Для печати рисунков на стекле применяют сетчатые трафареты, накладываемые на стекло; через них продавливается густая краска. На сетке рисунок выполнен таким образом, что пропускающие краску открытые отверстия сетки точно соответствуют линиям и тоновым плоскостям изображения. Данный способ служит для художественной отделки массовой стеклянной продукции: посуды и стеклянной тары. Он позволяет выполнять тончайшие рисунки, содержащие, например, очень тонкие линии. В то же время способ пригоден и для печати на стекле больших красочных поверхностей.
На сетчатом трафарете изображение выполняют при помощи защитного покрытия. Через трафарет краску продавливают широким заостренным книзу скребком с резиновой накладкой. Этот скребок называется ракелем. После наложения одной краски на стекло и ее сушки можно наносить и другую краску по другому трафарету. Практически чаще всего выполняют рисунок в 4…5 цветов, хотя в отдельных случаях количество цветов может доходить до 15.
Для печати на стекло применяют обычные силикатные краски для стекла, а в некоторых случаях и препараты драгоценных металлов. Шелкография позволяет печатать красочное изображение толстым слоем, что обусловливает хорошую насыщенность цвета. После обжига отпечатанное изображение прочно закрепляется на стекле и не стирается. Способ шелкотрафаретной печати изображений на стекле предназначен в основном для массового производства. Однако возможно печатать рисунки на стеклянные изделия при помощи не только автоматических, но и полуавтоматических машин и даже вручную. Основными операциями шелкотрафаретной печати являются изготовление сетчатых трафаретов, приготовление краски, собственно печать, обжиг рисунков на стеклянных изделиях.
Одной из самых важных операций при шелкотрафареиюй печати является изготовление сетчатых трафаретов. Для этого на металлические, пластмассовые или деревянные рамки натягивают тонкие и очень частые сетки. Лучше всего применять капроновые и нейлоновые сетки, имеющие 4000… 16000 отвориий на 1 см. Для нанесения более густых слоев краски на более грубые линии рисунка можно применять металлические, например бронзовые или стальные, сетки. У таких сеток меньше отношение толщины проволоки к диаметру петли. Металлические сетки прочнее и выдерживают нагрев до 75°С. Сетки из искусственных волокон более эластичны и лучше прилегают к поверхности стекла, что обеспечивает лучшее качество тонких линий рисунка. Если на поверхности стекла имеются некоторые неровности, то они не приводят к деформации капроновых сеток в противоположность металлическим. Сетки натягивают на рамки, длина которых в зависимости от размеров стеклянных изделий может достигать 1 м. Хорошо натянутые сетки покрывают светочувствительным слоем на основе желатина, шеллака, альбумина или поливинилового спирта с добавлением бихромата аммония или калия.
Для печати каждого цвета готовится отдельный трафарет. На белом картоне выполняется черной тушью рисунок или контур данного цвета в увеличенном масштабе (2 :1 или 3 :1). Рисунок фотографируют на очень контрастной фотопластине. С полученного негативаизготовляют диапозитив на пленке, на нем свет и тени должны соответствовать светлым и темным местам рисунка, который будет отпечатан на стекло. С диапозитива производят экспонирование на светочувствительном слое сетчатого трафарета, затем сетку промывают в воде при температуре I5…20 С. В незасвеченных участиках (темные участки диапозитива) защитная пленка на сетке растворяется в воде, и эти участки сетки будут пропускать краску при печатании. Сетку споласкивают в чистой проточной воде и сушат при 20 С.
Хороший сетчатый трафарет выдерживает 30 тыс. отпечатков на стекле. Для печатания изображения в несколько цветов применяют тонкоизмельченные силикатные краски, смешанные с раствором смолистых масел в скипидаре. Разбавители красок называют пластификаторами. Краска должна быть определенной степени густоты: слишком жидкая расплывается по стеклу, а слишком густая забивает отверстия трафарета и способствует иногда отлипанию отпечатанного изображения при съеме трафарета со стекла. Пластификатор добавляют к силикатной краске в количестве около 20%.
