Способ декорирования стеклянных изделий и устройство для его осуществления

 

1. Способ декорирования стеклянных , изделий, преимущественно епочных украшений , включающий нанесение краски на штемпель, прижим печатающего шструмен та к штемпегаю и декорируемому ткздепию, сушку изделия, от п и, ч а ю щ и и с я тем, что, с цепью повышения производитепьностк груда и упрощешк прсиэсса, на штемпель наносят BoaopacTBopvn4-ij,io краску, nptD-Kia пютрумекта к штемпелю ос5ществг1яют с паспением 0,О0290 ,О038 МПа, к изделию - 0,0048™ О,0057 МПа, а сушку изделт1я ведут на возду се в течение мнн. 2. Устройство для декодирования стеклянных издегп.ц-:, прета ушественно eno4to,x J ipaшeнxш. включающее штемпель эластичный печатающий инструмент, о тл и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повь шения производительности труда ц f упрошент1я процесса, штемпель выполнен в в ввде плоской металлгкеской плитыс шероховатостью рабочей поверхности, равной 0,04-0

СОЮЗ COBETCHNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51} С 03 С 17/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 341 7890! 29-33 (22) 29.03.82 (46) 23.10,83. Бюп. N 39 (72) С. С. Каповская, B.A. Романова, О. Н. Кувыркин и Б. Г. Абрамович (71) Всесоюзный научно-исспедоватепьокий институт игрушки (53) 666.1.056 (088,8) (56) 1. 3 .Adorns etc, Декорирование стекпянных издепий шепкографией и цекапькоманией. — "G lass", 1975, 52, No 1122, с 428-430.

2. Проспект фирмы Випьфрцд Фипипп", Тампопечать, ФРГ, 1977 (прототип). (54) СПОСОБ ДЕКОРИРОВАНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ декорирования стекпянных, издепий, преимушественно епочных украшений, вкпючающий нанесение краски на . штемпепь, прижш печатающего инструмен

„„SU„„1()49447 А та к штемпепю и декорируемому- издепию, сушку издепия, о ". и и ч а ю шийся тем, что, с иепью повышения производиTGпьности труда и упрошения про еccB, на штемпепь наносят водорастворимую краску, пряж".ì инструмента к штемпепю осушес — в —,яют с д,-.ьч-,ением Q 0029:.0,0038 МПа, к издепича — 0,00480,0057 . Па, а сушку цздепця ведут на возд;.-:о в течение 3-5 мин.

2 "стройство дпя дкодировчния стекпяцных изде пш, преимушественно епо пжх украшешш. вкпючающее штемпель, эпастичный печатающий инструмент, о тп и ч а ю ш е е с я тем, что, с пепью повышения производитепьности труда и упрошения продесса, штемпепь выпопнен в в вице ппоской метаппш еской плиты с шероховатостью рабочей поверхности, равной 0,04-0,1 6, и печатакппий инструмент — из нанесенной на державку резтпп} с pH B(4ii:} i рисункеxi высотой 1,0-1,5 Mhz, пвичем державка выпопнена из поропона.

1040447

Изобретение относится к технике по лучения иэделий с декоративным рисунком и может быть использовано при изготовпении стеклянных елочных украшений, а также большого ассортимента иэделий народного потребления.

Известен способ декорирования елочных украшений методом шелкографии, заключающийся в продавливании краски через сетку по контуру рисунка, Декори» 10 рование стеклянных изделий, в частности елочных украшений, шелкографией осуществляется при комнатной температуре.

Рисунок сушат на воздухе 10-12 мин и обжигают в туннельной печи по следую- 15 щему режиму: нагрев до температуры обжига в течение 10 15 мин и выдержка при этой же температуре такое же время.

Далее изделие охлаждается при точном контроле режима охлаждения, определяемо- 20 го в зависимости от состава стекла, типа и размеров изделия. Температура обжига зависит от цвета: для коричневой эмали она составляет 570-600 С, для желтой — 590-610 С, для красной— 25

600-620 С и для белой — 570 С 1

Однако способ шелкографии является достаточно сложным трудоемким и длительным. Кроме того, рисунок получаемый шелкографией, недостаточно четок. З

Серьезные трудности возникают при де« корировании этим способом изделий непрерывной формь|. Достаточно кропотливым и, трудоемким является процесс нанесения рисунка на сетку. з5

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ тампопечати, который заключается в переносе рисунка с плоской формы глубокой печати BB иэ» 4й делие через промежуточное упруго-эластичное звено — гладкий тампон, изготовленный иэ желатинс -глицериновой массы. !

