Characterisation of Functional Inks

Trosolwg o’r Prosiect

Ariannwyd prosiect Characterisation of Functional Inks gan Lywodraeth Cymru drwy raglen Arbenigedd Academaidd i Fusnesau (A4B). Fel rhan o’r prosiect 12 mis, cymhwyswyd technegau nodweddu rheolegol uwch ar gyfer inciau argraffu swyddogaethol. Drwy gael gwell dealltwriaeth o ymddygiad a nodweddion yr hylifau amlwedd cymhleth hyn, mae modd sicrhau gwell rheolaeth a pherfformiad y mae modd ei ragweld.

Gan gydweithio â phartneriaid yn y diwydiant, bu’r prosiect yn ymchwilio i nodweddion sychu yr inciau drwy reoleg swmp ac arwyneb a phroffiliau ASII. Ymchwiliwyd hefyd i ffenomenau trosglwyddo wrth i is-haenau inc ryngweithio a sut mae amlffilamentau yn ffurfio wrth i blatiau argraffu wahanu’n  ymestynnol. Maes arall yr ymchwiliwyd iddo oedd cyfuno gludedd croeswasgu ac ymestynnol ar y cyd.

Meysydd ymchwil o arloesedd ar hyn o bryd yw ymchwilio i reoleg croeswasgu megis fisgo-elastigedd, thicstropedd ac ymddygiad teneuo croeswasgu. Mae hefyd y gallu i ymchwilio i ludedd ymestynnol lle mae’r hylif wedi’i gynnwys rhwng dau blât paralel, a chaiff y platiau wedyn eu tynnu oddi wrth ei gilydd i fonitro’r modd y mae’r ffilament yn ffurfio a thorri. Hyd yma, nid yw’r ddau wedi’u cyfuno, ac felly mae hyn yn gysyniad pwysig i’w ystyried o ran inciau argraffu. Yn ystod y broses argraffu, caiff inciau eu croeswasgu yn gyntaf, a gwahaniad ymestynnol wedyn yw’r trosglwyddiad terfynol. Mae maint y croeswasgu a chyflymder y gwahanu yn wahanol ar gyfer prosesau gwahanol, ond y maent yn bresennol ym mhob un o’r prif broses argraffu.

Prynwyd offer newydd ar gyfer y prosiect hwn i alluogi’r tîm i ddatblygu’r gwaith o nodweddu inciau argraffu swyddogaethol.

Caiff y Formulaction Horus ASII ei ddefnyddio i ddadansoddi inc yn sychu. Caiff y laser un donfedd ei lewyrchu ar arwyneb yr inc i greu patrwm brith. Wrth i ronynnau a thoddydd yn yr inc symud, mae’r patrwm brith yn newid, a chaiff y newid ei fonitro a chaiff cyfradd y newid ei chofnodi yn ffactor hylifedd. Wrth i’r inc sychu, mae’r symud a’r ffactor hylifedd yn lleihau, a gwelir newidiadau nodedig ar amryw bwyntiau o wlyb, i sych-gyffwrdd, i gwbl sych.

Defnyddiwyd camera cyflymder uchel Photron Mini UX100 ynghyd â’r rheomedr ymestynnol presennol a addaswyd hefyd i ymchwilio i sut mae is-haenau inc yn rhyngweithio a sut mae amlffilamentau yn ffurfio. Defnydd pwysig arall o’r camera cyflymder uchel yw ymchwilio i reomedreg croeswasgu ac ymestynnol cyfunol. Er mwyn mesur hyn, mae angen rheomedr arbennig ac felly defnyddiodd y tîm y Malvern Kinexus Pro. Mae gan y rheomedr y gallu i gynnal rheoleg croeswasgu hynod fanwl-gywir ac mae hefyd iddo allu fertigol cryf gyda rheolaeth dros gyflymder a grym y gwahanu. Mae cyfuno’r Kinexus Pro a’r Mini UX100 yn rhoi inni’r gallu i groeswasgu’r inc a chynnal dadansoddiad ymestynnol ar unwaith gan ail-greu’r modd y caiff yr inc ei drin yn ystod y prosesau argraffu.

