CN108770222B - 一种低熔点金属的印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低熔点金属的印刷方法,涉及印刷技术领域。本发明提供的所述低熔点金属的印刷方法包括:步骤S1、提供一基材,所述基材表面粘附低熔点金属;步骤S2、对所述基材进行处理,得到处理后的基材,所述处理后的基材表面不粘附低熔点金属;步骤S3、选择可粘附所述处理后的基材,且可粘附所述低熔点金属的油墨;步骤S4、在所述处理后的基材表面用所述油墨印制目标图案;步骤S5、使所述处理后的基材表面的所述油墨固化;步骤S6、在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属。本发明的技术方案能够在粘附低熔点金属的基材表面上印刷低熔点金属,扩大低熔点金属的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及印刷技术领域,尤其涉及一种低熔点金属的印刷方法。
背景技术
低熔点金属作为一种物理化学性质独特的新兴功能材料,近年来发展迅速,如何实现低熔点金属的打印和印刷逐渐成为研究的重点。低熔点金属的表面张力极大,目前,低熔点金属仅能在聚氯乙烯(PVC)等少数基材上进行较好打印,难以直接印刷,限制了低熔点金属的应用。
发明内容
本发明实施例提供一种低熔点金属的印刷方法,可以在粘附低熔点金属的基材表面上印刷低熔点金属,扩大低熔点金属的应用范围。
本发明实施例提供一种低熔点金属的印刷方法,采用如下技术方案:
所述低熔点金属的印刷方法包括:
步骤S1、提供一基材,所述基材表面粘附低熔点金属;
步骤S2、对所述基材进行处理,得到处理后的基材,所述处理后的基材表面不粘附低熔点金属;
步骤S3、选择可粘附所述处理后的基材,且可粘附所述低熔点金属的油墨;
步骤S4、在所述处理后的基材表面用所述油墨印制目标图案;
步骤S5、使所述处理后的基材表面的所述油墨固化;
步骤S6、在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属。
可选地,步骤S1中,所述基材为聚氯乙烯基材、聚对苯二甲酸乙二醇酯基材、聚对苯二甲酸丁二醇酯基材、聚丙烯基材、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯基材、硅橡胶基材、天然橡胶基材、异戊橡胶基材、丁苯橡胶基材、顺丁橡胶基材、氯丁橡胶基材、乙丙橡胶基材、丁腈橡胶基材、硅橡胶基材、聚硫橡胶基材、玻璃基材、聚氨酯基材、亚克力基材、不锈钢基材、硅基材、尼龙布中的一种。
可选地,步骤S2中,所述对所述基材进行处理,得到处理后的基材包括:使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对所述基材表面进行改性处理,并使改性处理后的基材表面干燥,得到所述处理后的基材。
可选地,所述改性剂包括二十二烷、硬脂酸、棕榈酸、花生酸、木蜡、棕榈蜡、米糠蜡、荷荷芭蜡、蓖麻蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、自蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、石蜡、微晶石蜡、石油蜡、乳化蜡、褐煤蜡、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氯化石蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡、氧化乙烯蜡中的一种或几种,所述溶剂包括乙醚、石油醚、正庚烷、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、醋酸、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种。
可选地,所述改性剂的浓度为1~40mg/mL。
可选地,通过浸渍、喷涂、滴涂,印刷中的一种,使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对所述基材表面进行改性处理;通过自然干燥、风干、加热干燥中的一种使改性处理后的基材表面干燥。
可选地,步骤S3中,所述油墨为水性油墨、油性自挥发油墨、加热固化油墨、紫外固化油墨、电子束固化油墨、激光固化油墨中的一种。
可选地,步骤S4中,通过钢网印刷、丝网印刷、喷墨印刷、紫外打印、凹版印刷、凸版印刷、平板印刷、热转印印刷、静电印刷中的一种方式,用所述油墨印制目标图案。