Устройство для осуществления способа

45 тампопечати включает металлическую форму (штемпель) с рисунком, полученным травлением, ракель, изготовленный из оргстекла и упругий эластичный элементжелатино-глицериновый тампон.

Процесс передачи рисунка на елочные украшения начинается с нанесения на край металлической печатной формы, выполняющей функцию штемпеля, небольшо» го количества краски (0,5-0,75 см ), При цротягивании ракеля по поверхности печатной формы краска заполняет все углубления пучатающих элементов и одновременно снимается с пробельных мест.

Затем упруго-эластичный тампон опускает-. ся на печатную форму (штемпель), прижимается к ней с давлением 0,020-0,033

МПа и в результате этого контакта заби .— рает на свою поверхность с печатающих элементов формы часть краски„строго выдерживая при этом все размеры изображения. Изделия подводят под тампон, при опускании которого и прижиме с давлением 0,053-0,062 МПа красочное изображение передается на декорируемую поверхность. После получения оттиска иэделие вынимают и укладывают в специально заготовленную под данный вид продукции тару, которая по заполнении транс портируется в сушильную камеру /23.

К краскам для тампопечати предьявляются технические требования, определяемые спецификой способа, а также видом и материалом декорируемыx иэделий. При переходе краски с печатной формы на тампон должно выполняться следующее условие ъ К 4 Ат, а при по луче нии оттиска на изде лии

Ат Кк Ап где А, — адгеэия краски к форме, К < - когеэия краски;

Ат - адгезия краски к тампону;

А z- адгезия краски к поверхности изделия, Кроме того, краски для тампопечати должны обладать высокой укрывистостью, обеспечивать четкое воспроизведение на иэделии рисунков, легко заполнять печатакхцие элементы форм, полностью удаляться с пробельных мест ракелем, а затем легко пеоеходить на поверхность изделия с тампона, На практике в тампопечати используют ся либо трафаретные краски, которые сохнут в естественных условиях около 5 ч, а при 120 С вЂ” 40 мин, либо офсетные краски для печатания на невпитывающих поверхностях, закрепление слоя которых основано на окислительной полкмеризаши связующего, Полное закрепление слоя на воздухе происходит в течение 7-8 ч.

Известные способ и устройство обладают следующими недостатками: невысокой производительностью процесса, обусловленной длительным временем сушки изделия (300 мин), сложностью изготое пену печатных форм и ракеля, Изготовление печатных форм в виде металлической плиты с шероховатостью

15 давлением б,0029-0,0038 МПа, к из55

3 104 рабочей поверхности Р менее 0,04 и с углубленными на 25-35 мкм печатными 1 элементами — дело весьма сложное трудоемкое и кропотливое, поскольку изготовление форм связано с репродукционными процессаму, точной доводкой пластины, травлением и т.д. Кроме того, по т те хнологическому процессу форма участвует в каждом цикле при нанесении рисунка, что приводит к ее износу. Применение ракеля, который выполняет функцию заполнителя печатающих элементов формы и обеспечивает удаление краски с пробельных участков, усложняет процесс. Ракель должен полностью снимать краску с пробельных мест формы, поэтому материал, из которого он изготовлен, должен быть мягче материала формы, так как в противном случае образуются царапины на ее рабочей поверхности. На практике ракель изготавливают из орг стекла, который требует частой подправк его рабочей коомки на наждачной шкурке или шабровочных плитах с пр1ыенением алмазных паст. Участие в технологическом процессе в качестве передаточног звена желатино-глицеринового тампона, выполняющего основную функцию в данно способе нанесения, рисунка, снижает надежность способа в целом, так как в качестве отпечатка на изделии во многом зависит от эластичности, твердости, чистоты рабочей поверхности, восприятия и о тдач и кра ски там пои ам.

20 и

25 о

ЗО

40

50

Кроме того, в красках, которые могут применяться в тампопечати, как правило, используются токсичные растворители, Очистка (удаление) краски ракелем происходит не со всей поверхности, а ее некоторое количество остается по краям формь1. Поэтому эти остатки приходится убирать вручную ватным тампоном, смоченным в растворителе, обычно в бензине. Ручное снятие краски с формы занимает у печатника до 30-40% рабочего времени..Кроме того, около 15% времени требуется на подправку ракеля. При применении тампопечати печатнику приходится прикладывать значительные усилия— более 2-3 кг при заборе рисунка на тампон (давление 0,029-0,033 МПа) и более 4-6 кг при передаче изображения с тампона на изделие (давление 0,0530,063 МПа). Усилие зависит от сложности рисунка, поскольку плошадь контакта контуров с декорируемой поверхностью для каждого рисунка различна. Кроме того, эти усилия при декорирования хрупких елочных украше1п111 приводят к их бою (до 1 5%) .

