Malo poboljšanje opreme za duboki tisak može lako riješiti problem kontaktnog pritiska u proizvodnji RFID elektroničkih oznaka!!
S dolaskom ere mobilnog interneta kojom dominira 5G tehnologija, Internet svega i sveprisutna detekcija postupno postaju stvarnost. Kao važno sredstvo interneta stvari (IoT) za percepciju vanjskog svijeta, RFID elektronske oznake, posebno ultra-visokofrekventne RFID oznake, bit će široko primjenjivane. U ovom članku, na temelju praktičnog proizvodnog iskustva, autor uvodi primjenu dubokog tiska u proizvodnji RFID elektroničkih oznaka i predlaže neka rješenja za poboljšanje kvalitete ispisa za čitatelje.
Tehničke značajke RFID elektroničkih oznaka
RFID elektroničke oznake su oznake koje koriste tehnologiju beskontaktne automatske identifikacije za identifikaciju ciljanih objekata i dobivanje relevantnih podataka putem radiofrekventnih signala, bez potrebe za ljudskom intervencijom tijekom procesa prepoznavanja. Kao bežična verzija crtičnih kodova, RFID elektroničke oznake imaju prednosti koje crtični kodovi nemaju, uključujući vodootpornost, magnet-otpornost, visoku-temperaturu-otpornost, dug radni vijek, mogućnost čitanja na-velike udaljenosti, omogućujući šifriranje podataka, veći kapacitet pohrane podataka i fleksibilno ažuriranje informacija. Metode kodiranja, pohrane i čitanja/pisanja RFID elektroničkih oznaka razlikuju se od tradicionalnih oznaka (kao što su crtični kodovi) ili ručnih oznaka. Kodirani podaci pohranjuju se na integriranim krugovima u formatima samo-čitanja ili čitanja/pisanja. Konkretno, čitanje i pisanje se postižu putem bežičnog elektroničkog prijenosa, kao što je prikazano na slici 1.
Sve u svemu, istaknute tehničke značajke RFID elektroničkih oznaka su: mogu identificirati pojedinačne, vrlo specifične objekte, za razliku od crtičnih kodova koji mogu identificirati samo kategoriju predmeta; mogu čitati više objekata istovremeno, dok se crtični kodovi moraju čitati jedan po jedan; mogu pohraniti veliku količinu informacija; i korištenjem radio frekvencije, podaci se mogu čitati kroz vanjske materijale, dok crtični kodovi zahtijevaju lasere ili infracrvene zrake za čitanje informacija s površine materijala.
Slika 1. Shematski dijagram principa rada RFID elektroničke oznake Uobičajeni proizvodni procesi RFID elektroničkih oznaka Postoje tri glavna proizvodna procesa za RFID elektroničke oznake: postupak pečenja bakrene žice, postupak jetkanja metala i postupak tiskanja. Među njima, proces tiskanja prvenstveno koristi tehnologiju sitotiska (kao što je prikazano na slici 2). Zbog ograničenja vodljivosti i vodljivog mehanizma vodljive paste, mogu se koristiti samo vodljive srebrne paste s visokim--udjelom srebra i male-mreže-broj mreža. Štoviše, pod utjecajem više čimbenika kao što su viskoznost tinte, duktilnost, fluidnost, pritisak brisača, napetost zaslona i smetnje mreže, struktura ožičenja tiskane RFID elektroničke oznake sklona je problemima kao što su deformacija, grubi rubovi, kratki spojevi, lomovi i značajna razlika između stvarne učinkovitosti zračenja i teorijske učinkovitosti zračenja, kao što je prikazano na slici 3.
