Controle Las Caracteristicas De La Tinta Para Tener Exito En La Tampografía

La clave de la tampografía es asegurarse de que la tinta tiene el espesor adecuado

John Kaverman, Service Tectonics, Inc.

En la tampografía, la clave para un trabajo con éxito es mantener y controlar la condición de la tinta. A menudo, otras circunstancias no controladas del proceso pueden crear lo que se percibe solamente como un problema relacionado con la tinta. Muy frecuentemente he visto a técnicos luchar por horas para solucionar lo que pensaban que era un problema de tinta, ignorando otras posibles circunstancias causantes del problema, tales como la composición de la máquina y las condiciones ambientales. Casi siempre, esto se debe a la falta de comprensión del proceso tampográfico y al papel que juega la tinta en éste.

Lo primero que se debe entender es que las tintas diseñadas específicamente para usarse en la tampografía son diferentes de las tintas convencionales de base solvente, de las de base de agua, y las de curado UV para serigrafía. Aunque las tintas de tampografía y serigrafía tienen algunas características similares, tienen también diferencias importantes.

A diferencia de las tintas de serigrafía, las de tampografía están diseñadas para evaporarse rápidamente, lo que constituye una parte crucial de su proceso. También se aplican en capas delgadas, lo que ocasiona que sean fácilmente afectadas por variables como la temperatura, la humedad y la estática.

Todas las tintas para tampografía constan de resinas, pigmentos, una base y, algunas veces, de aditivos especiales. La resina (o aglutinante) es la porción que forma la capa de tinta. Los sistemas de resina típicos incluyen, resina epóxidica, esmalte, vinilo y poliuretano. Los pigmentos son colorantes en forma de polvos o tintes que están dispersos en el sistema de la resina, dándole a la tinta su color y opacidad. La base es el solvente (o diluyente) usado para ajustar la viscosidad de la mezcla de resina/pigmento y para dar a la tinta sus características de impresión. Hablaremos de los aditivos especiales en las siguientes secciones. Para que el proceso de tampografía funcione exitosamente, la tinta tiene que tener la capacidad para cambiar rápidamente de viscosa a pegajosa. Los componentes mencionados anteriormente trabajan todos en conjunto para producir esa calidad "pegajosa".

Tipos de tintas para tampografía

Varios tipos diferentes de tinta son especialmente formulados para la tampografía, incluyendo las tintas de un componente o de "solvente evaporante", de dos componentes o "químicamente reactivas", de secado, oxidantes y de sublimación.

Las tintas de un componente, o de "solvente evaporante" se curan mediante la evaporación de solventes. No siempre requieren de la adición de un catalizador. (Algunas tintas pueden ser usadas con o sin catalizador). Están disponibles en acabados mate y brillante, y funcionan bien en muchos substratos de plástico.

Las tintas de dos componentes, también conocidas como "químicamente reactivas", requieren la adición de un catalizador antes de la impresión. Los catalizadores reaccionan químicamente con la resina de la tinta, para hacer el curado por polimerización. Esta reacción química se lleva a cabo independientemente de la evaporación del solvente en un período de tiempo conocido como el "pot life" (tiempo de curado) de la tinta.

Cuando se trabaja con tintas de dos componentes, es necesario agregar el catalizador en un porcentaje específico, generalmente el porcentaje del peso. El agregar demasiado catalizador puede reducir significativamente el tiempo de curado, y agregar muy poco catalizador, puede ocasionar que la tinta no alcance su máximo rendimiento una vez haya sido curada. Básicamente, sí la tinta de base y el catalizador no son pesados cuando se están mezclando, resultarán adhesiones inconsistentes y la durabilidad de la imagen se verá afectada.

Una vez que el tiempo de curado haya expirado, la tinta debe ser reemplazada. Aunque exista la tentación de agregar solventes para alcanzar una impresión visualmente aceptable en vez de cambiar la tinta, esto no es recomendable porque seguramente la tinta vieja no va a alcanzar su nivel óptimo de rendimiento.