可选地,步骤S5中,所述油墨固化的方式包括室温固化、加热固化、紫外光照固化、电子束辐照固化、激光固化中至少一种。
可选地,所述低熔点金属的熔点等于或低于室温时,步骤S6中,所述在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属包括:将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面;所述低熔点金属的熔点高于室温时,步骤S6中,所述在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属包括:对固态的所述低熔点金属进行加热,使所述低熔点金属完全熔化呈液态,将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面。
进一步地,所述将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面包括:
在辊筒上均匀涂布液态的所述低熔点金属,用所述辊筒以第一预设压力在所述处理后的基材表面上滚动,在所述处理后的基材表面印刷低熔点金属;或者,
在水平台上均匀涂布液态的所述低熔点金属,将所述处理后的基材贴附于所述水平台上,在第二预设压力的作用下,在所述处理后的基材表面印刷低熔点金属,并在印刷之后将所述处理后的基材与所述水平台分离;或者,
将液态的所述低熔点金属装入容器内,将所述处理后的基材浸入所述容器中进行浸渍处理经预设浸渍时间后取出;或者,
将液态的所述低熔点金属灌装至喷壶中,用所述喷壶在第三预设压力的作用下将液态的所述低熔点金属喷至所述处理后的基材表面。
进一步地,根据所述处理后的基材的材质和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对所述第一预设压力、所述第二预设压力、所述第三预设压力或者所述预设浸渍时间进行选择。
可选地,所述辊筒为可加热的辊筒,所述水平台为可加热的水平台,所述容器为可加热的容器,所述喷壶为可加热的喷壶。
本发明实施例提供的一种低熔点金属的印刷方法,使用该印刷方法在粘附低熔点金属的基材表面印刷低熔点金属的过程如下:首先,对基材进行处理,得到处理后的基材,处理后的基材表面不粘附低熔点金属,然后,选择可粘附处理后的基材,且可粘附低熔点金属的油墨,接着,在处理后的基材表面用油墨印制目标图案,接着,使处理后的基材表面的油墨固化,最后,在处理后的基材表面印刷低熔点金属,由于低熔点金属不粘附处理后的基材表面,但粘附油墨,因此,在处理后的基材表面印刷低熔点金属后,仅油墨上覆盖有低熔点金属,处理后的基材表面其他位置均无低熔点金属覆盖,使得低熔点金属的图形与预设图形相同,即实现了低熔点金属在粘附低熔点金属的基材表面上印刷,扩大了低熔点金属的应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的低熔点金属的印刷方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。
针对现有技术中的技术问题,发明人经过研究发现,低熔点金属无法进行印刷的具体原因如下:印刷所采用的大多数基材与低熔点金属之间均不粘附,而即使采用与低熔点金属粘附的基材,基材的各个位置对低熔点金属的粘附性没有选择性,导致在基材上只能整面上印刷低熔点金属,也无法印刷出图案。基于此,本发明实施例提供一种低熔点金属的印刷方法,具体地,如图1所示,图1为本发明实施例提供的低熔点金属的印刷方法的流程图,该低熔点金属的印刷方法包括:
步骤S1、提供一基材,基材表面粘附低熔点金属;
本发明实施例中的低熔点金属的熔点在300℃以下。
可选地,基材为聚氯乙烯基材、聚对苯二甲酸乙二醇酯基材、聚对苯二甲酸丁二醇酯基材、聚丙烯基材、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯基材、硅橡胶基材、天然橡胶基材、异戊橡胶基材、丁苯橡胶基材、顺丁橡胶基材、氯丁橡胶基材、乙丙橡胶基材、丁腈橡胶基材、硅橡胶基材、聚硫橡胶基材、玻璃基材、聚氨酯基材、亚克力基材、不锈钢基材、硅基材、尼龙布中的一种。基材的形状可以为薄膜、片状、板状、球面及其他异型结构,本发明实施例不进行限定。其中,可以根据实际应用确定具体选择哪种基材。
