نقش حیاتی آزمایش سطح رنگ در فرآیندهای پوشش AG، AR و AF

آزمایش مقدار دین برای شیشه‌های پوششی (مانند شیشه محافظ تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، نمایشگرهای خودرو و غیره) عمدتاً برای ارزیابی انرژی سطحی/کشش سطحی شیشه (واحد آن معمولاً mN/m یا دین/سانتی‌متر است که هر دو برابرند) استفاده می‌شود تا مشخص شود که آیا قابلیت ترشوندگی و چسبندگی آن به فرآیندهای بعدی (مانند چاپ جوهر، چسب UV، پوشش، چسبندگی OCOCA، حاشیه‌های چاپ سیلک و غیره) کافی است یا خیر.

چرا آزمایش رنگ برای شیشه پوشش ضروری است؟

• انرژی سطحی شیشه‌های طبیعی تمیز معمولاً حدود ۳۴ تا ۴۰ میلی‌نیوتن بر متر است (نزدیک به مقدار انرژی سطحی شیشه در شرایط طبیعی).
• با این حال، بسیاری از فرآیندهای پایین‌دستی (مانند جوهرهای حاشیه سیاه/سفید چاپ سیلک اسکرین، پوشش پرایمر قبل از پوشش AF/AG/AR، اتصال چسبی و غیره) به کشش سطحی ≥36-42 mN/m یا حتی بالاتر نیاز دارند (برخی از فرآیندهای با نیاز بالا به ≥44-50 نیاز دارند).
• اگر مقدار رنگ خیلی کم باشد، ممکن است مشکلاتی مانند روان شدن جوهر، انقباض لبه، چسبندگی ضعیف و لایه برداری پوشش ایجاد شود.

روش‌های آزمایش رایج (روش قلم رنگ/روش محلول رنگ)

این روش، رایج‌ترین و سریع‌ترین روش آزمایش در محل در صنعت شیشه پوششی است و استاندارد مرجع آن نزدیک به ISO 8296 یا مشخصات آزمایش کشش سطحی مشابه برای پلاستیک‌ها/مواد غیر متخلخل است.

مراحل عملیاتی (روش قلم داین):

آماده سازی:

• محیط: دما ۱۸ تا ۲۵ درجه سانتیگراد، رطوبت ۴۰ تا ۶۰ درصد (رطوبت خیلی بالا یا خیلی پایین بر قضاوت تأثیر می‌گذارد).
• نمونه: مطمئن شوید که سطح شیشه تمیز، عاری از اثر انگشت، روغن و گرد و غبار است (معمولاً با پارچه بدون پرز و الکل پاک می‌شود و سپس در هوا خشک می‌شود).
• ابزارها: مجموعه‌ای از خودکارهای دین (محدوده رایج ۳۰ تا ۵۶ یا بالاتر، یک خودکار برای هر ۲ میلی‌نیوتن بر متر، مانند ۳۲، ۳۴، ۳۶، ۳۸، ۴۰، ۴۲، ۴۴ و غیره).

روش آزمایش (روش دوبخشی یا افزایشی):

• با مقدار نقطه میانی (مثلاً ۳۸ یا ۴۰ میلی‌نیوتن بر متر) شروع کنید.
• قلم رنگ را به صورت عمودی و به آرامی روی سطح شیشه فشار دهید و با سرعت یکنواخت، خطی مستقیم به طول تقریبی ۳ تا ۱۰ سانتی‌متر رسم کنید (برای جلوگیری از خراشیدگی، فشار زیادی وارد نکنید).
• مشاهده فوری (تمرکز بر رفتار در عرض ۲ ثانیه):

1. اگر خط جوهر پیوسته و صاف باقی بماند، جمع نشود و دانه دانه نشود → کشش سطحی ≥ مقدار خودکار → از خودکاری با سطح بالاتر برای ادامه آزمایش استفاده کنید.
2. اگر خط جوهر ظرف ۲ ثانیه کوچک، باریک، پاره یا به شکل یک مهره کوچک جمع شد → کشش سطحی کمتر از مقدار خودکار → آزمایش را با خودکاری با سطح پایین‌تر تکرار کنید.

• این کار را تا رسیدن به یک مقدار بحرانی تکرار کنید: بالاترین مقدار قلم که اساساً بدون انقباض در عرض ۲ ثانیه به طور مداوم باقی می‌ماند، مقدار دین شیشه است (با دقت ۲ میلی نیوتن بر متر).

نمونه‌هایی از قضاوت (الزامات رایج برای پوشش شیشه‌ای):

• جوهر حاشیه چاپ سیلک اسکرین معمولی: معمولاً به ≥ 36-38 میلی نیوتن بر متر نیاز دارد.
• الزامات چسبندگی بالا (مانند برخی چسب‌های نوری، پیش‌تیمار AF): ≥ ۴۰-۴۴ میلی‌نیوتن بر متر.
• برخی از فرآیندهای پیشرفته AG/ضد اثر انگشت: حتی به ≥ 46-50 نیاز دارند (که اغلب برای دستیابی به آن نیاز به پلاسما یا درمان ازن UV دارند).

یادداشت‌ها

• آزمایش باید در اسرع وقت پس از عملیات انجام شود (انرژی سطحی عملیات پلاسما/ازن UV/شعله با گذشت زمان، به ویژه به طور قابل توجهی در عرض چند ساعت تا ۱-۲ روز، کاهش می‌یابد).
• شیشه نسبت به پلاستیک آبدوست‌تر است، اما پوشش‌ها، روغن‌های جلادهنده و لایه‌های محافظ باقیمانده می‌توانند انرژی سطحی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.
• انرژی سطحی ممکن است بین نواحی مختلف (مرکز در مقابل لبه، ناحیه پوشش داده شده در مقابل ناحیه بدون پوشش) متفاوت باشد، بنابراین آزمایش‌های متعدد توصیه می‌شود.
• خودکارهای داین تاریخ انقضا دارند (معمولاً ۶ تا ۱۲ ماه)؛ خودکارهای داین تاریخ انقضا گذشته یا تبخیر شده دقیق نخواهند بود.
• یک روش دقیق‌تر، استفاده از یک دستگاه اندازه‌گیری زاویه تماس + آب/دیودومتان برای آزمایش روش اونز-وندت برای محاسبه انرژی سطحی است، اما در عمل معمولاً از قلم‌های دین استفاده می‌شود.