Niewielkie ulepszenie sprzętu do druku wklęsłego może z łatwością rozwiązać problem nacisku kontaktowego w produkcji elektronicznych znaczników RFID!!
Wraz z nadejściem ery Internetu mobilnego zdominowanej przez technologię 5G, Internet wszystkiego i wszechobecne wykrywanie stopniowo stają się rzeczywistością. Jako ważny sposób postrzegania świata zewnętrznego przez Internet rzeczy (IoT), szeroko stosowane będą elektroniczne znaczniki RFID, zwłaszcza znaczniki RFID o ultra-wysokiej częstotliwości. W artykule, bazując na praktycznych doświadczeniach produkcyjnych, autor przybliża zastosowanie druku wklęsłego w produkcji elektronicznych znaczników RFID oraz proponuje w celach informacyjnych kilka rozwiązań poprawiających jakość druku.
Właściwości techniczne znaczników elektronicznych RFID
Elektroniczne znaczniki RFID to znaczniki wykorzystujące bezdotykową technologię automatycznej identyfikacji do identyfikacji obiektów docelowych i uzyskania odpowiednich danych za pomocą sygnałów o częstotliwości radiowej, bez konieczności interwencji człowieka w procesie rozpoznawania. Jako bezprzewodowa wersja kodów kreskowych, elektroniczne znaczniki RFID mają zalety, których nie mają kody kreskowe, w tym wodoodporność, odporność na magnesy,-odporność na wysoką-temperaturę-, długą żywotność, możliwość odczytu-na duże odległości, umożliwienie szyfrowania danych, większą pojemność przechowywania danych i elastyczną aktualizację informacji. Metody kodowania, przechowywania i odczytu/zapisu elektronicznych znaczników RFID różnią się od tradycyjnych znaczników (takich jak kody kreskowe) lub znaczników ręcznych. Zakodowane dane są przechowywane w układach scalonych w formacie{{7}tylko do odczytu lub do odczytu/zapisu. W szczególności odczyt i zapis odbywa się poprzez bezprzewodową transmisję elektroniczną, jak pokazano na rysunku 1.
Ogólnie rzecz biorąc, najważniejsze cechy techniczne znaczników elektronicznych RFID są następujące: umożliwiają identyfikację pojedynczych, bardzo specyficznych obiektów, w przeciwieństwie do kodów kreskowych, które umożliwiają jedynie identyfikację kategorii przedmiotów; mogą czytać wiele obiektów jednocześnie, natomiast kody kreskowe muszą być odczytywane jeden po drugim; mogą przechowywać dużą ilość informacji; a dzięki częstotliwości radiowej dane można odczytać przez materiały zewnętrzne, podczas gdy kody kreskowe wymagają laserów lub podczerwieni do odczytania informacji z powierzchni materiałów.
Rysunek 1 Schematyczny diagram zasady działania elektronicznego znacznika RFID Typowe procesy produkcyjne elektronicznych znaczników RFID Istnieją trzy główne procesy produkcyjne elektronicznych znaczników RFID: proces wypalania drutu miedzianego, proces trawienia metalu i proces drukowania. Wśród nich w procesie drukowania wykorzystuje się przede wszystkim technologię sitodruku (jak pokazano na rysunku 2). Ze względu na ograniczenia przewodności i mechanizmu przewodzącego pasty przewodzącej można stosować wyłącznie przewodzącą pastę srebrową o wysokiej-srebrze-i małą liczbę{{6}oczek-siatek. Co więcej, pod wpływem wielu czynników, takich jak lepkość atramentu, ciągliwość, płynność, nacisk rakla, napięcie ekranu i zakłócenia siatki, struktura okablowania drukowanego znacznika elektronicznego RFID jest podatna na takie problemy, jak deformacje, ostre krawędzie, zwarcia, przerwy i znacząca różnica między rzeczywistą wydajnością promieniowania a teoretyczną wydajnością promieniowania, jak pokazano na rysunku 3.
Rysunek 2 Schemat ideowy wytwarzania elektronicznych znaczników RFID metodą sitodruku przewodzącej pasty srebrnej
图3 丝网印刷RFID电子标签导线的局部放大图
目前,行业普遍使用铝箔蚀刻法制造超高频RFID电子标签,而普及应用超高频RFID电子标签的主要瓶颈是标签的价格,尺寸和环境适应性.铝箔蚀刻法制作日线的过程包括金属贴合,光阻印刷,金属蚀刻等,流程较为繁杂,成本偏高且不环保.其中,在印刷日线油墨方面,根据成分不同,包括银浆,铝浆,铜浆与碳浆等,以金属浆料印刷的日线效果最好.然而,目前铝,铜金属浆需高温脱氧烧结才能展现导电性,使得日线底材受到一定限制,而传统碳浆导电性未达日线应用的电阻要求,且银浆日线的制程繁琐,价格昂贵,导电性能会因弯折而降低,使得目前在市场上利用印刷方式来制作RFID日线的方式仍无法大规模生产并无法取代目前的铝蚀刻日线.而采用RFI D电子标签导电浆料制作日线,其制程环保,简单且无污染,价格便宜且质量轻,适合各种无线日线的印制,在市场上无论从性能方面,还是价格方面来说,都具备十足的竞争力.