需要说明的是,基材表面是否粘附低熔点金属可以通过实验进行印刷确定,也可以通过以下较为简单的方式确定:将基材倾斜放置于测试台上,基材的倾斜角度为20°,使低熔点金属液滴(体积为80μL~120μL,以80μL为例)从一定高度(2cm~5cm,以2cm为例)滴落至基材表面上,若基材表面无低熔点金属残留,则表示基材表面不粘附低熔点金属,若基材表面有低熔点金属残留,则表示基材表面粘附低熔点金属。
步骤S2、对基材进行处理,得到处理后的基材,处理后的基材表面不粘附低熔点金属;
步骤S2中,对基材进行处理,得到处理后的基材包括:使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对基材表面进行改性处理,并使改性处理后的基材表面干燥,得到处理后的基材。
具体地,改性剂包括二十二烷、硬脂酸、棕榈酸、花生酸、木蜡、棕榈蜡、米糠蜡、荷荷芭蜡、蓖麻蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、自蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、石蜡、微晶石蜡、石油蜡、乳化蜡、褐煤蜡、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氯化石蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡、氧化乙烯蜡中的一种或几种,所述溶剂包括乙醚、石油醚、正庚烷、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、醋酸、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种。
可选地,改性剂的浓度为1~40mg/mL,其中,改性剂的浓度越大,所需的溶液的量越少,改性处理的时间越短,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
可选地,通过浸渍、喷涂、滴涂,印刷中的一种,使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对所述基材表面进行改性处理;通过自然干燥、风干、加热干燥(加热温度为0~200℃)中的一种使改性处理后的基材表面干燥。
步骤S3、选择可粘附处理后的基材表面,且可粘附低熔点金属的油墨;
其中,可以根据油墨与处理后的基材表面的粘附性,以及与低熔点金属的粘附性等进行选择。可选地,步骤S3中,油墨为水性油墨、油性自挥发油墨、加热固化油墨、紫外固化油墨、电子束固化油墨、激光固化油墨中的一种。
类似地,油墨是否粘附低熔点金属,以及油墨是否粘附处理后的基材表面可以通过实验进行印刷确定,也可以通过与之前所述的确定基材表面是否粘附低熔点金属类似的方式进行确定,此处不再进行赘述。
步骤S4、在处理后的基材表面用油墨印制目标图案;
其中,可以根据处理后的基材的性质,以及选择的油墨的性质对所需的方式进行选择。可选地,步骤S4中,通过钢网印刷、丝网印刷、喷墨印刷、紫外打印、凹版印刷、凸版印刷、平板印刷、热转印印刷、静电印刷中的一种方式,用油墨印制目标图案。
步骤S5、使处理后的基材表面的油墨固化;
其中,可以根据选择的油墨的性质,以及处理后的基材的性质对油墨固化的方式进行选择。可选地,步骤S5中,油墨固化的方式包括室温固化、加热固化、紫外光照固化、电子束辐照固化、激光固化中至少一种。
步骤S6、在处理后的基材表面印刷低熔点金属。
可选地,低熔点金属的熔点等于或低于室温时,步骤S6中,在处理后的基材表面印刷低熔点金属包括:将液态的低熔点金属印刷至处理后的基材表面;低熔点金属的熔点高于室温时,步骤S6中,在处理后的基材表面印刷低熔点金属包括:对固态的低熔点金属进行加热,使低熔点金属完全熔化呈液态,将液态的低熔点金属印刷至处理后的基材表面。
为了防止印刷过程中低熔点金属温度过低固化或者粘稠度太大无法印刷,步骤S6中在处理后的基材表面印刷低熔点金属时的工作温度可以高于低熔点金属的熔点。具体可以结合处理后的基材的可承受温度,以及低熔点金属的熔点进行合理选择。
本发明实施例中可以通过多种方式,将液态的低熔点金属印刷至处理后的基材表面,以下进行举例描述:
在第一个例子(对应后续实施例2,3,6,7)中,在辊筒上均匀涂布液态的低熔点金属,用辊筒以第一预设压力在处理后的基材表面上滚动,在处理后的基材表面印刷低熔点金属。
在实际使用过程中,可以根据处理后的基材的材质(包括改性剂的材质和基材本身的材质)和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对第一预设压力进行选择,以使得第一预设压力不会超过处理后的基材不粘附时的压力极限,使低熔点金属不会印刷到油墨以外的位置,且能够在处理后的基材表面印刷具有目标厚度的低熔点金属。
