Использование тампопечати в работе над циферблатами

Вы когда-нибудь задумывались, как производителям мячей для гольфа удается идеально четко нанести логотип на неровную круглую поверхность?

Мяч для гольфа с аккуратно напечатанным лого

Или, может быть, за утренней чашкой кофе вы размышляли о том, как именно компания, занимающаяся кружками, смогла написать «Wake up and smell the coffee» большими черными буквами на круглой чашке?

Аккуратно напечатанный текст на круглой кофейной кружке

Что ж, это ваш счастливый день, поскольку мы собираемся раскрыть секрет одного очень специализированного процесса печати, который широко применяется в самых разных отраслях, и, в том числе, в часовом деле. Фактически, вы все видите результаты этого процесса каждый раз, когда смотрите на циферблат часов.

Секрет, если честно, на самом деле совсем не секрет. Просто у многих людей не было опыта работы с этой особой формой печати, основанной на использовании очень эластичной резины и специально разработанных для печати на неровных поверхностях чернил.

Метод печати, о котором мы говорим, - относительно современный и широко применяемый. Он получил название “тампопечать”. Хотя в часовой индустрии его часто называют и по-французски, и по-немецки: тампонная печать (“тампон” - это французское слово для обозначения «прокладки» или «резины») и трансферная печать соответственно.

Некоторые из вас, возможно, уже думают «А, точно!», в то время как другие представляют процесс печати блокнота, например, и задаются вопросом, как это связано с кружкой или мячем для гольфа.

Для тампопечати, если говорить простыми словами, используется очень похожий на резиновый штамп предмет (такой, как нужен для скрапбукинга или для печати на сотнях конвертов). Идея такая: резиновый штамп переносит чернила на поверхность другого объекта.

Казалось бы, все просто. Но на этом вся простота заканчивается.

Технология тампопечати, на самом деле, - это на одну половину - навыки, а на вторую - магия. Но чтобы действительно понять, что лежит в основе этих утверждений, давайте разберем этот процесс на этапы, которые (надеемся) помогут вам понять, почему эта, казалось бы, обыденная и распространенная технология на самом деле - технически продвинутая.

Демонстрация тампопечати в Stern Créations в Женеве

Штамп

Первый и самый важный компонент - это штамп с резиновой подушкой. Подушка чаще всего изготавливается из силиконовой (но не натуральной, а синтетической) резины и имеет определенную форму.

Три основные формы для резиновой подушки - круглая, в виде бруска или “буханки”. Форма выбирается в зависимости от предполагаемого применения. В часовой индустрии обычно используются штампы с подушками круглой формы. Техники обычно называют их воздушными шарами. Это определение прекрасно описывает форму силиконовой подушки.

Различные формы и размеры силиконовых подушек для печати формы «воздушный шар» в ящике у производителя циферблатов Richemont Group, Stern Créations

Секрет использования этих резиновых подушек - дюрометр. Перед использованием мастера измеряют их твердость, ориентируясь на шкалу Шора. Этот критерий учитывается при работе с подушками. Для циферблатов, как правило, подходят подушки плотностью, как мягкий зефир или жевательная резинка. Но в зависимости от цели применения может потребоваться и более твердая подушка.

Сама по себе подушка не имеет никакого шаблона, как у штампа, например. Она гладкая и предназначена, чтобы собирать чернила со второго главного компонента в процессе тампопечати - клише.

Тампопечать в Louis Vuitton

Клише

”Клише” - модное слово для пластины с изображениями, которые переносятся на циферблат. Материалы, используемые для изготовления клише, различаются (опять же, в зависимости от требований к нанесению и от желаемого количества отпечатков), но наиболее распространенный материал - сталь с чрезвычайно четким выгравированным изображением.
Стандартная глубина гравировки стальной пластины составляет от 18 до 25 микрон (около 0,018 - 0,025 мм).

Выгравированные бороздки заполняются чернилами, которые “подбирает” силиконовая подушка для дальнейшего переноса на объект печати.

Это подводит нас к третьему основному компоненту техники - специальным чернилам.

Печать на циферблате Glashütte Original в Пфорцхайме, Германия

Чернила

Чернила для тампопечати получают из чернил для трафаретной печати с несколькими важными модификациями. Значимая разница - в пигментах. Пигменты в чернилах - это небольшие вкрапления цветных материалов, многие из которых синтетические, но многие имеют и органическое происхождение.

Пигментные “зерна” измельчают до необходимого размера, определенного для предполагаемых чернил. Для трафаретной печати пигменты могут быть несколько “шероховатыми” (незначительно, но все же), но для тампопечати нужны более “гладкие” пигменты, чтобы обеспечить однородный цвет и упростить процесс переноса рисунка на поверхность.

В чернилах для тампопечати гораздо большее количество пигментов, чем в других чернилах. Это необходимо для того, чтобы получить непрозрачное изображение. В чем разница? Толщина слоя чернил для тампопечати намного меньше, чем в случае с трафаретной печатью. Обычно соотношение чернил и растворителей, которые испаряются сразу же после нанесения рисунка, составляет 60% и 40% соответственно.

