La serigrafía es una técnica de impresión en la que se utiliza una malla para transferir tinta (o tinte ) a un sustrato , excepto en áreas que se vuelven impermeables a la tinta mediante una plantilla de bloqueo . Se mueve una cuchilla o una escobilla de goma a lo largo de la pantalla en un "golpe de inundación" para llenar las aberturas abiertas de la malla con tinta, y luego un golpe inverso hace que la pantalla toque el sustrato momentáneamente a lo largo de una línea de contacto. Esto hace que la tinta humedezca el sustrato y salga de las aberturas de la malla a medida que la pantalla vuelve a su posición original después de que la cuchilla haya pasado. 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 el proceso. Actualmente, se utilizan comúnmente hilos sintéticos. La malla más popular en uso general está hecha de poliéster. Hay materiales de malla de uso especial de nailon y acero inoxidable disponibles para el serigrafista. También hay diferentes tipos de tamaño de malla que determinarán el resultado y el aspecto del diseño terminado en el material.
La técnica se utiliza no solo para la impresión de prendas de vestir, sino también para la impresión sobre muchas otras sustancias, como calcomanías, esferas de relojes, globos y muchos otros productos. Los usos avanzados incluyen la colocación de conductores y resistencias en circuitos multicapa utilizando capas finas de cerámica como sustrato.
La serigrafía apareció por primera vez de forma reconocible en China durante la dinastía Song (960-1279 d. C.). [1] [2] Luego fue adaptada por otros países asiáticos como Japón y se creó utilizando métodos más nuevos.
La serigrafía se introdujo en gran medida en Europa occidental desde Asia en algún momento del siglo XVIII, pero no ganó gran aceptación o uso en Europa hasta que la malla de seda estuvo más disponible para el comercio desde el este y se descubrió una salida rentable para el medio.
A principios de la década de 1910, varios impresores que experimentaban con productos químicos fotorreactivos utilizaron las conocidas propiedades de endurecimiento o reticulación activadas por luz actínica de los productos químicos de cromato y dicromato de potasio, sodio o amonio con pegamentos y compuestos de gelatina . Roy Beck, Charles Peter y Edward Owens estudiaron y experimentaron con emulsiones sensibilizadas con sal de ácido crómico para esténciles fotorreactivos. Este trío de desarrolladores demostraría que revolucionaría la industria de la serigrafía comercial al introducir en la industria los esténciles con imágenes fotográficas, aunque la aceptación de este método tardaría muchos años. La serigrafía comercial ahora utiliza sensibilizadores mucho más seguros y menos tóxicos que los bicromatos. Actualmente, [¿ cuándo? ] existen grandes selecciones de productos químicos de emulsión sensibilizados previamente y "mezclados por el usuario" para crear esténciles fotorreactivos.
Un grupo de artistas que más tarde formaron la National Serigraph Society , incluidos los artistas de la WPA Max Arthur Cohn , Anthony Velonis y Hyman Warsager , acuñaron la palabra "serigrafía" en la década de 1930 para diferenciar la aplicación artística de la serigrafía del uso industrial del proceso. [3] "Serigrafía" es una palabra compuesta formada a partir del latín "sēricum" (seda) y el griego "graphein" (escribir o dibujar). [4]
Los historiadores de la tienda de carteles de la WPA de Nueva York dan crédito exclusivo a Anthony Velonis por establecer los métodos de serigrafía utilizados allí, una reputación reforzada por la publicación de su folleto de 1937 Problemas técnicos del artista: Técnica del proceso de serigrafía. Guido Lengweiler ha corregido este malentendido en su libro, Una historia de la serigrafía , publicado en inglés en 2016. Como resultado de estas tiendas de carteles de la WPA, al menos dos estudios de la ciudad de Nueva York en tiempos de guerra comenzaron a decorar azulejos de cerámica con esmalte bajo fuego aplicado mediante serigrafía a partir de 1939: el taller de Esteban Soriano y Harold Ambellan llamado Designed Tiles . [5]
El Centro Nacional de Asistencia Ambiental para Imprentas afirma: "La serigrafía es posiblemente el proceso de impresión más versátil de todos. Dado que los materiales de serigrafía rudimentarios son tan asequibles y están disponibles con tanta facilidad, se ha utilizado con frecuencia en entornos y subculturas clandestinas , y el aspecto no profesional de estas serigrafías de la cultura del bricolaje se ha convertido en una estética cultural importante que se ve en carteles de películas, portadas de discos, folletos, camisetas, fuentes comerciales en publicidad, en obras de arte y en otros lugares. [ verificar ]
Se le atribuye al artista Andy Warhol el mérito de popularizar la serigrafía como técnica artística. Entre las serigrafías de Warhol se encuentra su Díptico de Marilyn de 1962 , que es un retrato de la actriz Marilyn Monroe impreso en colores llamativos. Warhol recibió el apoyo en su producción del maestro serigrafista Michel Caza, miembro fundador de Fespa . [6] [7]
La hermana Mary Corita Kent ganó fama internacional por sus vibrantes serigrafías durante las décadas de 1960 y 1970. Sus obras tenían los colores del arco iris, contenían palabras que eran políticas y fomentaban la paz, el amor y el cuidado.