可选地,辊筒为可加热的辊筒,不仅可以在印刷低熔点金属的过程中对低熔点金属进行加热,防止低熔点金属凝固或者粘稠度过大无法印刷,还可以直接将固态的低熔点金属加热至其熔点以上,使其成为液态,并进行后续的印刷。
在第二个例子(对应后续实施例1)中,在水平台上均匀涂布液态的低熔点金属,将处理后的基材贴附于水平台上,在第二预设压力的作用下,在处理后的基材表面印刷低熔点金属,并在印刷之后将处理后的基材与水平台分离。
在实际使用过程中,可以根据处理后的基材的材质和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对第二预设压力进行选择,以使得第二预设压力不会超过处理后的基材不粘附时的压力极限,使低熔点金属不会印刷到油墨以外的位置,且能够在处理后的基材表面印刷具有目标厚度的低熔点金属。
可选地,水平台为可加热的水平台,不仅可以在印刷低熔点金属的过程中对低熔点金属进行加热,防止低熔点金属凝固或者粘稠度过大无法印刷,还可以直接将固态的低熔点金属加热至其熔点以上,使其成为液态,并进行后续的印刷。
在第三个例子(对应后续实施例5)中,将液态的低熔点金属装入容器内,将处理后的基材浸入容器中进行浸渍处理经预设浸渍时间(例如10s)后取出。
在实际使用过程中,可以根据处理后的基材的材质和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对预设浸渍时间进行选择,以使得低熔点金属不会印刷到油墨以外的位置,且能够在处理后的基材表面印刷具有目标厚度的低熔点金属。
可选地,容器为可加热的容器,不仅可以在印刷低熔点金属的过程中对低熔点金属进行加热,防止低熔点金属凝固或者粘稠度过大无法印刷,还可以直接将固态的低熔点金属加热至其熔点以上,使其成为液态,并进行后续的印刷。
在第四个例子(对应实施例4)中,将液态的低熔点金属灌装至喷壶中,用喷壶在第三预设压力的作用下将液态的低熔点金属喷至处理后的基材表面。
在实际使用过程中,可以根据处理后的基材的材质和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对第三预设压力进行选择,以使得第三预设压力不会超过处理后的基材不粘附时的压力极限,使低熔点金属不会印刷到油墨以外的位置,且能够在处理后的基材表面印刷具有目标厚度的低熔点金属。
可选地,喷壶为可加热的喷壶,不仅可以在印刷低熔点金属的过程中对低熔点金属进行加热,防止低熔点金属凝固或者粘稠度过大无法印刷,还可以直接将固态的低熔点金属加热至其熔点以上,使其成为液态,并进行后续的印刷。
其中,使用第一个例子和第二个例子中的方式印刷得到的低熔点金属的厚度较小,最小可达1~2μm。使用第三个例子和第四个例子中的方式印刷得到的低熔点金属的厚度较大,通常为10μm以上。在第一个例子至第四个例子中都可以通过重复印刷的次数调节印刷得到的低熔点金属的厚度。
此外,本发明实施例中的低熔点金属的印刷方法还可以包括对步骤S5所得制品进行后处理以得到所需产品的步骤,上述后处理可以包括元器件贴装、封胶、固化、剪裁、包装等中的一个或多个。
可选地,本发明实施例中的低熔点金属为熔点在300℃以下的低熔点金属单质,熔点在300℃以下的低熔点合金,或者,熔点在300℃以下的共混物,共混物包括低熔点金属单质、低熔点合金和功能粉体中的至少两种,即共混物包括低熔点金属单质和低熔点合金,或者,共混物包括低熔点合金和功能粉体,或者,共混物包括低熔点金属单质和功能粉体,或者,共混物包括低熔点金属单质、低熔点合金和功能粉体。
示例性地,低熔点金属单质可以为汞单质、镓单质、铟单质或者锡单质。
示例性地,低熔点合金可以为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、铋铟锡铅合金、铋锡镉合金、铋铅锡合金、铋锡铅镉合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌合金、锡锌铜合金和锡银铜合金中的一种。
示例性地,功能粉体可以为镍单质、铁单质、钛单质、锌单质、银单质、铜单质、氧化铁、氧化铜、氧化锌、碳粉、石墨烯、碳纳米管、氧化硅、氮化硼、膨润土、高岭土中的至少一种。