Белью изобретения является повышение производительности труда и упрошение IIpoIIecca.

Поставленная цель достигается тем, что что согласно способу декорирования стеклянных изделий, преиму1цественно елочных украшений, включающему нанесение краски на штемпель, прижим печатающего инструмента к штемпелю и декорируемому изделию, сушку изделия, на штемпель наносят водорастворимую краску, прижим инструмента к штемпелю осушоств."чют с дел1цо — 0,0048-0,0057 МПа, а сушку изделия ведут на воздухе в течение 35 мин.

2 устройстве для осуц ествленгя спо= соба декорирования стекля1п1ых изделий, ПЮЕ-» 1сШаС ГВЕ ННО ОЛО 1ЦЕ 1Х УКРаШС ЦИИ» включаюшем штемпель, эластичный печатающий инструмент, штемпель выполнен в виде плоской металлической плиты с

IHeQoxoBHT0cThIo рабочей поверхности, равной 0,04 — 0,016. II печатаюцп1й инструмент — из 1ьанесенной на державку резш1ы с рельефным рисунком высотой

1-1, 5 мм, причем державка выполнена из псво лона.

На фиг. 1 представлено устройство при пр1.жиме печатающего инструмента к штемпелю — положение а и декорируемому изделию — положение б, продольный разрез.;. ла фиг. 2 — то же вид сверху.

УcTвойство 13. люHHBT cToii, на котооо11 установлено основание 1, с закрепленнымии иа нем г ляцк11м метал лнческим штемпелем 2, на кото.-ый наносят слой водорастворимо11 крас ",:. 3 и войло1ной прокладкой 4., помешенной в гнезде 5 для установки декор11руемого стеклянного изделия (елочного украшения) 6, а также печатающий инструмент, состоящий из державки 7, выполненной из высокоэлаотичного поролона, с наклеенным на нее листом мягкой резины 8, на наружной поверхности которой нанесен рельефный рисунок B. Державка 7 закреплена в

oIIpBBt

Способ декорирования стеклянных изделий,. преиму1цественно елочных украшений, включает следуюшие операции: нанесен е тонкого слоя водорастворимой краски 3 на гладк1ьй металлический штем пель 2, приж1тм рельефного рисунка 9 печатаюшего IIHcтрумента к слою краски

Лавпение прижима Лавпение прижи=

Т

Па ма к издепию,, МПа но4 ТраШар ф 60 мм 0,029 0,003 0,055 0,005 300 е 75 мм 0,032 0,0034 0,058 0,0055 300

Воцо4 фарет- растф 100 мм 0,033 0,0036 0,06 0,0066 300

Копокоп 0,032 0,0034 0,0 57 0,0054 300

Верхушка 0032 00034 0051 00054 . 300 воримая

Illap g 60 мм 0,032 0,0029 0,057 о 60 мм 0,032 0,0038 0,057

0,0048 300

0,0057 300

3 с усипием, создающим давление

0,0029-0,0038 МПа. Прижим репьефного рисунка 9 к поверхности декорируемого издепия 6, помещенного на войпочную прокпадку 4 в гнезце 5, осуществпяют с 8tt8eM, вызывающим давление в зоне контакта 0,0048-0,0057 МПа. Благодаря высокой эластичности державки 7 и писта мягкой резины 8 достигается попный контакт репьефного рисунка 9 с поверхностью цекорируемого издепия 6, какой бы геометрической формы и размеров она не быпа. Войпочная прокладка

4 предохраняет опорную поверхность стекпянного декорируемсго иэдепия 6 от царапин. B зависимости от диаметра ипи высоты декорируемого издепия 6 набирают такое копичество пластин 11, которое позвопяет устанавливать штемпепь 2 на удобном дпя обспуживания у уровне.