El empresario, artista e inventor estadounidense Michael Vasilantone comenzó a utilizar, desarrollar y vender una máquina de serigrafía para prendas de vestir multicolor rotativa en 1960. Más tarde, Vasilantone solicitó una patente [8] para su invención en 1967, concedida con el número 3.427.964 el 18 de febrero de 1969. [8] La máquina original se fabricó para imprimir logotipos e información del equipo en prendas de bolos , pero pronto se dirigió a la nueva moda de la impresión en camisetas. La patente de Vasilantone fue licenciada por varios fabricantes y la producción y el auge resultantes en camisetas impresas hicieron que esta máquina de serigrafía para prendas de vestir se hiciera popular. La serigrafía sobre prendas de vestir representa actualmente [ ¿cuándo? ] más de la mitad de la actividad de serigrafía en los Estados Unidos. [9]
La serigrafía gráfica se utiliza ampliamente en la actualidad para crear gráficos producidos en grandes series o en masa, como carteles o expositores. Se pueden crear impresiones a todo color imprimiendo en CMYK (cian, magenta, amarillo y negro).
La serigrafía se presta muy bien a la impresión sobre lienzo. Andy Warhol , Arthur Okamura , Robert Rauschenberg , Roy Lichtenstein , Harry Gottlieb y muchos otros artistas han utilizado la serigrafía como expresión de creatividad y visión artística.
Otra variante, la serigrafía híbrida digital, es una unión entre la serigrafía analógica y la impresión digital directa sobre prenda tradicional, dos de las tecnologías de embellecimiento textil más comunes que se utilizan en la actualidad. Básicamente, la serigrafía híbrida digital es una prensa de serigrafía automática con un realce digital CMYK ubicado en una de las estaciones de serigrafía. La serigrafía híbrida digital es capaz de ofrecer opciones de datos variables, lo que permite crear infinitas personalizaciones, con la capacidad añadida de utilizar técnicas específicas de serigrafía.
Una pantalla está hecha de un trozo de malla estirada sobre un marco. La malla puede estar hecha de un polímero sintético , como el nailon , y se utilizaría una abertura más fina y más pequeña para la malla para un diseño que requiera un grado de detalle más alto y más delicado. Para que la malla sea efectiva, debe estar montada en un marco y debe estar bajo tensión. El marco que sostiene la malla puede estar hecho de diversos materiales, como madera, metal o aluminio, dependiendo de la sofisticación de la máquina o del procedimiento artesanal. La tensión de la malla puede verificarse utilizando un tensiómetro; una unidad común para la medición de la tensión de la malla es 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 en el sustrato.
Antes de realizar la impresión, el marco y la pantalla deben pasar por un proceso de preimpresión, en el que se "extiende" una emulsión a lo largo de la malla. Una vez que esta emulsión se ha secado, se expone selectivamente a la luz ultravioleta, a través de una película impresa con el diseño deseado. Esto endurece la emulsión en las áreas expuestas, pero deja blandas las partes no expuestas. Luego se lavan con un rociador de agua, dejando una zona limpia en la malla con la forma idéntica a la imagen deseada, que permitirá el paso de la tinta. Es un proceso positivo.