Las tintas de secado vienen en dos formas: Una estándar, de dos componentes con un catalizador diferente, o una especialmente formulada para usar en vidrio, cerámica y en algunos metales. Como su nombre lo implica, las tintas de secado deben ser curadas a temperaturas elevadas. Para determinar el tiempo de curado, recuerde que entre más alta sea la temperatura, más corto será el tiempo de secado. Sin embargo, las temperaturas altas pueden causar fragilidad, por lo tanto, utilice una temperatura baja para aquellas tintas que necesiten mantener su flexibilidad.

Las tintas oxidantes absorben oxígeno del medio que las rodea para polimerizarse sin que haya que adicionarles un catalizador. Estas tintas se usan típicamente en substratos sintéticos flexibles, tales como, llantas y key pads. Debido a que el período de secado y de oxidación de estas tintas es lento, su uso es limitado.

Las tintas de sublimación involucran un proceso especial por medio del cual se calienta el substrato para volverlo poroso directamente después de la impresión. Los colorantes de la tinta se convierten en gas cuando están en contacto con el substrato caliente, luego pasan a la superficie de éste cambiándole en realidad su color. Una vez que el substrato se enfría, la tinta se sella permanentemente en la superficie.

El uso de tinta de sublimación es común en la impresión de los teclados de computadores y en otras aplicaciones en donde las tintas estándar de dos componentes puedan carecer de la adecuada resistencia a los aceites, la transpiración y la abrasión. Es importante notar que como estas tintas cambian realmente el color del substrato, concordar el color es difícil, y el substrato tiene que ser más claro que el color del acabado deseado porque los cambios de color a substratos más oscuros pueden ser menos evidentes.

Tintas y aditivos para usos especiales

Otros materiales tales como tintas comestibles, tintas de silicona, lubricantes, materiales de conducción, adhesivos, y tintas de curado UV especialmente formuladas, pueden ser también tampografiadas, aunque las aplicaciones de estas tintas son limitadas. Por lo tanto, la habilidad de estas tintas para volverse pegajosas rápidamente determinará su éxito en transferirlas eficientemente al substrato.

También, existen numerosos aditivos además de solventes y catalizadores que pueden ser combinados con tinta, para adaptar las características y el rendimiento de la impresión. Los modificadores de adhesión, el polvo para opacar, los agentes anti-estáticos y los agentes con flujo controlado son unos pocos ejemplos. Sin embargo, los solventes tienen el efecto más profundo sobre las características de impresión.  

El proceso de la tampografía

El secreto para tener éxito en la tampografía está en controlar el nivel de "pegajosidad" de la tinta durante todo el ciclo de impresión. Para entender mejor como funciona este proceso, lo he dividido en seis pasos:

Paso 1 - El ciclo de impresión comienza llenando de tinta el área de grabado del clisé. Las máquinas tampográficas utilizan o un tintero abierto, como se muestra en la ilustración, o un depósito de tinta cerrado, el cual previene que los solventes se evaporen del tintero. La tinta debe tener una viscosidad lo suficientemente baja para que le permita fluir uniformemente sobre las superficies del clisé y dentro del área de la imagen grabada.

 

Paso 2 - La parte superior del clisé se limpia, con una rasqueta, dejando tinta solamente en las áreas grabadas. Los solventes se evaporan rápidamente, ocasionando que la superficie expuesta de la capa de tinta se vuelva más pegajosa que la de debajo, que no está expuesta.

 

Paso 3 - El tampón de transferencia se comprime directamente sobre el clisé en movimiento uniforme y rotatorio, empujando el aire hacia afuera a medida que se comprime. En este momento, la capa de tinta externa se vuelve más pegajosa, condición que permite que la tinta deje el área grabada y se adhiera al tampón.

 

Paso 4 - Una vez que se levanta el tampón de la superficie del clisé, los solventes se evaporan de la capa externa de tinta que está más distante del tampón, volviendo esa superficie más pegajosa.