Краска не должна протекать сквозь трафарет под действием силы тяжести. Если краска слишком текуча, то неизбежно смещение отпечатанного рисунка, поэтому важна роль пластификаторов. Простейшим из них может быть следующая смесь: 1,4 керосиновой фракции; 0.8 вазелина; 1,6 олифы, являющейся связующим веществом при высыхании краски на стекле. Однако лучшее качество печати дают более сложные составы, так как к пластификаторам педъявляют следующие требования: они должны разлагаться, улетучиваться и сгорать при обжиге красок на стекле раньше, чем эти краски начнут плавиться, иначе образуются пузыри и красочный слой вспенивается. Пластификатор должен сразу же засыхать на стекле. В противном случае может произойти смазывание отпечатанного изображения.
Существует два способа шелкотрафаретной печати на стекло. По первому осуществляется печать при комнатной температуре, по второму краска подогревается до температуры 50…90 С. В первом случае нередко основой красочной смеси является какое-либо масло. Однако при печати в несколько цветов необходима промежуточная сушка. По второму способу применяют пластификаторы красок на основе легкоплавкого воска и смол. Эти пластификаторы плавятся и приобретают текучесть при указанной выше температуре. Будучи отпечатанными на стекло, нагретое до комнатной температуры, они практически мгновенно затвердевают.
Горизонтально расположенный сетчатый трафарет плотно прижимается к находящемуся под ним стеклянному изделию. Если стекло имеет цилиндрическую конфигурацию, то оно вращается вокруг оси, параллельной плоскости сетчатого трафарета. Коническое стекло вращаются вокруг горизонтально расположенной оси, а сам трафарет поворачивается вокруг условной вершины конуса изделия. Особенностью шелкографии является возможность печати лишь на стекло цилиндрической или конической конфигурации. Этим шелкография отличается от декалькомании. В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию шелкотратрафаретной печати на стекло сложной конфигурации.
При выполнении шелкотрафаретной печати на стекло могут появиться следующие дефекты. Иногда рисунок получается с одной стороны жирнее, чем с другой. Это объясняется перекосом трафарета. если краска перегрета или обладает чрезмерной текучестью. Неравномерная температура или плохая вентиляция в печи, где обжигают стекло, может вызвать вспучивание краски при обжиге. К этому же дефекту приводит слишком быстрое движние стекла в туннельной обжиговой печи. Если поверхность стекла грязная или коэффициенты термического расширения краски и стекла значительно расходятся, то красочное изображение может отслоиться от стекла. Если сетка чрезмерно перегрета, то даже при ослаблении нажима ракеля может наблюдаться протекание краски сквозь трафарет.
Наоборот, при чрезмерном остывании сетки красочный слой может прилипнуть к ней и оторваться от стекла. Расползание краски по стеклу и смазывание рисунка обычно вызвано чрезмерной текучестью краски.
Растекание краски с вертикальных поверхностей стеклянных изделий на начальных стадиях обжига их вызвано избытком пластификатора в составе краски.
Наконец, печать на холодной или мокрой поверхности стекла или же чрезмерная влажность в атмосфере обжиговой печи могут привести к смешению всего изображения целиком вниз по поверхности стекла; причем само изображение может остаться неповрежденным.
Электростатический способ шелкотрафаретной печати изображений на стекле появился относительно недавно. Он является разновидностью шелкотрафаретной печати, но отличается тем, что на печатаюший сетчатый трафарет подается сухой тонкоизмельченный порошок стекловидной краски. Данный способ позволяет печатать на стекле самые разнообразные изображения. Мельчайшим частицам краски, поступающим на сетчатый трафарет, сообщается электрический заряд. Поверхность стекла несет электрический заряд противоположного знака, между ней и печатающей сеткой с заряженными частицами краски возикает электростатическое поле, потенциал которого может достигать сотен или тысячи вольт. Под действием сил электростатического поля частицы краски проникают сквозь отверстия сетчатого трафарета, осаждаются на поверхности стекла и прочно удерживаются электростатическими силами на печати в несколько цветов промежуточная сушка не нужна. Все цвета обжигаются одновременно. Способ очень прост и производителен.