Проведенные исспедования пбказапи, что при усповиях прижима рельефного рисунка 9 печатающего инструмента к штемпепю 2, создающих давпение в зоне контакта меньшем 0,0029 МПа, спой водорастворимой краски 3 не попностью смачивает выступы репьефного рисунка

9. B резупьтате этого оттиск на декоКачество декорирования во всех примерах, хорошее (беэ дефектов).

Изготовпение репьефного рисунка 9 на листе резины 8 вкпючает три операции; иэготовпение шабпона, изготовпение матрицы и изготовпение рисунка 9. а рируемой поверхности получается не. сплошными из штриховых линий. При уси лиях, создающих в зоне контакта рельеф« . ный рисунок 9 - штемпепь 2 давпение, 5 бопьшее, чем 0,0038 МПа краска запопняет пробепьные поверхности на писте резины 8, и оттиск на декорируемой поверхности попучается смазанным. Наипучшее качество оттиска на декорируемой поверхности попучают при давпении в зоне контакта репьефный рисунок 9 — штемпепь 2, равном 0,0034 МПа.

При усповиях прижима печатающего 5 инструмента к декорируемой поверхности 6, создающих давпение, меньшее

0,0048 МПа, оттиск попучается нечетким, пинии -.* штриховыми, отдепенные участки изображения - не пропечатанными. При усипиях, создающих в зоне контакта репьефный рисунок 9 — поверхность декорируемого изделия 6 давпение, более

0,0057 МПа, контуры рисунка попучаются сцвоеиными ипи смазанными. Опта«. мапьное давпение в зоне контакта равйо

0,0054 МПа, что позвопяет попучить высококачественный оттиск.

В табпице привецены конкретные режимы выпопнения прецпагаемого способа °

Изготовление шабпона закпючается в изготовлении фотографии с требуемого

Б5 рисунка, увепиченной в 3-5 раз по отношению к оригинапу дпя точного его воспроизведения, в переводе через копу ровапьную бумагу контура рисунка г

1 049447 фотографии на пластину из полистирола, в углублении на 1-1,5 мм контура рисунка вручную с помощью граверного резца или бормашины.

Изготовление матрицы осуществляется 5 . Ha гравировальном копировально-фрезерном станке с пантографом. Материал матрицы гетинакс, толщина - 10-15 мм. Глубина разработки рисунка на матрице 1,5-2 мм.

Изготовление рельефного рисунка 9 на

10 листе резины производится на прессе с О нагреваемой до температуры 130-150 С с опорной плитой, на которую накладывают сырую вальцованную маслобензостойкую резину и матрицу рисунком к резине.

Зажимают эту систему и выдерживают в течение 5 мин. После снятия с пресса лист резины S с рельефным рисунком 9 наклеивают на поролоновую державку 7.

Стеклянные изделия, в частности елоч- ные украшения, декорируемые предлагаемыми способом и устройством, имеют привлекательный внешний вид и высокое качество воспроизведенного на их поверх25 ности рисунка. Усилие прижима печатающего инструмента к декорируемому изде лию не превышает 0,5 кг, что не приводит к бою при декорировании елочных украшений, Кроме того, используемые при реализации этого способа устройство и материалы отличаются низкой стоимостью и простотой, а нанесение рисунка мажет быть поручено персоналу невысокий квалификации.

Применение водорастворимых красок 35 обеспечивают высокую адгезию пленки к . стеклу, легко забираются печатающим инструментом и наносятся на декорируе. мую поверхность, не подрастворяют пленку нитролаков, эмалей и красок, ранее 0 нанесенных на поверхность изделий, не растворяет резину печатающего инстру мента, легко снимается водой с его рабочей поверхности. В состав краски не входят токсичные материалы, до рабочей консистенции они разбавляются водой.

Расход красок 30 r на 1 м окращиваемой поверхности.

Учитывая, что в предлагаемом способе применяются нетоксичные материалы взамен токсичных нитролаков и эмалей, а усилия, прилагаемые исполнителями при заборе краски и нанесении рисунка на изделия, приблизительно в 10 раз меньше, чем при тампопечати, улучшены санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала и защита окр жающей среды.

Производительность труда при декори ровании стеклянных изделий, в частности елочных укращений, предлагаемыми способом и устройством увеличилась по сравнению с росписью вручную,в 5-6 раз, а по сравнению с темпопечатью в

2-3 pBGB с

Таким образом, внедрение предлагаемого способа декорирования стеклянных изделий позволяет увеличить выпуск остродефицитных высокохудожественных елочных украшений и при этом сократить трудозатраты.

Экономический эффект.от декорирова ния елочных украшений предлагаемым способом и устройством составляет около

12 руб. на 1000 шт. При годовом выпуске 40 млн. шт. елочных игрушек с этим видом росписи экономический эффект в народном хозяйстве составит 480000 руб.

1040447

1049447

Х f0

Составитепь Г. Буровцева

Редактор Г. Вопкова Техред M.Надь Корректор С. Черни Заказ 8346/23 Тираж 4 86 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5

Фипиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная,