胶刮在丝印工序中的应用常识

胶刮在丝印工序中的应用常识

美亚科技吴清波

一，为胶刮正名

在丝印过程中，胶刮（squeegee）是用来刮压网版上的印料，使之漏印在承印物上的一种胶制工具，它包刮胶和刮柄两个部分。

顾名思义，胶刮和刮胶是从属关系。因此，人们常把胶刮说成是刮胶是不正确的。

在PCB丝印过程中使用的是胶刮（也称刮刀），而不是单一的刮胶，单独的刮胶不匹配刮柄是很难完成丝印目的的。

二，胶刮的制成基材

组成胶刮的刮柄和刮胶通常选用以下基材：

A:刮柄：有木柄和金属柄（如铝，不锈钢）等

B:刮胶：有聚氨酯胶、丁睛基胶、奥通基胶、氯丁基胶、丙烯睛橡胶、硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶等类型，但从各方面性能来看，多数PCB厂家采用聚氨酯胶刮。

因此，我们以下所提及的胶刮只囿于聚氨酯胶刮。

三，刮胶的成型方法

根据调查，国内外生产厂家主要采取以下六种成型方式（尤以前三种成型方式为多）：

1，喷射（热塑）成型法：

原料在注射机内加热熔化，搅拌均匀后，注射入一个特定模具内冷却而成型

2，辊压成型法：加热的物料在一个特定的设备内，通过一对热辊压延而成型

3，浇注成型法：

熔融的物料液体倒入一个特定的模胚，冷却而成型

4，挤拉成型法：与注射法相似，熔料在机腔前段开始冷却，通过机口挤出，凭借外力拉出而成型

5，模压成型法：物料在一个特定的模具内，通过上下加热、加压压制而成

6，真空成型法：物料在一个特定的模具内，通过抽真空并冷却而成型

四，胶刮的尺寸和物理指数

聚氨酯刮胶是由二元或多元异氰酸酯（硬段分子）和二元或多元羟基化合物（软段分子）交联聚合而成的一种热塑性弹性体，其特征是主链上含有

－N － C －O 基因

ⅠⅡ

H O

聚氨酯（Polyurethane）是聚氨基甲酸酯的简称，它在1937年由O.Bayer首次发现。

现在工业上大多用甲苯二异氰酸酯合成，其聚合后的分子结构模式如下：

而最简单的聚氨酯是由二异氰酸酯和二元醇反应制取，其交联模式如下：

聚氨酯合成的交联模式图

聚氨酯软、硬段分子相结合的嵌连模式决定其即有一定的柔软性（弹性），又有一定的硬度。聚氨酯的物理特性界于橡胶和塑料之间：

shore.A级硬度在50-90kg/mm2左右

密度：1.25-1.29g/cm3

Kg温度高达1000C，熔融温度在2000C左右

胶刮尺寸是根据客户需要制成：

一般来说，厚4-12.7mm,宽25-60mm，长500-1000mm不限。

（而在实际生产上长一般要求比漏印图形每边长5-8cm左右）

刮胶露出刮柄的长短根据刮胶的软硬程度和丝印目的而定：

一般外露1.5-4CM,内藏1-2CM

五，浅说硬度及标示方法

硬度是物质受压变形程度或抗刺穿能力的一种物理度量方式。

硬度可分相对硬度和绝对硬度。

绝对硬度一般在科学界使用，生产实践中很少用到。

我们通常使用硬度体系为相对的硬度，大致有以下几种标示方法：

肖氏、洛氏、布氏、韦氏、鲁氏、莫氏、铅笔硬度等等。

测漆膜或涂覆材料的表面耐磨力用铅笔硬度表示，如在PCB行业中油墨硬度的测试。

测橡胶及弹性体，用肖氏硬度，如PCB工序中胶刮硬度的测试。

肖氏硬度的测试方法类似网版张力测试：表盘上的指针通过弹簧与一个刺针相连，用针刺入被测物表面，表盘上所显示的数值即为硬度值。

肖氏硬度体系常见有A级和D级两种表示方式。

胶刮的A级硬度一般在50-90KG/MM2之间。

以下是各种硬度表示体系之间的对比：

六，刮胶的分类

1，胶刮按分子结构可分：聚酯型、聚醚型

2，按颜色分：主要有原色、绿色、蓝色、橙黄、红色、琥珀色，另外还有黑色、棕褐色等。3，按软硬速度可分：

软性胶刮（S）50-650

多用于印刷表面粗糙/不平整的产品或硬质产品，如玻璃、金属、塑料等

中性胶刮（M）65-750

多用于印刷表面比较平整或略有起伏稍有硬度的产品，如PCB的阻焊丝印

硬性胶刮（H）75-900

多用于印刷表面十分平整比较软质的产品。如橡胶制品的丝印。

4，按加工方法可分：浇注型、混炼型、热塑型。

5，按形状和质材组合胶刮可分以下几种（见下表）：

七，刮胶的性能：

刮胶的性能可以从以下几个方面去考察:

1，物理特性：如硬度、耐磨性、回弹性、拉伸强度、撕裂强度等。

2，化学特性：如耐溶剂性、耐油性、耐候性、光热稳定性、水/气阻隔性、耐臭氧性等3，电功能性：如抗静电性等

以下附的是几种橡胶和聚氨酯胶的各种性能对比表(表见下页)：

八，胶刮在丝印中的功能及工作原理：

功能：

1，刮料作用：刮除网版上多余的油墨，使网板在刮印过程中尽可能的不残油。

2，匀料作用:使油墨从网板一端均匀地移向另一端。

3，填料作用：使油墨穿过网板的网眼，漏印到承印物上。

4，压印作用：使网版顺应承印物的表面与承印物保持紧密的接触。

工作原理：（图见下页）

刮胶种类各种性能聚异戊

二稀

丁苯橡

胶

丁睛橡

胶

氯丁橡

胶

丁基橡

胶

乙丙橡

胶

聚硫橡

胶

硅橡胶聚氨脂

硬度√

耐磨性X√√X√

回弹性X√X√√

耐油性√√√X√√

耐溶剂性（@X√X√√

耐候性（抗老化

性

√X√√√√√

光热稳定性√√√√√

拉伸强度X√

撕裂强度X√

抗静电性X√

水/气阻隔性√√√

耐臭氧性√

以上√为优良，X为极差，空白为一般、较差或有待考证

@：一般来说极性物质，耐非极性溶剂。如聚氨酯：耐矿物油（煤油）、烷烃类溶剂而非极性物质，耐极性溶剂。聚异戊二稀（天然橡胶）、丁基橡胶、乙丙橡胶属非极性物质。

胶刮的丝印工作原理图

在丝印过程中，夹角、作用力、及下油量三者之间的关系

胶刮受力力矩分析图