Serigrafía

La serigrafía (también conocida como impresión en pantalla o impresión serigráfica) es una técnica de impresión que utiliza una malla para transferir tinta ( o tinte ) a un sustrato , excepto en las áreas impermeables a la tinta mediante una plantilla de bloqueo . Se desliza una espátula o rasqueta sobre la pantalla con un movimiento continuo para llenar las aberturas de la malla con tinta, y un movimiento inverso hace que la pantalla toque momentáneamente el sustrato a lo largo de una línea de contacto. Esto provoca que la tinta humedezca el sustrato y salga de las aberturas de la malla a medida que esta recupera su forma tras el paso de la espátula. Se imprime un color a la vez, por lo que se pueden usar varias pantallas para producir una imagen o diseño multicolor.

Tradicionalmente, se utilizaba seda en este proceso. Actualmente, se emplean comúnmente hilos sintéticos. La malla más popular es la de poliéster. Existen mallas especiales de nailon y acero inoxidable disponibles para el serigrafista. Además, el tamaño de la malla influye en el resultado y el aspecto del diseño final sobre el material.

Esta técnica se utiliza no solo para la impresión de prendas de vestir, sino también para imprimir sobre muchas otras sustancias, como calcomanías, esferas de relojes, globos y otros productos. Entre sus aplicaciones avanzadas se incluye la colocación de conductores y resistencias en circuitos multicapa utilizando finas capas cerámicas como sustrato.

Una pantalla se compone de una malla tensada sobre un marco. La malla puede ser de un polímero sintético , como el nailon , y se utiliza una abertura más fina y pequeña para diseños que requieren mayor detalle. Para que la malla sea efectiva, debe estar montada sobre un marco y tensada. El marco que la sostiene puede ser de diversos materiales, como madera, metal o aluminio, según la complejidad de la máquina o el proceso artesanal. La tensión de la malla se puede comprobar con un tensiómetro; la unidad común para medirla es el newton por centímetro (N/cm).

Una plantilla se forma bloqueando partes de la pantalla en la imagen negativa del diseño que se va a imprimir; es decir, los espacios abiertos son donde aparecerá la tinta sobre el sustrato.

Antes de la impresión, el marco y la pantalla deben someterse al proceso de preimpresión, en el que se aplica una emulsión sobre la malla. Una vez seca, esta emulsión se expone selectivamente a luz ultravioleta a través de una película impresa con el diseño deseado. Esto endurece la emulsión en las zonas expuestas, dejando blandas las partes no expuestas. Posteriormente, se eliminan con un chorro de agua, dejando una zona limpia en la malla con la misma forma que la imagen deseada, lo que permite el paso de la tinta. Es un proceso positivo.

En la impresión textil, la superficie que soporta la tela a imprimir (conocida comúnmente como palé) se recubre con una cinta ancha. Esta cinta protege el palé de posibles fugas de tinta a través de la pantalla, evitando así manchas o la transferencia de tinta al siguiente sustrato. Además, protege el palé del adhesivo utilizado para fijar el sustrato. Con el tiempo, la cinta se cubre de pelusa, la cual se puede retirar, desechar y reemplazar por cinta nueva.

A continuación, se coloca una cinta adhesiva sobre la pantalla y el marco para evitar que la tinta llegue a los bordes. El tipo de cinta utilizada suele depender de la tinta que se vaya a imprimir sobre el sustrato. Generalmente, se utilizan cintas más resistentes para tintas UV y a base de agua, debido a la menor viscosidad de estas tintas y su mayor tendencia a filtrarse por debajo de la cinta.

El último paso en la preimpresión consiste en sellar cualquier poro no deseado en la emulsión. Si estos poros quedan, la tinta se filtrará y dejará marcas indeseadas. Para sellar estos poros, se pueden utilizar materiales como cintas adhesivas, emulsiones especiales y bolígrafos de bloqueo.

Cómo serigrafiar una imagen

Cómo realizar serigrafía con múltiples capas usando CMYK

La pantalla se coloca sobre un sustrato. Se coloca tinta sobre la pantalla y se utiliza una barra de llenado para empujarla a través de los orificios de la malla. El operario comienza con la barra de llenado en la parte posterior de la pantalla, detrás de un depósito de tinta. El operario levanta la pantalla para evitar el contacto con el sustrato y, aplicando una ligera fuerza hacia abajo, tira de la barra de llenado hacia la parte frontal de la pantalla. Esto llena eficazmente las aberturas de la malla con tinta y desplaza el depósito de tinta hacia la parte frontal de la pantalla. A continuación, el operario utiliza una rasqueta (cuchilla de goma) para bajar la malla hasta el sustrato y la empuja hacia la parte posterior de la pantalla. La tinta que se encuentra en las aberturas de la malla se bombea o se comprime por acción capilar hacia el sustrato en una cantidad controlada y predefinida; es decir, el depósito de tinta húmeda es proporcional al grosor de la malla o plantilla. A medida que la rasqueta se mueve hacia la parte posterior de la pantalla, la tensión de la malla la separa del sustrato (lo que se denomina desprendimiento), dejando la tinta sobre la superficie del sustrato.

Existen tres tipos comunes de prensas de serigrafía: planas, cilíndricas y rotativas. ^{[ 10 ]} Un avance en la serigrafía con pantallas planas, a partir de 1963, consistió en enrollar la pantalla para formar un tubo, con el suministro de tinta y la rasqueta en su interior. El rodillo resultante gira a la misma velocidad que la banda en una máquina de rollo a rollo. Las ventajas son altas tasas de producción y rollos largos de producto. Este es el único método para realizar impresiones/recubrimientos de alto relieve con patrones completos como un proceso continuo, y se ha utilizado ampliamente para la fabricación de papeles pintados texturizados.

Los artículos textiles estampados con diseños multicolores suelen utilizar la técnica de impresión húmedo sobre húmedo, es decir, los colores se secan en la propia prensa, mientras que en los artículos gráficos se deja secar el proceso entre colores, que luego se imprimen con otra pantalla y, a menudo, en un color diferente después de que el producto se haya realineado en la prensa.

La mayoría de las pantallas están listas para el recubrimiento en esta etapa, pero a veces requieren un paso adicional en el proceso de recuperación llamado desempañado. Este paso adicional elimina la neblina o las "imágenes fantasma" que quedan en la pantalla una vez retirada la emulsión. Las imágenes fantasma suelen delinear tenuemente las áreas abiertas de las plantillas anteriores, de ahí su nombre. Son el resultado de los residuos de tinta atrapados en la malla, a menudo en los nudos de la misma (los puntos donde se cruzan los hilos). Una pantalla correctamente limpia no presentará ningún rastro residual de la imagen anterior visible en su superficie.

Un método de estarcido que ha ganado popularidad en los últimos años es la técnica de emulsión fotográfica :

1. La imagen original se crea sobre una superposición transparente, y puede dibujarse o pintarse directamente sobre ella, fotocopiarse o imprimirse con una impresora de ordenador, asegurándose de que las áreas que se van a entintar no sean transparentes. Se puede utilizar cualquier material que bloquee la luz ultravioleta como película, incluso cartulina. También se puede utilizar un positivo en blanco y negro (proyectado sobre la pantalla). Sin embargo, a diferencia de la fabricación tradicional de planchas, estas pantallas se exponen normalmente utilizando positivos de película.
2. A continuación, se debe seleccionar una pantalla. Existen diferentes densidades de malla que se pueden utilizar según el nivel de detalle del diseño que se va a imprimir. Una vez seleccionada la pantalla, se debe recubrir con una emulsión fotosensible y dejarla secar. Una vez seca, se puede exponer la impresión.
3. La lámina se coloca sobre la pantalla y luego se expone a una fuente de luz que contiene luz ultravioleta en el espectro de 350 a 420 nanómetros.
4. La pantalla se lava a fondo. Las zonas de emulsión que no estuvieron expuestas a la luz se disuelven y se eliminan, dejando una plantilla negativa de la imagen sobre la malla.

perlas de caviar

Una perla de caviar es un adhesivo impreso con la forma del diseño, al que luego se le aplican pequeñas cuentas de plástico; funciona bien con áreas de bloques sólidos, creando una superficie táctil interesante.

Tinta agrietada

La tinta puede aplicarse de forma que, tras el secado, se forme una superficie agrietada. Si la tinta no se seca por completo, pueden aparecer grietas similares de forma involuntaria.

Tintas de descarga

Las tintas de descarga utilizan sulfoxilato de formaldehído de zinc (el análogo de zinc de Rongalite ) para eliminar, o descargar, el tinte de la tela. La desventaja de usar tintas de descarga es que el proceso solo funciona correctamente en telas oscuras con un contenido de 100 % algodón. Las telas con tintes base y las mezclas de telas descargarán su tinte en diferentes grados. Los vapores resultantes de la aplicación y el curado son penetrantes, por lo que generalmente se necesita una ventilación fuerte y una mascarilla para minimizar la exposición. La ventaja de este proceso es que la descarga es especialmente efectiva para estampados desgastados y como base en prendas oscuras que se imprimirán con capas adicionales de plastisol. Añade variedad al diseño y le da ese tacto suave y natural.

Tinta expansiva (inflado)

La tinta expansiva, o tinta con relieve, es un aditivo para tintas plastisol que eleva la impresión de la prenda, creando una apariencia y sensación tridimensional en el diseño. Se utiliza principalmente al imprimir en prendas de vestir. ^{[ 11 ]}

Formación de bandadas

El flocado consiste en imprimir un pegamento sobre la tela y luego aplicar un material flocado para conseguir un tacto aterciopelado.

Frustrar

El estampado en lámina metálica es muy similar al estampado flocado, comenzando con una capa base de adhesivo o tinta plastisol. El acabado se logra aplicando una fina lámina de material reflectante o tipo espejo sobre la base estampada, y luego se aplica calor para fijarla. El sustrato de lámina metálica no se adhiere a las áreas no estampadas del diseño, y el resto de la lámina se desecha.

Proceso de cuatro colores o modelo de color CMYK

El proceso de cuatro colores consiste en crear la obra de arte y luego separarla en cuatro colores (CMYK) que se combinan para crear el espectro completo de colores necesario para las impresiones fotográficas. Esto significa que se puede simular una gran cantidad de colores utilizando solo 4 tramas, lo que reduce costos, tiempo y preparación. Este proceso utiliza medios tonos . Las tintas deben mezclarse y son más translúcidas, lo que implica una menor intensidad de color.

Purpurina/brillo

La tinta con purpurina o brillo se obtiene añadiendo partículas metálicas a la base de la tinta para crear un efecto brillante. Generalmente está disponible en dorado o plateado, pero se puede mezclar para obtener la mayoría de los colores.

Brillo

La tinta brillante se obtiene al aplicar una base transparente sobre tintas impresas previamente para crear un acabado brillante.

Metálico

Metallic ink is similar to glitter, but smaller particles suspended in the ink. A glue is printed onto the fabric, then nano-scale fibers applied on it. This is often purchased already made.

Mirrored Ink

Mirrored silver and gold are highly reflective, solvent-based inks. Mirrored inks can be prone to tarnishing over time.

Nylobond

Nylobond is a special ink additive for printing onto technical or waterproof fabrics.

Plastisol

Plastisol is the most common ink used in commercial garment decoration. Good colour opacity onto dark garments and clear graphic detail with, as the name suggests, a more plasticized texture. This print can be made softer with special additives or heavier by adding extra layers of ink. Plastisol inks require heat (approx. 150 °C (300 °F) for many inks) to cure the print, except in the case of low cure inks.

PVC and phthalate free

PVC and phthalate free is a relatively new breed of ink and printing with the benefits of plastisol but without the two main toxic components. It also has a soft texture and is being produced by most major suppliers.^[12]

Suede ink

Suede ink is a milky coloured additive that is added to plastisol. With suede additive you can make any colour of plastisol have a suede feel. It is actually a puff blowing agent that does not bubble as much as regular puff ink. The directions vary from manufacturer to manufacturer, but generally up to 50% suede can be added to normal plastisol.

Water-based inks

These penetrate the fabric more than the plastisol inks and create a much softer feel. Ideal for printing darker inks onto lighter coloured garments. Also useful for larger area prints where texture is important. Some inks require heat or an added catalyst to make the print permanent.

Water-based dye (ink)

As opposed to a thicker plastisol ink, this dye arrives as a concentrate which is mixed into a printing paste (thickener) to allow screen printing, this process is best used on light garments and as the dye is in the fibers themselves is often used for dish cloths, napkins and the like. This is similar to traditional textile printing.

High density

High density is a process which uses a type of varnish against a lower mesh count with many coats of emulsion or a thicker grade of emulsion (e.g., Capillex). After the varnish passes through to the substrate, an embossed-appearing, 'raised' area of varnish is created. When cured at the end of the process, the varnish yields a Braille effect, hence the term 'high density'.

La serigrafía es más versátil que las técnicas de impresión tradicionales. A diferencia del grabado o la litografía , no es necesario imprimir la superficie bajo presión, ni tampoco tiene que ser plana. Se pueden utilizar diferentes tintas para trabajar con una variedad de materiales, como textiles, cerámica, ^{[ 13 ]} madera, papel, vidrio, metal y plástico. Como resultado, la serigrafía se utiliza en muchas industrias diferentes, entre ellas:

• Globos
• Ropa
• Calcomanías
• Dispositivos médicos
• Electrónica impresa , ^{[ 14 ]} incluyendo la impresión de placas de circuitos
• Etiquetas de productos
• Gráficos de snowboard
• tejido textil
• Tecnología de película gruesa
• Máquinas de pinball
• Vasos y tazas
• las bandas negras alrededor de algunos vidrios templados para automóviles

En la serigrafía sobre células solares fotovoltaicas (FV) basadas en obleas, la malla y las barras de plata se imprimen en la parte frontal; además, las barras de plata se imprimen en la parte posterior. Posteriormente, se aplica pasta de aluminio sobre toda la superficie posterior para pasivación y reflexión superficial. Uno de los parámetros que se pueden variar y controlar en la serigrafía es el grosor de la impresión. Esto la hace útil para algunas técnicas de impresión de células solares, componentes electrónicos, etc.

Las obleas solares son cada vez más delgadas y grandes, por lo que se requiere una impresión cuidadosa para mantener una tasa de rotura más baja, aunque un alto rendimiento en la etapa de impresión mejora el rendimiento de toda la línea de producción de células.

Para imprimir varias copias del diseño en prendas de forma eficiente, tanto los impresores aficionados como los profesionales suelen utilizar una máquina de serigrafía, un término coloquial ya que la mayoría de las máquinas de serigrafía son muy diferentes de las de impresión offset . Muchas empresas ofrecen máquinas de impresión, desde las más sencillas hasta las más sofisticadas. Estas máquinas se presentan en tres tipos: manuales (también conocidas como de banco), semiautomáticas y automáticas. La mayoría de las empresas de impresión utilizan una o más máquinas semiautomáticas o automáticas, junto con máquinas manuales para tiradas cortas y muestras.

