa

Khi khung lụa đã khô, nên sử dụng chổi quét sơn và một ít nhũ tương để bít

các khe khung lụa, tránh tình trạng rỉ mực ra ngoài trong quá trình in Sau đó sử

dụng băng keo dán 4 cạnh khung lụa

Hình 2.17 Dán keo khung lụa

2.3.2 Pha mực

Trước khi in, cần phải chuẩn bị mực Pha các màu cơ bản để tạo ra màu cần in

Bỏ mực trắng vào một vật chứa (tách), chế mực màu vào và dùng que khuấy đều

cho đến đạt được màu cần in

Hình 2.18 Mực dùng để pha

Hình 2.19 Pha mực

Đối với mực dẻo (plastisol) in trên vải, thường dùng theo tông màu

(pantone) mà không cần phải thực hiện bước pha màu

2.3.3 In

Đặt vật liệu cần in ở dưới khung lụa một cách chắc chắn Đổ mực vào khung

lụa, sau đó sử dụng chổi cao su quét mực từ bên này sang bên kia mép khung lụa

Đôi khi phải thực hiện in hai lần, phụ thuộc vào vật liệu in

Hình 2.20 In

2.3.4 Làm sạch khung lụa

Sau khi in xong, sử dụng nước đối với mực gốc nước ( water-based ink) và

dầu đối với mực gốc dầu (solven based ink) để làm sạch khung lụa trực tiếp Sau

khi in phải làm sạch khung lụa ngay, không nên để quá lâu Mực gốc nước thường

sử dụng in trên vải côtton, mực gốc dầu thường sử dụng in trên nhựa, nylon hoặc

giấy

2.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THAO TÁC VÀ DỤNG CỤ IN ĐẾN CHẤT

LƯỢNG SẢN PHẨM

Để dễ dàng điều chỉnh, vận hành máy cũng như phát hiện nhanh chóng

những nguyên nhân gây ra sản phẩm in có chất lượng kém, những lỗi cơ bản trong

thao tác và hư hỏng của thiết bị được liệt kê dưới đây Việc thống kê những lỗi làm

ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm in này còn được dùng làm tiêu chí cho quá