 

Paso 5 - A medida que el tampón se comprime contra la superficie del substrato, la condición pegajosa de la capa de tinta externa permite que la tinta se desprenda del tampón y se adhiera al substrato. Aunque durante este paso el tampón se puede comprimir considerablemente, su contorno está diseñado para hacer rodar la imagen en la superficie del substrato en vez de presionarla en forma aplastante contra éste. De hecho, un tampón diseñado adecuadamente, nunca formará un ángulo de contacto de 0° con el substrato, con el fin de prevenir que el aire se atrape entre el tampón y el substrato, lo que puede ocasionar una transferencia incompleta de la imagen. Paso 6 - El tampón se levanta de la superficie del substrato, recobrando su forma original. Sí las variables de todos los seis pasos son controladas adecuadamente, cuando se levanta el tampón debe quedar limpio y listo para el siguiente ciclo de impresión.]

La tinta para tampografía es única en su capacidad para volverse pegajosa rápidamente. Encontramos otras características únicas en el tamaño y porcentaje de los pigmentos usados en su formulación. La profundidad del grabado para la mayoría de las aplicaciones tampográficas es de 25 micras (0,00254 centímetros) o menos. Por esta razón, los pigmentos que se usan para las tintas de tampografía son más pequeños que los que se usan en la mayoría de las tintas para serigrafía. Además, ya que en la tampografía se deposita una capa de tinta cuyo espesor en general es aproximadamente el 20% del espesor que depositan las tintas para serigrafía, las tintas para tampografía tienen una concentración más alta de pigmento a fin de alcanzar una opacidad aceptable.

Ya que se necesitan cambios rápidos en la condición pegajosa de la tinta, los solventes que se usan para tintas tampográficas se evaporan más rápidamente que los que se usan en la serigrafía. Las tintas de formulación de curado UV y las de base acuosa no contienen solventes o tienen solventes demasiado lentos para usar en el proceso tampográfico, lo cual las hace muy difíciles o imposibles de transferir eficientemente.

Preparación de la tinta

Ahora que ya hemos cubierto el tema de los tipos de tinta para tampografía y el uso de ellas en este proceso, escoger y preparar la tinta correctamente es esencial para producir con éxito una impresión.

Los fabricantes de tintas pueden recomendar cuales tintas son capaces de adherirse a determinado substrato. Sin embargo, no todas las tintas se van a adherir todas las veces como se recomienda. Para seleccionar una tinta, usted necesita saber varias cosas; entre ellas, que clase de substrato es, y sí éste necesita o no algún tratamiento previo. También necesita saber qué colores se requieren y el grado de resistencia que la tinta debe tener a la abrasión, a los químicos y a la intemperie, así como el tiempo recomendado para su curación y secado.

Ya sea que usted esté imprimiendo en un substrato de plástico, metal, vidrio pintado, o niquelado, es de mucha ayuda poder determinar cuál es el nombre registrado o el nombre químico. Con la correcta información, usted y su proveedor pueden eliminar mucha conjetura en el proceso de selección de la tinta.

Una vez que haya escogido la tinta adecuada para su substrato, asegúrese de prepararla exactamente como le recomendó el fabricante. La mayoría de ellos proveen una hoja de datos en la que se detalla cuáles catalizadores, aditivos y solventes son compatibles, así como también los porcentajes correctos para mezclarlos. La mayoría de mezclas se hacen por peso, y no por volumen, por lo que se necesita una buena escala. Me gusta utilizar una escala digital con capacidad de pesar, con alcance de por lo menos (±0,1 g. Sí planea hacer concordar el color, utilice una escala con capacidad de medir con alcance de (±0,01 g. para evitar malgastar la tinta en experimentos. Una vez que la tinta sea mezclada correctamente con cualquier aditivo aplicable, es el momento para adelgazarla con un solvente o una mezcla adecuada de solventes.

Las tintas estándar para tampografía tienen normalmente una variedad de diluyentes compatibles de donde escoger, inclusive diluyentes con velocidades de evaporación rápida, mediana y lenta. Los fabricantes normalmente recomiendan una escala de peso entre 10-20% para agregar el diluyente. Decidir cuál diluyente se debe usar y en qué cantidad, es considerado por muchos un juego de adivinanzas. Esto no tiene que ser así.