本发明实施例提供的一种低熔点金属的印刷方法,使用该印刷方法在粘附低熔点金属的基材表面印刷低熔点金属的过程如下:首先,对基材进行处理,得到处理后的基材,处理后的基材表面不粘附低熔点金属,然后,选择可粘附处理后的基材,且可粘附低熔点金属的油墨,接着,在处理后的基材表面用油墨印制目标图案,接着,使处理后的基材表面的油墨固化,最后,在处理后的基材表面印刷低熔点金属,由于低熔点金属不粘附处理后的基材表面,但粘附油墨,因此,在处理后的基材表面印刷低熔点金属后,仅油墨上覆盖有低熔点金属,处理后的基材表面其他位置均无低熔点金属覆盖,使得低熔点金属的图形与预设图形相同,即实现了低熔点金属在粘附低熔点金属的基材表面上印刷,扩大了低熔点金属的应用范围。
为了便于本领域技术人员理解和实施本发明实施例中的低熔点金属的印刷方法,下面本发明实施例以几个具体实施例进行举例描述。
实施例1,尼龙布表面印刷低熔点金属RFID标签,具体过程如下:
(1)尼龙布预先经10mg/mL的石蜡(改性剂)/正己烷(溶剂)浸渍处理20min,室温干燥10min后备用;
(2)用丝网印刷法将尼龙专用丝印油墨在经步骤(1)处理后的尼龙布表面印刷出RFID标签图;
(3)将步骤(2)中印刷有RFID标签图的尼龙布在室温下放置10s,待其上的油墨完全固化;
(4)将熔点为58℃的低熔点金属(Bi31.6%In48.8%Sn19.6%,以上均为重量百分比)预先在加热到80℃的水平台上均匀涂布,将步骤(3)中所得的尼龙布贴附于上述涂布了低熔点金属的水平台上,用干净的辊筒以0.7MPa的压力使尼龙布与低熔点金属紧密贴合10s后将尼龙布与水平台分离;
(5)对步骤(4)所得制品在室温下静置1min,即得低熔点金属RFID标签。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属的厚度为15微米,贴装芯片后可实现识别功能。
实施例2,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜表面印刷低熔点金属电路,具体过程如下:
(1)PBT膜预先经10mg/mL蜂蜡/正庚烷溶液浸渍处理10min,室温干燥20min后备用;
(2)用丝网印刷法将改性乙烯基树脂油墨在经步骤(1)处理后的PBT膜表面印刷出电路图;
(3)将步骤(2)中印刷有电路图的PBT膜在激光辐照条件下处理10s,待其上的油墨完全固化;
(4)将熔点为58℃的低熔点金属(Bi31.6%In48.8%Sn19.6%,以上均为重量百分比)预先滚涂在硅胶辊筒上,利用上述均匀涂布低熔点金属的辊筒以0.2MPa的压力在步骤(3)所得的PBT膜表面上滚动,以使低熔点金属粘附在油墨上。
(5)对步骤(4)所得制品在室温下静置1min,即得低熔点金属电路。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属的厚度约为12微米,宽2毫米,长100毫米的线条,电阻约为3.8欧姆。
实施例3,聚丙烯(PP)塑料瓶表面印刷低熔点金属图案,具体过程如下:
(1)PP塑料瓶预先经15mg/mL聚乙烯蜡/三氯甲烷溶液喷涂处理,烘箱50℃处理2min后备用;
(2)用凸版印刷法将丙烯酸类油墨在步骤(1)处理后的PP表面印刷出图案;
(3)将步骤(2)中印刷有图案的PP塑料瓶在电子束辐照条件下处理10s,待其上的油墨完全固化;
(4)将包含10%锌粉与熔点为72℃的低熔点合金(Bi34%In66%,以上均为重量百分比)的低熔点金属预先滚涂在加热到90℃的陶瓷辊筒上,利用上述均匀涂布低熔点金属金属的辊筒以0.4MPa的压力在步骤(3)所得的PP塑料瓶表面上滚动,以使低熔点金属粘附在油墨表面。
(5)对步骤(4)所得制品在室温下静置2min,即得低熔点金属图案。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属厚度约为4微米,可导电,且具有较好金属光泽,无需封装,可直接用于包装产品。
实施例4,聚氯乙烯(PVC)塑料膜表面印刷低熔点金属电路,具体过程如下:
(1)PVC塑料膜预先经5mg/mL硬脂酸/乙醚溶液浸渍处理1min,冷风吹干后备用;
(2)用钢网印刷法将聚脲油墨在步骤(1)处理后的PVC塑料膜表面印刷出电路图案;
(3)将步骤(2)中印刷有电路图案的PVC塑料膜在60℃烘箱下处理1h,待其上的油墨完全固化;
(4)将熔点为15.5℃(Ga75.5%In24.5%,以上均为重量百分比)的低熔点金属预先灌装在喷壶内,将喷壶喷嘴与步骤(3)中所得的PVC塑料膜保持10cm,以2.0MPa的压力进行喷射,将低熔点金属喷至PVC塑料膜表面;