trình thiết kế máy, nhằm đạt đến một máy in tự động có năng suất cao và sản phẩm

Đường nét hoa văn bị răng cưa

Sau khi chụp, rửa thật cẩn thận, nhẹ nhàng và không rửa quá lâu

Lưới quá thưa Hồ in xuống nhiều,

Có hồ in dư bám ở

mặt đáy lưới

Màu bị lem Lau lượng hồ dư

bám ở mặt dưới của lưới

Rửa lưới không sạch Bít tắc lưới Dùng cồn Toluen

lau

Bề mặt lưới bị xước

hay bị rổ

Có chấm màu dây bẩn trên sản phẩm

Dùng dung dịch cảm quang loại những chỗ bị xước hay rổ

Pha loãng hồ in thích hợp Mực kéo phồng rộp

mặt bìa, giấy

Hồ in quá loãng Hồ in xuống nhiều,

màu quá đậm

Điều chỉnh độ nhớt của hồ in, không pha quá nhiều nước

Hồ in dễ bị xóa khỏi vật liệu in

Màu bị lem

Hồ in thấm xuyên qua mặt sau của sản phẩm

Hồ in bị nhũ hoá

Không dùng đúng loại

hồ in thích hợp

Màu bị lem Dùng đúng loại hồ

in thích hợp Chất kết dính thấm

quá nhanh vào vật liệu in

Hồ in dễ bị xóa khỏi vật liệu in

Pha thêm vecni đặc vào hồ in

Dùng quá nhiều chất

làm khô

Vật liệu in không bắt

hồ ở lần in màu tiếp theo

Không pha quá nhiều chất làm khô

Tráng một lớp vecni lên vật liệu

in Vật liệu quá xốp Hồ in thấm xuyên qua

mặt sau của sản phẩm

Bàn in

Bàn in không phẳng,

vật liệu in tiếp xúc với lưới in không đều

Hồ in xuống không đều Điều chỉnh độ

Gạt dao không đều Hồ in xuống không đều Điều chỉnh thao tác

đẩy dao gạt Không cẩn thận khi

lấy vật liệu mới in

ra khỏi bàn in

Mực loang bẩn trên vật liệu in

Lấy vật liệu mới in

ra khỏi bàn in cẩn thận

Hồ in bị quánh lai

hoặc khô do in chậm

vào hồ in Vật liệu in không bắt

hồ Thứ tự màu in không

đúng

Vật liệu in không bắt

hồ

Thay đổi thứ tự màu in

CHƯƠNG III

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ LỰA

CHỌN MÁY IN LỤA

NHIỀU MÀU

3.1 PHẠM VI ỨNG DỤNG

• Sản phẩm in: sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực in áo thun, áo vải và các sản

phẩm dạng phẳng khác với yêu cầu in nhiều màu liên tiếp

• Số màu in: 1 – 18 màu

• Vật liệu in: vải, bìa cạc tông, giấy, nhựa, nylon…

Hình 3.1 Một trong những sản phẩm in của máy in dạng xoay

3.2 PHÂN LOẠI MÁY IN LỤA NHIỀU MÀU DẠNG XOAY

3.2.1 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay thủ công

3.2.1.1 Khái niệm

Máy in lụa nhiều màu dạng xoay thủ công là loại máy in dạng xoay mà các

thao tác nâng hạ khung lụa, in gạt mực, di chuyển vị trí khung lụa và bàn in đều

được thực hiện bằng tay

3.2.1.2 Phân loại

Máy in lụa dạng xoay thủ công có thể chia ra làm các loại sau:

• Bàn in cố định, khung lụa di chuyển,

• Bàn in di chuyển, khung lụa cố định,

• Cả bàn in và khung lụa đều có thể di chuyển tương đối so với nhau

3.2.1.3 Nguyên lý làm việc

In chồng màu liên tiếp trên một sản phẩm

Phương pháp này dùng cho mực dẻo sử dụng trong lĩnh vực in vải

Mực dẻo do tính chất đặc biệt nên có thể sử dụng để in chồng màu liên tục

(wet-on-wet), sau cùng mới đưa vào một hệ thống sấy

In chồng màu bằng cách in lần lượt một màu cho nhiều sản phẩm

Phương pháp này dùng cho hầu hết các loại mực khác nhau trên nhiều loại

vật liệu Do mực có thời gian để khô, nên ở lần in chồng màu kế tiếp sẽ không bị

lem màu và dính khung lụa

Hình 3.2 Sơ đồ khối máy in dạng xoay thủ công chồng màu liên tiếp

Dùng tay xoay trạm in thứ nhất đến vị trí bàn in cần in

Dùng tay hạ trạm in thứ nhất xuống

Dùng tay gạt in màu thứ nhất

Nhấc trạm in thứ nhất lên

Dùng tay xoay trạm in thứ hai đến vị trí bàn đang in

Dùng tay hạ trạm in thứ hai xuống

Dùng tay gạt in màu thứ hai

Hình 3.3 Sơ đồ khối máy in dạng xoay thủ công, in chồng màu bằng cách in lần

lượt một màu cho nhiều sản phẩm

3.2.1.4 Khảo sát một số dạng máy in xoay thủ công

10 màu / 6 trạm

66 x 91

x 5 cm

66 x 91

x 5 cm

66 x 91

x 5 cm

51 x 76 cm

51 x 76 cm

51 x 76 cm

41 x 56 cm

41 x 56 cm

41 x 56 cm

CÁC HÃNG KHÁC

Hình 3.6 Máy in dạng xoay thủ công của hãng AST

Hình 3.7 Máy in dạng xoay thủ công của hãng Lawson

3.2.2 Máy in lụa nhiều màu dạng xoay bán tự động

• Hệ thống in gạt tự động, bàn in cố định, khung lụa di chuyển bằng tay

• Hệ thống in gạt tự động, bàn in di chuyển bằng tay, khung lụa cố định

Điều khiển hệ thống nâng hạ và in gạt cho màu in thứ n

Lấy sản phẩm ra, đưa vào hệ thống sấy