Cuando experimento con una nueva aplicación, empiezo por ajustar mi máquina para lograr el tiempo deseado del ciclo y lo que parece ser la compresión óptima del tampón. Luego comienzo a probar agregando un diluyente de velocidad media en un porcentaje que está justo en el centro de la escala recomendada. Por ejemplo, si la escala es de 10-20%, agrego 15% de diluyente. Ya que se necesitan unos pocos ciclos para mojar el clisé y para que el tampón se expanda, hago por lo menos una docena de impresiones en material sobrante, ajustando el control de compresión del tampón sí es necesario. Si veo que hay un problema con la calidad de la imagen, llevo a cabo esta simple prueba de dos pasos:

Paso 1 - Pase la imagen a una velocidad de operación normal y detenga la máquina antes de que imprima. Mire la imagen del tampón. Si no puede ver fácilmente la parte de abajo del tampón cuando se incline para verla, trate de hacerlo usando un espejo pequeño. Vea si toda la imagen está en el tampón y en la ubicación correcta. De ser así, limpie el tampón y proceda con el paso 2. (Nota: Si parte de la imagen hace falta, o los bordes se ven dentados, esto normalmente indica que la tinta está muy espesa. Agregue una cantidad medida de diluyente, repitiendo el proceso hasta cuando obtenga una imagen aceptable en el tampón. Si la imagen no está ubicada donde usted cree que debe estar, cambie la ubicación.)

Paso 2 - Una vez que tenga una imagen aceptable en la ubicación correcta de su tampón, imprima el substrato a una velocidad de operación normal. Si la impresión es aceptable, usted estará listo para comenzar la producción. Si la imagen se ve borrosa, transparente, o si quedan pelusas o tinta en el tampón, es porque la tinta está muy delgada. Agréguele un poco más o seleccione una velocidad de operación de la prensa más lenta.

Al controlar las características de la tinta, note que los efectos de la humedad y la temperatura son importantes. Como norma, entre más cálida esté la temperatura, más rápido se evaporan los solventes, y más rápido la tinta se vuelve pegajosa. Sin embargo, los excesos de humedad son una excepción de esa regla.

Los excesos de humedad son el peor enemigo que enfrenta un tampografísta cuando trata de controlar la tinta en la prensa. Una humedad en exceso de 80-85% puede ocasionar que la tinta se vuelva espesa muy lentamente, mientras que la humedad por debajo de 15-20% puede ocasionar que ésta se vuelva espesa muy rápidamente. Cuando quiera que tenga condiciones extremas de frío y sequedad, o calor y humedad, puede que no sea posible controlar las características de la tinta solamente con solventes.

Una solución para facilitar la mezcla de tinta para trabajos que se repiten frecuentemente es la de desarrollar lo que yo llamo una Matriz para Mezclas de Tinta. Con tal que lleve más o menos el mismo ciclo de velocidad para cada trabajo que imprima, puede hacer una diagrama simple anotando la temperatura a lo largo de un eje y la humedad relativa del ambiente a lo largo del otro, como se indica en la Fig. 7. Donde se hace la intersección de dos ejes, anote el porcentaje de diluyente que se requiere para lograr una impresión aceptable.

Aunque recoger y anotar toda esta información pueda parecer una pérdida de tiempo, durante un período, usted recogerá datos suficientes para ahorrar más tiempo del que gastó recogiéndolos. Además, mantener este útil diagrama hará que la preparación de la tinta sea mucho más fácil, en caso de que necesite emplear a un operario de reemplazo.

Pueda que se encuentre con una situación en la cual, para imprimir a la velocidad deseada, necesite mezclar dos diluyentes diferentes. Por ejemplo, sí no puede lograr una impresión aceptable con una cantidad mínima de diluyente de velocidad media, y uno de velocidad lenta no es suficiente por sí solo, podría necesitar mezclar los diluyentes medios junto con los lentos. Sí usa el diagrama, asegúrese de anotar la formula para mezclar la mezcla de diluyente (el porcentaje de cada diluyente por peso).

Sí tiene que adelgazar la tinta durante todo el ciclo de producción, mezcle el diluyente con tinta (y con un catalizador, en caso de que esté usando un sistema de dos componentes) en un porcentaje de 1:1. Luego agregue la mezcla a la tinta, en vez de agregar sólo el diluyente. El añadir diluyentes frecuentemente sin agregar pigmentos ni resinas (ni catalizadores) puede averiar el sistema de resina, lo que ocasiona que la tinta pierda su opacidad y características de flujo. También es una buena idea mezclar la tinta con un retardante (un diluyente muy lento) si verdaderamente necesita que la tinta vaya despacio. Sin embargo, agregar sólo retardante, puede dar como resultado que la tinta fluya incorrectamente.