(5)对步骤(4)所得制品进行封胶处理,胶固化、剪裁后即得低熔点金属电路。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属厚度约为5微米,宽3毫米,长100毫米的线条的电阻约为1.3欧姆。
实施例5,硅橡胶表面印刷可拉伸弹性电路,具体过程如下:
(1)硅橡胶表面预先经10mg/mL小烛树蜡/二甲苯溶液印刷一层,50℃烘箱中烘干备用;
(2)用丝网印刷法将聚氨酯丙烯酸酯油墨在步骤(1)处理后的硅橡胶表面印刷出电路图案;
(3)将步骤(2)中印刷有电路图案的硅橡胶在紫外光下照射30s,待其上的油墨完全固化;
(4)将熔点为11℃(Ga67%In20.5%Sn12.5%,以上均为重量百分比)的低熔点金属装入容器内,将步骤(3)中所得的硅橡胶浸入上述装有低熔点金属的容器中,10s后取出;
(5)对步骤(4)所得制品进行弹性胶封装处理,待胶固化、剪裁后即得可拉伸弹性电路。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属的厚度约为18微米,宽3毫米,长100毫米的线条,电阻约为1.1欧姆。当硅橡胶伸长率为30%时,电阻变为4.3欧姆。
实施例6,玻璃表面印刷低熔点金属电路,具体过程如下:
(1)玻璃表面预先经20mg/mL二十二烷/四氯化碳溶液滴涂处理,室温干燥备用;
(2)用热转印法将环氧树脂油墨在步骤(1)处理后的玻璃表面印刷出电路图案;
(3)将步骤(2)中印刷有电路图案的玻璃在室温下静置2min,待其上的油墨完全干燥;
(4)将熔点为72℃(Bi34%In66%,以上均为重量百分比)的低熔点金属预先滚涂在加热到100℃的陶瓷辊筒上,利用上述均匀涂布低熔点金属的辊筒以0.7MPa的压力在步骤(3)所得的玻璃表面上滚动,以使低熔点金属粘附在油墨表面。
(5)步骤(4)所得制品室温下静置5min,待低熔点金属完全固化即可。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属的厚度约为7微米,宽1毫米,长100毫米的线条,电阻约为31欧姆。
实施例7,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面印刷低熔点金属电路制备薄膜开关,具体过程如下:
(1)PET表面经35mg/mL荷荷芭蜡/正己烷溶液滴涂处理,室温干燥备用;
(2)用静电印刷法将碳素和丙烯酸酯类油墨在步骤(1)处理后的PET表面印刷出电路图;
(3)将步骤(2)中印刷有电路图的PET膜在室温静置1s,待其上的油墨完全干燥;
(4)将熔点为58℃(Bi31.6%In48.8%Sn19.6%,以上均为重量百分比)的低熔点金属预先滚涂在加热到70℃的不锈钢辊筒上,利用上述均匀涂布金属的辊筒以1.0MPa的压力在步骤(3)所得的PET表面上滚动,以使低熔点金属粘附在油墨上。
(5)对步骤(4)所得制品进行胶接,即得包括低熔点金属电路的薄膜开关。
该印刷方法印刷所得的低熔点金属的厚度仅为5微米,可通过按压实现薄膜开关的功能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种低熔点金属的印刷方法,其特征在于,包括:
步骤S1、提供一基材,所述基材表面粘附低熔点金属;
步骤S2、对所述基材进行处理,得到处理后的基材,所述处理后的基材表面不粘附低熔点金属;
步骤S3、选择可粘附所述处理后的基材表面,且可粘附所述低熔点金属的油墨;
步骤S4、在所述处理后的基材表面用所述油墨印制目标图案;
步骤S5、使所述处理后的基材表面的所述油墨固化;
步骤S6、在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属。
2.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,步骤S1中,所述基材为聚氯乙烯基材、聚对苯二甲酸乙二醇酯基材、聚对苯二甲酸丁二醇酯基材、聚丙烯基材、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯基材、天然橡胶基材、异戊橡胶基材、丁苯橡胶基材、顺丁橡胶基材、氯丁橡胶基材、乙丙橡胶基材、丁腈橡胶基材、硅橡胶基材、聚硫橡胶基材、玻璃基材、聚氨酯基材、亚克力基材、不锈钢基材、硅基材、尼龙布中的一种。