Gwasanaethau Sydd ar Gael Drwy’r Prosiect Hwn

Dadansoddi Ffilm wrth iddi Ffurfio a Sychu

Gan ddefnyddio system Formulaction Horus ASII, gallwn nodweddu’r camau sydd wrth i ffilm ffurfio a sychu ar inciau ar draws yr holl brosesau argraffu. Gallwn ddefnyddio unrhyw rai o’r amryw offer argraffu sydd ar gael yng Nghanolfan Argraffu a Chaenu Cymru i greu samplau i’w dadansoddi, ond yn aml, prawf tynnu i lawr syml o dan fesuriad ASII yw’r dull mwyaf priodol o baratoi’r sampl.

Gan ddefnyddio technegau a ddatblygwyd o dan brosiect Characterisation of Functional Inks A4B, caiff a samplau a gaiff eu creu eu mesur gan ddefnyddio system laser monocrom i ddadansoddi symudiad gronynnau oddi mewn i’r sampl.

Wrth i’r inc sychu ac wrth i ffilm ffurfio, mae proffiliau nodweddiadol yn hylifedd yr inc yn datgelu nodweddion pwysig megis yr amser hyd nes ei fod yn sych-gyffwrdd a hyd nes ei fod yn gwbl sych, neu amser agored. Er enghraifft, mae modd defnyddio’r system i gynyddu cynhyrchiant, gan fod modd rheoli tymheredd y samplau. Mae modd mesur yr amser hyd nes bod yr inc yn gwbl sych ar dymheredd sychu’r broses, gan roi’r hyder i gynyddu’r cyflymder cynhyrchu neu’r potensial i leihau’r tymheredd sychu gan leihau’r defnydd o ynni.

Mae llawer o gymwysiadau eraill y gellir eu gwneud o ffurfio inc ac argraffu. I gael mwy o wybodaeth, cysylltwch â Dr David Beynon

Mesur Rheolegol Uwch

Gall Canolfan Argraffu a Chaenu Cymru gynnig amrywiaeth o ddulliau profi rheolegol, ac ychwanegwyd at hyn gyda chymorth prosiect Characterisation of Functional Inks A4B.

Cynigwn brofion rheoleg croeswasgu hynod fanwl-gywir gan ddefnyddio technegau nodweddu safonol ac uwch megis proffiliau gludedd croeswasgu a phrofion osgiladu. Ac ychwanegwyd at hyn gyda’r Rheomedr Malvern Kinexus Pro newydd. O gyfuno’r rheomedr hwn â delweddu camera cyflymder uchel, mae modd inni roi croeswasgiad i’r inc gyda rheoleg ymestynnol yr inc yn y cyflwr croeswasgedig.

Mae mesur yn y ffordd hon yn cyd-fynd yn agos â’r modd y caiff inciau eu trin yn y broses argraffu, lle caiff yr inc ei groeswasgu gan roleri neu wesgi, yn y rhan fwyaf o brosesau, cyn y trosglwyddiad terfynol i’r is-haen. Wrth i’r inc gael ei drosglwyddo i’r is-haen, daw i gyswllt â’r is-haen ac wedyn bydd yn llifo’n ymestynnol wrth i’r is-haen a’r plât neu’r sgrin wahanu. Mae ffurfiad y ffilament, y llif oddi mewn i’r ffilament, a thoriad y ffilament yn hanfodol i ddiffinio’r nodwedd a gaiff ei argraffu.

Mae modd defnyddio’r ffordd hon o fesur gydag amrywiaeth eang o inciau, ac mae’n arbennig o ddefnyddiol er mwyn datblygu inciau swyddogaethol lle mae dyddodi’r inc yn fanwl-gywir, ac mewn ffordd y mae modd ei hailadrodd, yn allweddol ar gyfer perfformiad dyfais.

I gael mwy o wybodaeth am sut gallai’r dechneg hon eich helpu, cysylltwch â Dr David Beynon

Manylion y Prosiect

Hyd: Parhaus
Arweinydd y Prosiect: Dr David Beynon