Si bien la serigrafía manual se puede realizar con carruseles, bancos de trabajo (ambos a menudo denominados coloquialmente prensas) o incluso sobre mesas, las máquinas semiautomáticas y totalmente automáticas se dividen en dos categorías principales: impresoras planas ^{[ 15 ]} (para carteles, impresión artística u otros sustratos planos) y carruseles y máquinas ovaladas (para prendas de vestir y otros textiles). Ambas son fundamentalmente similares en términos de automatización, pero difieren en aspectos como el tamaño físico y las opciones de actualización. ^{[ 16 ]}

Estas máquinas son mucho más rápidas y utilizan presión neumática generada por compresores de aire o motores eléctricos para mover las rasquetas, girar y subir o bajar las paletas, eliminando gran parte del trabajo manual. Además, utilizan luz ultravioleta para el curado instantáneo de la imagen, lo que reduce significativamente la fatiga del operario y proporciona resultados más uniformes.

En la automatización del diseño electrónico , la serigrafía forma parte de la pila de capas de la placa de circuito impreso (PCB), y los lados superior e inferior se describen en archivos Gerber individuales como cualquier otra capa (como las capas de cobre y de parada de soldadura ). ^{[ 17 ]} Los nombres típicos para estas superposiciones de impresión de servicio incluyen tSilk/ bSilkaka PLC/ PLS^{[ 18 ] [ nb 1 ]} o TSK/ BSK( EAGLE ), F.SilkS/ B.SilkS( KiCad ), PosiTop/ PosiBot( TARGET ), silkTop/ silkBottom( Fritzing ), SST/ SSB( OrCAD ), ST.PHO/ SB.PHO( PADS ), SEVS/ SERS( WEdirekt ) ^{[ 19 ]} o GTO/ GBO(Gerber y muchos otros ^{[ 20 ]} ).

La serigrafía, una técnica ampliamente utilizada en la industria gráfica, ha encontrado su nicho en el ámbito de la electrónica impresa. Su versatilidad y capacidad para depositar gruesas capas de tinta la hacen ideal para la creación de pistas conductoras, sensores y otros componentes electrónicos. Además, la serigrafía ofrece ventajas como un alto rendimiento, bajos costes de producción y compatibilidad con una amplia gama de sustratos, incluidos los materiales flexibles. Estas características la convierten en la opción preferida para la producción a gran escala de dispositivos electrónicos impresos.

Si bien la serigrafía ofrece un enorme potencial en la electrónica impresa, también presenta ciertos desafíos. La resolución de líneas finas, la compatibilidad con materiales avanzados y la necesidad de un registro preciso plantean oportunidades constantes de investigación y desarrollo. Sin embargo, los continuos avances en la formulación de tintas, los equipos y la optimización de procesos están abriendo el camino a interesantes posibilidades futuras, como la integración de la electrónica impresa en dispositivos del Internet de las Cosas (IoT), sistemas de recolección de energía y mucho más.

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• Inyección de tinta
• electrónica impresa

• Biegeleisen, Jacob I. Biegeleisen (1972). Serigrafía: Una guía contemporánea de la técnica de la serigrafía para artistas, diseñadores y artesanos . Nueva York: Watson-Guptill Publications. ISBN 0823046656.
• Chieffo, Clifford T. (1979). La serigrafía como arte  : Manual de impresión serigráfica contemporánea . Nueva York: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0442215614.
• Lengwiler, Guido (2013). Historia de la serigrafía . Cincinnati: ST Media Group International. ISBN 0944094740.
• MacDougall, Andy (2008). Serigrafía hoy: Lo básico . Cincinnati: ST Media Group International. ISBN 0944094619.
• Saff, Donald ; Sacilotto, Deli (1979). Serigrafía: Historia y técnica . Nueva York: Holt, Rinehart, and Winston. ISBN 0-03-045491-3.
• Zahn, Bert (1935). Métodos de reproducción mediante serigrafía . Chicago, Illinois: Fredrick J. Drake & Co. Ref. 1942.1694.

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