電子業界におけるスクリーン印刷ロゴ 印刷性・印刷適性に関係する粘弾性パラメータ、チクソトロピー(チキソトロピー)指数、チクソ性、降伏値、応力緩和、緩和時間などについての記事。 それぞれのパラメータとスクリーン印刷適性との関連についても概説。

電子業界におけるスクリーン印刷技術/印刷性に係るパラメータ

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印刷性 ( 印刷適性 ) に係るパラメータ

ペースト材料の多くは複雑な粘弾性を持ちますので、印刷性に係るパラメータが種々考案されてきました。 ここでは、 この分野で利用されるパラメータについて記載します。

チクソトロピー(チキソトロピー)指数項目チクソトロピー指数(Thixotropic Index)、チクソ性


TI = ( η2 - η1 ) / ( ν2 −ν1 ) ・・・eq.prtpara-1


あるいは、

TI = η1 / η2 ・・・eq.prtpara-2


など、定義は多数用いられていますのでその都度確認することが必須です。
TI数、粘度比、揺変性などと呼称される場合もあります。
学術用語のチクソトロピー(チキソトロピー) とは意味が異なります。
チクソトロピー(チキソトロピー)は粘度の時間依存性を意味しますが、スクリーン印刷の分野でチクソ性と表現されるのは、粘度のずり速度依存性を意味します。


例えば、ν1=1(1/s)、ν2=10(1/s)程度の場合、おおまかにはTI ( eq.prtpara-2 ) は1〜5程度を示し、1近傍ではダレやすく、5近傍ではダレにくいですが印刷パターン表面に凹凸が でやすい性状となります。

降伏値降伏応力項目降伏値(降伏応力)

ビンガム降伏値 Casson降伏値 などがあります。
印刷後の後処理などがある場合に、処理中でのダレにくさの目安となります。

応力緩和緩和時間項目応力緩和、緩和時間

応力緩和の図 試料に定常せん断流を印加しているときに、せん断流をステップ状に停止してもせん断応力はすぐにはゼロにはならず、漸減していきます。
このときの遷移時間の代表値を緩和時間といいます。
人によっては粘度回復、弾性回復などと表現されますが、せん断応力に着目するか、粘度(または貯蔵弾性率など)に着目するかの違いであって、 同様の現象であると思われます。


主として印刷後のダレやすさの判断に用いられます。

応力成長項目応力成長

応力成長の図

ある時刻から試料にせん断流を印加したときに、せん断流をステップ状に入力してもせん断応力がすぐには成長せず、指数的に成長したあと 一定値に達します。
せん断速度が大きい場合には、応力成長にオーバーシュートが見られます。




クリープ項目クリープ

クリープ現象の図

ある時刻から試料にせん断流を印加したときに、せん断ひずみは、せん断流印加直後は弾性的挙動を示しますが、時間が経過すると 粘性的挙動を示すようになります。
さらにその後、せん断流を停止したときのせん断ひずみを測定して、どの程度ひずみが回復するか を観測する場合もあります(クリープリカバリ)。


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