Qu’est-ce que la tampographie?

Un guide étape par étape – spécialiste de l’impression C. Luca

DÉfinition

La tampographie est un procédé d’impression en offset indirect (gravure) dans lequel une tampon de silicone prend une image en 2D à partir d’un cliché d’impression gravé au laser et la transfère à un objet en 3D. Grâce à la tampographie, il est désormais possible d’imprimer sur tous les types de produits aux formes difficiles, courbés (bombés), creux (concaves), cylindriques, sphériques, à angles composés, textures, etc., ce qui n’était pas possible avec les procédés d’impression traditionnels.

Pour pouvoir imprimer en tampographie, il vous faut des pièces indispensables :

COMMENT IMPRIMER EN TAMPOGRAPHIE?

Étape 1 : La cartouche d’encre fermée (étanche) se place sur la zone d’illustration gravée du clichés de tampographie, recouvre l’image et la remplit d’encre. C’est la position initiale.

Étape 2 : La cartouche d’encre fermée s’éloigne de la zone d’illustration gravée, en prenant toute l’encre en surplus et en exposant l’image gravée, qui est remplie d’encre. La couche supérieure d’encre devient collante dès qu’elle est exposée à l’air ; c’est ainsi que l’encre adhère au tampon de transfert et plus tard au produit à imprimer.

Étape 3 : Le tampon de transfert s’appuie momentanément sur le cliché d’impression. Tandis que le tampon est comprimé, il pousse l’air vers l’extérieur et fait se lever (transfert) l’encre depuis la zone d’illustration gravée sur le tampon.

Étape 4 : Pendant que le tampon de transfert se soulève, le film d’encre collant à l’intérieur de la zone d’illustration est pris sur le tampon. Une petite quantité d’encre reste dans le cliché de tampographie.

Étape 5 : Au fur et à mesure que le tampon de transfert se déplace vers l’avant, la cartouche d’encre se déplace aussi pour recouvrir la zone d’illustration gravée sur le cliché d’impression. La cartouche d’encre remplit de nouveau l’image d’illustration gravée sur le cliché avec l’encre, en préparation du cycle suivant.

Étape 6 : Le tampon de transfert se comprime sur le produit, transférant la couche d’encre prise sur le cliché d’impression vers la surface du produit. Ensuite, il soulève le substrat et revient à la position initiale, réalisant ainsi un cycle d’impression.

Que peut-on imprimer en tampographie?

La tampographie est utilisée pour l’impression sur des produits difficiles dans de nombreux secteurs industriels. Printing International se concentre particulièrement sur des groupes de produits spécifiques, tels que:

  • Le secteur pharmaceutique pour l’impression sur les comprimés pelliculés et les capsules de gélatine. 
  • Le secteur médical pour l’impression sur des composants de dispositifs médicaux tels que les seringues, inhalateurs, stylos à insuline, cathéters, etc. 
  • La confiserie pour imprimer des bonbons enrobés et des chewing-gums. 
  • Articles de sport 
  • L’industrie cosmétique pour la décoration des bouteilles de parfum, d’étuis pour rouge à lèvres, etc. 
  • Le conditionnement de boissons pour imprimer sur des capsules de bouteille, des bouchons en liège, etc.

Vous recherchez le bon matériel de tampographie pour votre application?

La tampographie peut également être utilisée pour transférer des matériaux fonctionnels comme les encres conductrices, les adhésifs, les saveurs, les additifs nutritionnels, les colorants naturels et les lubrifiants.

Les encres conductrices :

Les avancées de la technologie des encres conductrices, notamment les polymères à base d’éthylcellulose, le carbone/graphite, l’argent ou des encres diélectriques séchables par UV permettent d’imprimer en tampographie des circuits imprimés, des interrupteurs à membrane multicouches et des applications à touche tactile, entre autres utilisations.

Les avantages incluent des économies en termes de processus et de matériaux, comme par exemple le cuivre gravé, le placage d’or ou le fil soudé. Par exemple, le remplacement du placage d’or par une encre au carbone a fait la preuve d’une plus grande robustesse sur ce métal extrêmement cher, et d’une résistance électrique plus faible que le cuivre.

Un secteur économique en pleine croissance utilise des encres conductrices pour l’identification par radiofréquence (RFID), qui rationalise rapidement les stocks et l’expédition sur le marché mondial. D’autres applications pour les encres conductrices incluent les capteurs médicaux, les transistors, les antennes et les électrodes ; le blindage contre les interférences électromagnétiques et les radiofréquences en plus de réduire ou d’éliminer l’électricité statique.

Encore une fois, la capacité de la tampographie à imprimer sur des surfaces irrégulieres, courbes ou en creux confère à la technologie un avantage sur les méthodes à plat de dépôt de matériaux. Cependant, comme pour les adhésifs d’impression, les encres conductrices doivent être à base de solvants et ni trop aqueuses ni trop hydrophiles pour transférer efficacement la tampographie.