凹版印刷在RFID电子标签制作中的应用
由于导电浆料具备导电性能高,兼容性强,性价比高等特Wyświetl, 越来越多的厂家采用石墨烯浆料印制RFID标签.由于凹版印刷精度高,速度快,生产效率高,石墨烯RFID电子标签的生产制造通常采用凹版印刷来完成.在印刷过程中,石墨烯浆料被填充到凹版滚筒的凹槽内,凹版滚筒表面多余的石墨烯浆料用刮刀刮掉,凹槽内的石墨烯浆料印刷至基材上.为适用于各种印刷场合,如不同粗糙度或不同型号的凹版滚筒,不同结构的石墨烯日线等,需要调整刮刀与凹版滚筒的接触角度,接触压力等参数,以防止所印制的石墨烯RFID电子标签日线出现结构变形,边界粗糙,短路,断路等问题.Under w normalnych okolicznościach w istniejących urządzeniach do druku wklęsłego, po wyregulowaniu kąta rakla, pozycja robocza rakla jest ustalona podczas procesu drukowania i nie można go zmienić. Jeśli zostanie wyregulowana pozycja robocza rakla, może to skutkować nadmiernym lub niewystarczającym dociskiem rakla do cylindra wklęsłego lub, ze względu na dużą precyzję dopasowania rakla do cylindra wklęsłego, może nawet wystąpić problem braku styku. Dodatkowo w przypadku cylindrów do druku wklęsłego o niskiej precyzji okrągłości rakle mogą nie stykać się równomiernie z powierzchnią cylindra do druku wklęsłego, co uniemożliwia czyste usunięcie nadmiaru pasty grafenowej. Co więcej, jeśli urządzenie drukujące ulegnie awarii i cylinder wklęsły się trzęsie, może to spowodować uderzenia w rakl, narażając rakl i związane z nim mechanizmy na naprężenia, potencjalnie uszkadzając rakl lub jego mechanizm łączący, co z kolei pogarsza zdolność rakla do usuwania pasty. Jeśli chodzi o nacisk stykowy pomiędzy raklem a cylindrem wklęsłym, istniejące urządzenia do druku wklęsłego nie są w stanie go kontrolować. Zazwyczaj jest on wstępnie ustawiony na podstawie doświadczenia, co skutkuje słabą dokładnością i możliwością dostosowania do różnych produktów. Uniemożliwia to ustawienie odpowiedniego docisku rakla w zależności od rzeczywistego stanu produktu, wpływając w ten sposób na jakość druku elektronicznych etykiet RFID z grafenem. Aby rozwiązać ten problem, autor ulepszył urządzenie do druku wklęsłego, umożliwiając regulację cylindra wklęsłego, rakla, elementów do regulacji liniowej, elementów do regulacji kąta, elementów do regulacji docisku i elementów pływających, jak pokazano na rysunku 4.
Rysunek 4 Schemat ideowy komponentów związanych z urządzeniem drukującym wklęsłodrukowym
Specyficzna metoda jest następująca: element regulacyjny jest połączony z raklami i porusza się liniowo wzdłuż promieniowego kierunku cylindra wklęsłego, powodując przemieszczanie się rakla wraz z ruchomym elementem; element do regulacji kąta łączy rakla i element do regulacji liniowej, umożliwiając odpowiedni obrót rakla i elementu do regulacji liniowej w celu dostosowania kąta zwilżania pomiędzy raklami a cylindrem wklęsłym; część obrotowa jest połączona z raklami i elementem regulacji liniowej poprzez sekcję ruchomą, umożliwiając raklowi i elementowi regulacji liniowej przemieszczanie się promieniowo względem cylindra wklęsłego.
Rozwiązanie to umożliwia regulację kąta zwilżania rakla i cylindra wklęsłego, a także regulację i pomiar docisku między nimi, zapewniając całkowite zeskrobanie nadmiaru pasty grafenowej z powierzchni cylindra wklęsłego podczas drukowania pasty w rowkach na podłoże. Elektroniczne znaczniki RFID drukowane przy użyciu tej technologii druku wklęsłego charakteryzują się gładkimi krawędziami, brakiem ząbków i rzeczywistą wydajnością promieniowania zgodną z teoretyczną wydajnością promieniowania, skutecznie rozwiązując wyzwania napotykane podczas produkcji elektronicznych znaczników RFID metodą sitodruku, jak pokazano na rysunku 5.
Rysunek 5 Lokalny powiększony widok przewodnika wklęsłego-elektronicznego znacznika RFID z nadrukiem Tę technologię druku wklęsłego można zastosować w różnych scenariuszach drukowania. Zapobiega deformacjom strukturalnym, ostrym krawędziom oraz zwarciom lub przerwom w drukowanych antenach znaczników RFID z grafenu, zapewniając jakość druku elektronicznych znaczników RFID wytwarzanych metodą druku wklęsłego. Pozwala to osiągnąć wysoką precyzję i wydajność, rozwiązując wyzwania techniczne występujące w druku znaczników RFID.