3.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,步骤S2中,所述对所述基材进行处理,得到处理后的基材包括:使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对所述基材表面进行改性处理,并使改性处理后的基材表面干燥,得到所述处理后的基材。
4.根据权利要求3所述的印刷方法,其特征在于,所述改性剂包括二十二烷、硬脂酸、棕榈酸、花生酸、木蜡、棕榈蜡、米糠蜡、荷荷芭蜡、蓖麻蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、自蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、石蜡、微晶石蜡、石油蜡、乳化蜡、褐煤蜡、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氯化石蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡、氧化乙烯蜡中的一种或几种,所述溶剂包括乙醚、石油醚、正庚烷、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、醋酸、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和二甲苯中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的印刷方法,其特征在于,所述改性剂的浓度为1~40mg/mL。
6.根据权利要求3所述的印刷方法,其特征在于,通过浸渍、喷涂、滴涂,印刷中的一种,使用由改性剂和溶剂组成的溶液,对所述基材表面进行改性处理;通过自然干燥、风干、加热干燥中的一种使改性处理后的基材表面干燥。
7.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,步骤S3中,所述油墨为水性油墨、油性自挥发油墨、加热固化油墨、紫外固化油墨、电子束固化油墨、激光固化油墨中的一种。
8.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,步骤S4中,通过钢网印刷、丝网印刷、喷墨印刷、紫外打印、凹版印刷、凸版印刷、平板印刷、热转印印刷、静电印刷中的一种方式,用所述油墨印制目标图案。
9.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,步骤S5中,所述油墨固化的方式包括室温固化、加热固化、紫外光照固化、电子束辐照固化、激光固化中至少一种。
10.根据权利要求1所述的印刷方法,其特征在于,
所述低熔点金属的熔点等于或低于室温时,步骤S6中,所述在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属包括:将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面;
所述低熔点金属的熔点高于室温时,步骤S6中,所述在所述处理后的基材表面印刷所述低熔点金属包括:对固态的所述低熔点金属进行加热,使所述低熔点金属完全熔化呈液态,将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面。
11.根据权利要求10所述的印刷方法,其特征在于,所述将液态的所述低熔点金属印刷至所述处理后的基材表面包括:
在辊筒上均匀涂布液态的所述低熔点金属,用所述辊筒以第一预设压力在所述处理后的基材表面上滚动,在所述处理后的基材表面印刷低熔点金属;或者,
在水平台上均匀涂布液态的所述低熔点金属,将所述处理后的基材贴附于所述水平台上,在第二预设压力的作用下,在所述处理后的基材表面印刷低熔点金属,并在印刷之后将所述处理后的基材与所述水平台分离;或者,
将液态的所述低熔点金属装入容器内,将所述处理后的基材浸入所述容器中进行浸渍处理经预设浸渍时间后取出;或者,
将液态的所述低熔点金属灌装至喷壶中,用所述喷壶在第三预设压力的作用下将液态的所述低熔点金属喷至所述处理后的基材表面。
12.根据权利要求11所述的印刷方法,其特征在于,根据所述处理后的基材的材质和需要印刷的低熔点金属的目标厚度,对所述第一预设压力、所述第二预设压力、所述第三预设压力或者所述预设浸渍时间进行选择。
13.根据权利要求11所述的印刷方法,其特征在于,所述辊筒为可加热的辊筒,所述水平台为可加热的水平台,所述容器为可加热的容器,所述喷壶为可加热的喷壶。
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