Adhésifs :

L’application d’adhésifs est considérée par de nombreux constructeurs comme un processus fastidieux et laborieux. Certaines pièces, petites ou translucides, nécessitent une application de précision, ce qui fait souvent grimper les coûts. En tenant compte des déchets et du nettoyage, des méthodes alternatives pour l’application d’adhésif sont très recherchées. Le film adhésif est une méthode, mais il entraîne aussi des déchets. La méthode de transfert du dépôt précis de liquide visqueux de la tampographie est la solution idéale. Une cartouche d’encre étanche empêche la colle de sécher, et le cliché d’impression peut être gravé à la profondeur voulue et à l’épaisseur (finesse) exacte de la ligne.

Une fois réglé, le tampon dépose ensuite exactement la même quantité de colle exactement au même endroit à chaque fois. Dans le cadre d’un processus automatisé en ligne, la pièce finie – par exemple une lentille de téléphone cellulaire biseautée – peut être amenée dans un dispositif de navette usiné sur mesure qui maintient la pièce en place pendant que la colle est appliquée sur son bord. La lentille est ensuite acheminée vers un bras de robot preneur-placeur qui dépose le corps du téléphone cellulaire sur la surface collée. Une automatisation supplémentaire peut transférer les pièces assemblées sur un autre convoyeur qui les transporte à travers un tunnel de séchage ou plus loin sur la ligne d’assemblage. Les adhésifs ultraviolets ou étuvés sont utilisables avec ce procédé, comme de nombreuses colles à base de solvant qui ne sont pas trop aqueuses ni hydrophiles.

Saveurs, additifs alimentaires et colorants naturels :

La tampographie sur les denrées alimentaires est un autre domaine dont l’étude du potentiel ne fait que commencer. Plus qu’un moyen haute technologique de décorer les biscuits avec des colorants naturels, la tampographie pourrait être utilisée pour appliquer des saveurs ou des additifs alimentaires aux surfaces alimentaires réceptives. Les tampons utilisés dans la tampographie sont de duretés variables, ainsi l’utilisateur final peut choisir le « duromètre » de son tampon en fonction de la résistance du substrat. Par exemple, une gomme à mâcher nécessitera un tampon plus dur pour un enrobage à 180°, tandis que l’impression d’une saveur dans le creux d’un anti-acide aura besoin d’un tampon plus mou, pour ne pas écraser le comprimé.

Lubrifiants :

Un autre usage exigeant et sans intervention pour la tampographie sur des liquides concerne les lubrifiants. Encore une fois, il s’agit d’un domaine où la précision peut être difficile, et où les déchets sont coûteux et salissants. Sans réinventer le processus de fabrication en intégrant de nouveaux matériaux différents comme les lubrifiants en poudre ou secs (avec les problèmes, les coûts et les technologies inconnus qui y sont associés), la tampographie apporte une solution mécanique simple et éprouvée.

Qu’il s’agisse d’une huile, d’une graisse ou d’une autre substance qui réduit les frottements : si elle peut coller à un tampon de silicone et être transférée à un autre substrat, elle peut être imprimé par tampographie. Parce que la tampographie convient bien à une utilisation sur des éléments tridimensionnels comme les charnières, les roulements, les pièces filetées et les carters. Toute ligne de production qui fabrique des composants similaires peut intégrer cette technologie dans le processus. En particulier lorsqu’une mauvaise application peut entraîner une défaillance catastrophique des mécanismes adjacents, l’application précise de lubrifiant peut être obtenue avec la tampographie, qu’il s’agisse de points minuscules, de fines lignes et de gribouillis ou de contrainte angulaire exacte.

Quel est l’avenir de la tampographie?

Avec le rythme accéléré des avancées dans la conception médicale et technologique, il est essentiel de trouver un outil qui relie le passé et l’avenir, tant au niveau de l’atelier de fabrication que dans les réunions budgétaires. La tampographie est une technologie véritable et éprouvée qui est suffisamment souple pour s’adapter à une grande variété de substrats et de substances. La nécessité de personnaliser le dépôt de matériaux n’augmentera que lorsque les niches de marché continueront d’augmenter et de s’affiner.

Les concepteurs, les fabricants, les ingénieurs et les gestionnaires seraient bien avisés d’explorer de quelle façon la tampographie peut servir à des fins non décoratives et non identifiantes. Il est prouvé que le meilleur outil est celui qui permet beaucoup d’utilisations et est idéal pour transformer un problème en solution : il suffit d’ajouter une bonne mesure de créativité et une étincelle d’imagination.

Il existe différents types de machines de tampographie. Mais toutes ces machines reposent sur un ou deux systèmes d’exploitation de base. Ces deux systèmes sont appelés systèmes ouverts et fermés.

Le système ouvert

Le système ouvert

Étape 1 : l’ensemble du cliché d’impression est recouvert d’encre.