En la impresión de telas, la superficie que soporta la tela que se va a imprimir (comúnmente llamada paleta) se recubre con una "cinta para paletas" ancha. Esto sirve para proteger la "paleta" de cualquier fuga de tinta no deseada a través de la pantalla y potencialmente manchar la "paleta" o transferir tinta no deseada al siguiente sustrato. La cinta para paletas también se utiliza para proteger la paleta del uso de pegamento que mantiene el sustrato adherido y en su lugar en la paleta. Con el tiempo, la cinta para paletas se cubrirá de pelusa que luego se puede quitar, desechar y reemplazar por una nueva cinta para paletas.
A continuación, se recubre la pantalla y el marco con una cinta para evitar que la tinta llegue al borde de la pantalla y el marco. El tipo de cinta que se utiliza para este fin suele depender de la tinta que se va a imprimir sobre el sustrato. Por lo general, se utilizan cintas más agresivas para las tintas UV y a base de agua debido a que las tintas tienen una viscosidad menor y una mayor tendencia a deslizarse por debajo de la cinta.
El último proceso de la "preimpresión" consiste en bloquear los "agujeros" no deseados en la emulsión. Si estos agujeros quedan en la emulsión, la tinta seguirá atravesándola y dejará marcas no deseadas. Para bloquear estos agujeros, se pueden utilizar materiales como cintas, emulsiones especiales y "bolígrafos opacos".
La pantalla se coloca sobre un sustrato. Se coloca tinta sobre la pantalla y se utiliza una barra de llenado para empujar la tinta a través de los orificios de la malla. El operador comienza con la barra de llenado en la parte trasera de la pantalla y detrás de un depósito de tinta. El operador levanta la pantalla para evitar el contacto con el sustrato y luego, utilizando una ligera cantidad de fuerza hacia abajo, tira de la barra de llenado hacia el frente de la pantalla. Esto llena eficazmente las aberturas de la malla con tinta y mueve el depósito de tinta hacia el frente de la pantalla. Luego, el operador utiliza una escobilla de goma para mover la malla hacia abajo hasta el sustrato y empuja la escobilla hacia la parte trasera de la pantalla. La tinta que está en la abertura de la malla se bombea o se aprieta por acción capilar hacia el sustrato en una cantidad controlada y prescrita, es decir, el depósito de tinta húmeda es proporcional al grosor de la malla o la plantilla. A medida que la escobilla se mueve hacia la parte trasera de la pantalla, la tensión de la malla tira de la malla hacia arriba alejándola del sustrato (lo que se denomina desprendimiento), dejando la tinta sobre la superficie del sustrato.
Existen tres tipos comunes de prensas de serigrafía: de cama plana, de cilindro y rotativa. [10] Un desarrollo de la serigrafía con pantallas planas a partir de 1963 fue envolver la pantalla para formar un tubo, con el suministro de tinta y la escobilla de goma dentro del tubo. El rodillo resultante gira a la misma velocidad que la banda en una máquina de rollo a rollo. Los beneficios son altas tasas de producción y rollos largos de producto. Esta es la única forma de hacer una impresión/recubrimiento con patrones completos de gran espesor como un proceso continuo, y se ha utilizado ampliamente para la fabricación de papeles pintados texturizados.
Los artículos textiles impresos con diseños multicolores a menudo utilizan una técnica húmedo sobre húmedo, o colores que se secan mientras están en la prensa, mientras que los artículos gráficos se dejan secar entre colores que luego se imprimen con otra pantalla y, a menudo, en un color diferente después de que el producto se realinea en la prensa.