Ввиду этого 40-процентного объема испаряющегося растворителя толщина конечного слоя чернил может составлять около 8 микрон (0,008 мм). По этой причине пигментные зерна должны быть намного меньше и в гораздо более высокой концентрации, чтобы свет не проходил сквозь них и не создавал прозрачный отпечаток.

Сложная тампопечать на циферблате Jaeger-LeCoultre Geophysic Universal Time

Процесс

Соединив все эти компоненты вместе (включая механизм для управления размещением изображения), создается уникальный процесс печати, который позволяет работать с объектами разных форм. Поверхности этих объектов называют подложками - это просто производственный термин.

Как именно все это работает?

Сначала клише заполняется чернилами. В автоматизированных процессах это делается несколькими различными способами, но в конечном итоге цель одна и та же. Позвольте отметить, что это в часовой промышленности этот процесс происходит исключительно вручную, каждый циферблат создается уникально.

Затем силиконовая подушка прижимается к клише, втягивая чернила из бороздок. Из-за испарения растворителей чернила становятся липкими, что и подушка впитывает их.

Из-за формы подушки “чернильное” изображение может выглядеть очень искаженным после того, как оно будет снято с клише.

На этом этапе во многих машинах клише и подложка меняются местами, обычно посредством “скользящего” стола, который перемещается вперед и назад. Часть с подложкой обычно находится на собственном многоосном “скользящем столе”. Этот стол позволяет предельно точно “выровнять” рисунок на подложке.

При изготовлении циферблатов клише и подложка, как правило, не меняют положения.

Для многих предметов, таких как кружка, точность выравнивание не очень критична, но на чем-то таком маленьком и точном, как циферблат, абсолютная точность размещения рисунка имеет решающее значение.

Когда подложка находится на своем месте и зафиксирована, подушка опускается на объект, и благодаря мягкости силикона она меняет свою форму от контакта с любыми неровностями. Выглядит этот процесс просто как попадание капли чернил на поверхность спонжа-подушки. Но на самом деле процесс нанесения чернил происходит с чрезвычайной точность.
  
В зависимости от объекта печати и требований к чернильному изображению, могут применяться различные величины давления и могут использоваться более твердые силиконы. Кроме того, изображение может быть многократно перепечатано для более выраженной четкости, которая способна обеспечить ощущение глубины. Некоторые циферблаты могут быть закрашены несколько раз в зависимости от чернил, материала циферблата и желаемого внешнего вида.

Циферблаты Senator Chronometer (слева) и PanoMaticLunar (справа) с тампопечатью от Glashütte Original’s Pforzheim

Почему это важно для часового дела?

Причина, по которой этот процесс так важен для часовой индустрии, заключается в том, что он, возможно, возник из самой индустрии! Никто не знает, кто создал эту технологию, но она уже давно не нова.

Лишь в середине двадцатого века появились технологии с использованием резины, достаточно продвинутые и эффективные, чтобы стать ценными для множества отраслей промышленности.

Считается, что началом использования технологии стали потребности часовой индустрии - а именно потребность в декоре циферблатов, который можно было бы осуществлять не целиком вручную. Часовые циферблаты становились меньше по мере того, как наручные часы стали более распространенными, и потребность в автоматизированных процессах декора возросла, особенно в США, где производство часов в довоенную эпоху действительно пережило промышленную революцию.

Во второй половине двадцатого века и благодаря достижениям в области материаловедения таких компаний, как 3M, Dupont, Corning и других промышленных гигантов, материалы, наконец, стали соответствовать требованиям инженеров. И изготовление циферблатов стало одной из первых областей, где эти новые усовершенствованные материалы получили применение.

Технология тампопечати в настоящее время является основной в современной полиграфической промышленности, и почти к каждому электронному гаджету, и самым разным другим вещам, на которые вы каждый день натыкаетесь дома, может быть применена тампопечать.

Посмотрите на кнопки с символами практически на чем угодно: вероятнее всего, они напечатаны. Логотипы и картинки на жестких упаковках (не на наклейках, хотя и на некоторых наклейках тоже), очень вероятно напечатаны с помощью тампопечати.

Сидя на рабочем месте мы можем увидеть дюжину различных предметов с тампопечатью. Включительно с циферблатом наших часов.

Как вы уже поняли, сам процесс тампопечати условно простой. Но сделать так, чтобы все работало должным образом - непросто. Нужны научные знания об адгезии, вязкости, гибкости материалов, свете и жидкостной механике.

Циферблат с “вмятинами” Corum Paiste Bubble, созданный с применением техники тампопечати

Добавьте к этим знаниям изрядное количество навыков и перфекционизма (особенно на ручных станках), технику правильной настройки, подготовки и выполнения реального процесса… Немало, да? Именно поэтому тампопечать - нечто более невероятное, чем просто штамп с силиконовой подушкой.

Что касается магии (а выше мы писали, что она есть), то она прячется в невероятных свойствах силикона впитывать чернила и идеально четко переносить их на поверхность циферблата.

Результат тампопечати на циферблате Rolex Submariner 5512

И без этой магии часовая индустрия была бы совсем не такой, какую мы все ее знаем и ценим.

Joshua Munchow