Slika 2. Shematski dijagram proizvodnje RFID elektroničkih oznaka sitotiskom vodljive srebrne paste
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,性价比高等特点,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. Pod normalnim okolnostima, u postojećim uređajima za duboki tisak, nakon podešavanja kuta oštrice, radni položaj oštrice je fiksiran tijekom procesa tiskanja i ne može se mijenjati. Ako je radni položaj oštrice glodala podešen, to može dovesti do pretjeranog ili nedovoljnog kontaktnog pritiska s cilindrom za graviranje ili, zbog visoke preciznosti prianjanja između lopatice i cilindra za gravuru, može čak doći do problema kada oni uopće ne dodiruju. Osim toga, za gravure s niskom preciznošću okruglosti, oštrica za gravure možda neće dosljedno dodirivati površinu gravure cilindra, što onemogućuje čisto uklanjanje viška grafenske paste. Nadalje, ako se ispisni uređaj pokvari i cilindar za gravuru se trese, to može uzrokovati udarce na glodalo, izlažući lopaticu i njegove povezane mehanizme udarnom stresu, potencijalno oštećujući lopaticu ili njegov spojni mehanizam, što zauzvrat pogoršava sposobnost uklanjanja paste lopatice. Što se tiče kontaktnog pritiska između noža i cilindra za duboki tisak, postojeći uređaji za duboki tisak ga ne mogu kontrolirati. Obično je unaprijed postavljen na temelju iskustva, što rezultira slabom preciznošću i prilagodljivošću različitim proizvodima. To sprječava postavljanje odgovarajućeg pritiska noža u skladu sa stvarnim stanjem proizvoda, što utječe na kvalitetu ispisa grafenskih RFID elektroničkih naljepnica. Kako bi riješio ovaj problem, autor je poboljšao uređaj za duboki tisak, dopuštajući prilagodbe cilindra za duboki tisak, komponenti za linearno podešavanje, komponenata za podešavanje kuta, komponenata za podešavanje pritiska i plutajućih komponenti, kao što je prikazano na slici 4.
Slika 4. Shematski dijagram komponenti povezanih s uređajem za duboki tisak
Specifična metoda je sljedeća: komponenta za podešavanje povezana je s oštricom i pomiče se linearno duž radijalnog smjera cilindra za gravuru, uzrokujući pomicanje oštrice s pokretnom komponentom; komponenta za podešavanje kuta povezuje oštricu i komponentu za linearno podešavanje, dopuštajući oštrici za skaliranje i komponenti za linearno podešavanje da se rotiraju u skladu s tim kako bi se prilagodio kontaktni kut između oštrice i komponente za gravuru; rotirajući dio je povezan s oštricom i komponentom za linearno podešavanje preko pomične sekcije, omogućavajući oštrici i komponenti za linearno podešavanje da se pomiču radijalno u odnosu na cilindar za graviranje.
Ovo rješenje može prilagoditi kontaktni kut između oštrice i gravurnog cilindra, kao i prilagoditi i izmjeriti kontaktni pritisak između njih, osiguravajući da se višak grafenske paste s površine gravurskog cilindra u potpunosti sastruže dok se pasta u utorima ispisuje na podlogu. RFID elektroničke oznake ispisane ovom tehnologijom dubokog ispisa pokazuju glatke rubove, bez nazubljenja i stvarnu učinkovitost zračenja u skladu s teoretskom učinkovitošću zračenja, učinkovito rješavajući izazove koji se javljaju pri proizvodnji RFID elektroničkih oznaka sitotiskom, kao što je prikazano na slici 5.
Slika 5 Lokalni uvećani prikaz vodiča duboko{1}}ispisane RFID elektronske oznake. Ova tehnologija dubokog ispisa može se primijeniti na različite scenarije ispisa. Sprječava strukturnu deformaciju, grube rubove i kratke spojeve ili lomove u tiskanim grafenskim antenama RFID oznaka, osiguravajući kvalitetu ispisa RFID elektroničkih oznaka proizvedenih dubokim tiskom. Time se postiže visoka preciznost i učinkovitost, rješavajući tehničke izazove koji postoje u ispisu RFID oznaka.