La mayoría de las pantallas están listas para volver a recubrirlas en esta etapa, pero a veces las pantallas tendrán que pasar por un paso más en el proceso de recuperación llamado desempañado. Este paso adicional elimina la neblina o las "imágenes fantasma" que quedan en la pantalla una vez que se ha eliminado la emulsión. Las imágenes fantasma tienden a delinear tenuemente las áreas abiertas de las plantillas anteriores, de ahí el nombre. Son el resultado de residuos de tinta atrapados en la malla, a menudo en los nudillos de la malla (los puntos donde se cruzan los hilos). Una pantalla correctamente limpiada no tendrá 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 :
La serigrafía es más versátil que las técnicas de impresión tradicionales. La superficie no tiene que imprimirse bajo presión, a diferencia del grabado o la litografía , y no 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:
En la serigrafía sobre células solares fotovoltaicas (PV) basadas en obleas, la malla y los buses de plata se imprimen en la parte frontal; además, los buses de plata se imprimen en la parte posterior. Posteriormente, se dispensa pasta de aluminio sobre toda la superficie de la parte posterior para la pasivación y la reflexión superficial. Uno de los parámetros que puede variar y se puede controlar en la serigrafía es el grosor de la impresión. Esto lo hace útil para algunas de las técnicas de impresión de células solares, electrónica, 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 de la pantalla en las prendas de manera eficiente, los impresores aficionados y profesionales suelen utilizar una prensa de serigrafía, que es un término coloquial, ya que la mayoría de las máquinas de serigrafía son muy diferentes de las prensas de impresión offset . Muchas empresas ofrecen prensas de impresión simples y sofisticadas. Estas prensas vienen en uno de tres tipos: manual (también conocida como de banco de mano), semiautomática y completamente automática. La mayoría de las empresas de impresión utilizarán una o más máquinas semiautomáticas o completamente automáticas con máquinas manuales para tiradas pequeñas y muestreo.
Mientras que la serigrafía manual se puede realizar con carruseles, bancos de mano (ambos a los que se suele denominar coloquialmente prensas) o incluso sobre mesas, las máquinas semiautomáticas y totalmente automáticas se dividen en dos categorías principales: impresoras de superficie plana [17] (impresión de carteles, arte u otros sustratos planos) y carruseles y máquinas ovaladas (prendas y otras prendas, entre otros textiles). Ambas son fundamentalmente similares en términos de automatización, pero difieren en áreas como el espacio físico y las rutas de actualización. [18]
Estas máquinas son mucho más rápidas y utilizan presión neumática generada por compresores de aire o utilizan motores eléctricos para tirar de las escobillas, rotar y elevar o bajar paletas eliminando gran parte del trabajo manual de la tarea y utilizan UV para el curado instantáneo de imágenes, lo que resulta en reducciones significativas en la fatiga del operador, así como resultados más consistentes. [19]
En la automatización del diseño electrónico , la serigrafía es 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 detención de soldadura ). [20] Los nombres típicos para estas superposiciones de impresión de servicio incluyen tSilk/ bSilktambién conocido como PLC/ PLS[21] [nb 1] o TSK/ BSK( EAGLE ), F.SilkS/ B.SilkS( KiCad ) , PosiTop/ PosiBot( TARGETsilkTop ), / silkBottom( Fritzing ), SST/ SSB( OrCAD ), ST.PHO/ SB.PHO( PADS ), SEVS/ SERS( WEdirekt ) [22] o GTO/ GBO(Gerber y muchos otros [23] ).
La serigrafía, una técnica ampliamente adoptada en la industria de la impresión, ha encontrado su nicho en el ámbito de la electrónica impresa. Su versatilidad y capacidad para depositar capas gruesas de tinta la hacen ideal para crear pistas conductoras, sensores y otros componentes electrónicos. Además, la serigrafía ofrece ventajas como un alto rendimiento, bajos costos de producción y compatibilidad con una amplia gama de sustratos, incluidos los materiales flexibles. Estos atributos la convierten en la opción preferida para la producción a gran escala de dispositivos electrónicos impresos.
Si bien la serigrafía ofrece un potencial enorme en la electrónica impresa, también enfrenta ciertos desafíos. La resolución de líneas finas, la compatibilidad con materiales avanzados y la necesidad de un registro preciso plantean oportunidades de investigación y desarrollo en curso. Sin embargo, los avances continuos en formulaciones de tinta, equipos y optimización de procesos están allanando el camino para futuras posibilidades interesantes, incluida la integración de la electrónica impresa en dispositivos de Internet de las cosas (IoT), sistemas de recolección de energía y más.
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