Étape 2 : racler le cliché d’impression de telle sorte qu’il ne reste que de l’encre dans les images gravées. Une fois que le cliché d’impression est essuyé par le racloir, le solvant sur le dessus de l’encre commence à s’évaporer, ce qui améliore la capacité de l’encre à mouiller le tampon.

Étape 3 : le tampon est positionné au dessus du cliché d’impression et est pressé sur celui-ci pour prendre l’encre. En raison des changements d’encre, l’encre colle au tampon.

Étape 4 : le tampon est maintenant positionné au dessus du substrat. L’encre est soumise aux mêmes évolutions rhéologiques que dans l’étape 2. L’encre perd son affinité pour le tampon. Pendant ce temps, le cliché d’impression est à nouveau recouvert d’encre.

Étape 5 : le tampon est pressé sur le produit pour transférer l’image. L’adhérence entre l’encre et
le substrat est supérieure à l’adhérence entre l’encre et le tampon. Lors de cette impression « pas à pas », le tampon est conçu pour rouler sur le produit depuis le centre vers l’extérieur. Si le bon tampon est utilisé, l’angle auquel il touche le substrat ne doit jamais être de 0°. Si tel était le cas, l’air serait piégé entre le tampon et le produit. Cela provoquerait alors un transfert incomplet de l’image. ●

Étape 6 : l’encre est transférée au produit et le tampon reprend sa forme initiale. Si l’impression s’est bien passée, le tampon doit être complètement propre après. Mais souvent, il est nettoyé à l’aide d’un ruban adhésif qui élimine les derniers résidus d’encre et les particules de poussière.

Circuit en chambre fermée (GKS)

Circuit en chambre fermée (GKS)

Le système en chambre fermée est composé d’un racloir monté sur une chambre creuse. L’encre arrive en haut de la chambre par un tube. Elle est répartie sur toute la chambre. Il y a une ouverture à l’arrière sur toute la longueur du racloir, par laquelle l’encre arrive sur le cliché d’impression. Après le raclage, l’excès d’encre se retrouve dans un encrier. Un tuyau de vidange est fourni sur la glissière d’encre, qui l’évacue vers un seau. L’encre est ensuite pompée en retour vers la chambre. Ce système peut être équipé d’un système de viscosité. Le système en chambre fermée est principalement utilisé pour imprimer de grandes surfaces. Par exemple, l’impression de balles et l’impression linéaire de bouchons.

Le système fermé

Le système fermé

Le système à cartouche d’encre fermée est différent du système ouvert du fait que l’encre n’est pas directement exposée à l’air. Elle est stockée dans un récipient fermé qui assure également la fonction de racloir. L’encrage a lieu lorsque la cartouche d’encre est positionnée au-dessus du cliché d’impression par un mouvement latéral. Le bord tranchant de la cartouche d’encre, appelé racleur, se comporte comme le racloir dans le système ouvert. Le raclage se produit lorsque la cartouche d’encre se déplace sur le cliché d’impression. Dans d’autres versions de machines selon ce principe, la cartouche d’encre ne bouge pas, c’est le cliché d’impression qui se déplace sous la cartouche d’encre. Dans les deux cas, le résultat final est que la surface du cliché d’impression est nettoyée et que l’image gravée est laissée derrière avec l’encre. Printing International propose quatre diamètres standard de cartouches d’encre, à savoir 65 mm / 90 mm / 130 mm / 160 mm.

Étape 1 : encrage du cliché d’impression

Étape 2 : raclage de l’encre en excès

Étape 3 : prise d’encre

Étape 4 : positionnement pour le transfert de l’encre

Étape 5 : transfert de l’encre sur le produit

Étape 6 : fin du cycle d’impression

Système ouvert par rapport à circuit fermé

Chaque système a ses avantages. Avec le système ouvert, il est possible d’utiliser une surface plus grande du cliché d’impression. C’est parce que la zone de l’image n’est pas limitée par le diamètre de la cartouche d’encre. Il est aussi un peu plus polyvalent en termes de changement d’encre et d’accessoires, et permet d’utiliser différentes tailles de clichés d’impression et plusieurs couleurs. Le système ouvert est généralement moins cher que les systèmes fermés. L’avantage principal du système à cartouche fermée est qu’il permet de maintenir l’équilibre en solvant de l’encre. Le mélange initial des encres et des solvants est aussi essentiel que lors de l’utilisation d’un système ouvert. Ainsi, il arrive que pas assez ou trop de solvant soit ajouté à l’encre. Les différences de température et d’humidité provoquent également des problèmes dans une encre bien mélangée. Le système fermé a été développé pour résoudre ces inconvénients et pouvoir imprimer à haute vitesse. Ce système assure généralement un meilleur contrôle de l’impression, car les encres ne sont pas directement exposées à l’air. Un autre avantage est que le système fermé est composé d’un plus petit nombre de composants différents, ce qui accélère le changement de couleur et le nettoyage de la machine. Les clichés d’impression utilisés pour un système à cartouche fermée doivent faire deux fois la taille des clichés d’un système ouvert.