Controlando la condición ambiental del taller de impresión

Hemos visto la importancia del control de la tinta durante el proceso de tampografía. Sin embargo, para imprimir un trabajo exitosamente, deben controlarse todas las variables. Comenzando con el montaje correcto de la máquina y de las tintas.

Como se muestra en las Figs. 1-6, durante el proceso de entintado mucho está sucediendo tanto con la tinta como con la máquina, durante el proceso de la llenada con tinta, recogida de la tinta, y transferencia de la imagen. Cada paso es único de alguna manera; por lo tanto, prestar cuidadosa atención a los detalles de montaje de la máquina y ajustar la tinta cada vez, es crítico para lograr el resultado deseado. La clave está en controlar las condiciones ambientales del taller, la velocidad de la máquina, la profundidad y calidad del grabado y la condición y compresión del tampón para permitir que la tinta cambie como se requiera el orden de transferencia y producir una impresión aceptable.

Después que la máquina esté lista para comenzar el ciclo a la velocidad deseada y con la mínima cantidad necesaria de compresión en el tampón, lo siguiente que debe considerar es la condición ambiental del taller de impresión,

La temperatura y la humedad relativa del ambiente de su taller pueden cambiar diariamente. He descubierto que las condiciones ambientales óptimas para la tampografía son entre 68-72°F (20-22°C) con una humedad relativa del ambiente de 50-60%. En un mundo perfecto, todo impresor operaría en estas condiciones óptimas, pero en el mundo real, rara vez lo hacemos. Las variaciones en la temperatura y la humedad relativa del ambiente pueden afectar significativamente todo el proceso; por lo tanto, es necesario minimizar esos efectos tanto como sea posible.

Si no puede construir un edificio con clima controlado en el cual pueda imprimir y almacenar substratos, tintas, aditivos y tampones, hay varias cosas que puede hacer para minimizar las variables que causan problemas en su taller:

• Mantenga su máquina y sus materiales lejos de paredes exteriores donde las variaciones de temperatura pueden ser más pronunciadas durante el día, o de estación a estación.
• Mantenga su máquina y sus materiales alejados de la luz solar directa y de la corriente turbulenta de aire que sale por los ductos de la calefacción y del aire acondicionado y los abanicos.
• Almacene sus tintas, tampones, catalizadores, y substratos en el mismo ambiente en que usted estará imprimiendo. Sí esto no es posible, colóquelos en el área donde va a imprimir, unas horas antes de comenzar, para permitir que las tintas se aclimaten al ambiente. La condensación puede suceder cuando los materiales que estaban almacenados en áreas más frescas se colocan en áreas más cálidas, y los substratos pueden absorber agua en ambientes que tienen alta humedad relativa. El agua y las tintas no se mezclan. Aun cuando no pueda ver el agua, puede que esté allí y pueda afectar la impresión.
• Mantenga su ambiente para imprimir tan limpio como sea posible. Aun el polvo de los materiales para empacar, como cartones, puede causar problemas sí éste penetra en la tinta o en la superficie del tampón. Aspire y trapée su área para imprimir regularmente. Evite utilizar escoba porque ésta puede levantar polvo. Sí tiene que utilizarla, hágalo al final del día, o use uno de los tratamientos para recoger el polvo del piso, que tienen disponibles los proveedores de suministros de aseo. Sí limpia los repuestos antes de imprimir, aspíreles el polvo en vez de quitárselo soplándolos con aire comprimido. Soplar el polvo sólo ocasiona que éste se ubique en otro sitio.

Conclusión

Aunque pueda parecer que mantener las características adecuadas para la tinta es más como hacer magia que controlar un proceso, realmente no es así. Considerando cuidadosamente la máquina y las variables ambientales, usted puede evitar el perder tiempo valioso tratando de resolver problemas de tinta que no existen.