یک پیشرفت کوچک در تجهیزات چاپ گراور می تواند مشکل فشار تماس در تولید تگ های الکترونیکی RFID را به راحتی حل کند!!

با ظهور عصر اینترنت تلفن همراه تحت سلطه فناوری 5G، اینترنت همه چیز و سنجش همه جا به تدریج در حال تبدیل شدن به واقعیت هستند. به‌عنوان وسیله‌ای مهم برای اینترنت اشیا (IoT) برای درک دنیای خارج، برچسب‌های الکترونیکی RFID، به‌ویژه تگ‌های RFID فوق‌{2}}فرکانس بالا، به‌طور گسترده استفاده خواهند شد. نویسنده در این مقاله، بر اساس تجربه عملی تولید، کاربرد چاپ گراور را در ساخت تگ های الکترونیکی RFID معرفی کرده و راهکارهایی را برای بهبود کیفیت چاپ برای مرجع خوانندگان پیشنهاد می کند.

ویژگی های فنی برچسب های الکترونیکی RFID

برچسب‌های الکترونیکی RFID برچسب‌هایی هستند که از فناوری شناسایی خودکار بدون تماس برای شناسایی اشیاء هدف و به دست آوردن داده‌های مربوطه از طریق سیگنال‌های فرکانس رادیویی، بدون نیاز به دخالت انسان در طول فرآیند شناسایی استفاده می‌کنند. به عنوان نسخه بی سیم بارکدها، برچسب های الکترونیکی RFID دارای مزایایی هستند که بارکدها فاقد آن هستند، از جمله ضدآب بودن، ضدآب بودن{1}}مقاوم در برابر آهنربا، مقاومت در برابر{2}}دما{3}}بالا، عمر طولانی، قابلیت خواندن از راه دور، امکان رمزگذاری داده ها، افزایش ظرفیت ذخیره سازی داده ها، و افزایش اطلاعات انعطاف پذیر. روش‌های رمزگذاری، ذخیره‌سازی و خواندن/نوشتن برچسب‌های الکترونیکی RFID با برچسب‌های سنتی (مانند بارکد) یا برچسب‌های دستی متفاوت است. داده‌های کدگذاری شده در مدارهای مجتمع در قالب‌های{7}فقط خواندن یا خواندن/نوشتن ذخیره می‌شوند. به طور خاص، خواندن و نوشتن از طریق انتقال الکترونیکی بی سیم، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، به دست می آید.

به طور کلی، ویژگی های فنی برجسته برچسب های الکترونیکی RFID عبارتند از: آنها می توانند اشیاء فردی و بسیار خاص را شناسایی کنند، برخلاف بارکدهایی که فقط می توانند دسته ای از اقلام را شناسایی کنند. آنها می توانند چندین شی را به طور همزمان بخوانند، در حالی که بارکدها باید یک به یک خوانده شوند. آنها می توانند حجم زیادی از اطلاعات را ذخیره کنند. و با استفاده از فرکانس رادیویی، داده ها را می توان از طریق مواد خارجی خواند، در حالی که بارکدها برای خواندن اطلاعات از سطح مواد به لیزر یا مادون قرمز نیاز دارند.

شکل 1 نمودار شماتیکی از اصل کار یک برچسب الکترونیکی RFID فرآیندهای تولید متداول برچسب های الکترونیکی RFID سه فرآیند تولید اصلی برای برچسب های الکترونیکی RFID وجود دارد: فرآیند سوزاندن سیم مسی، فرآیند اچ فلز، و فرآیند چاپ. در میان آنها، فرآیند چاپ در درجه اول از فناوری چاپ روی صفحه استفاده می کند (همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است). با توجه به محدودیت‌های رسانایی و مکانیسم رسانایی خمیر رسانا، فقط می‌توان از خمیر نقره‌ای با محتوای بالا-نقره رسانا و شبکه‌های صفحه نمایش کم-مش- استفاده کرد. علاوه بر این، تحت تأثیر عوامل متعددی مانند ویسکوزیته جوهر، شکل‌پذیری، سیالیت، فشار اسکاج، کشش صفحه، و تداخل مش، ساختار سیم‌کشی برچسب الکترونیکی چاپی RFID مستعد مسائلی مانند تغییر شکل، لبه‌های ناهموار، اتصال کوتاه، شکستگی و تفاوت قابل‌توجهی بین راندمان تشعشع واقعی و بازده تئوری است.

شکل 2 نمودار شماتیک ساخت برچسب های الکترونیکی RFID با چاپ روی صفحه خمیر نقره رسانا

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،金属蚀刻恝本流程较七偏高且不环保.其中,在印刷日线油墨方面,根据成分不同,包括银浆,铝浆,铝浆,鸓等,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而传统碳浆导电性未达日线应用的日线的制程繁琐,价格昂贵,导电性能会因弯折而降低,使得目前在市场上刜来制作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RFI采D电子标签导电浆料制作日线,其制程环保,简单且无污染,价格便宜且贻其制程环保,简单且无污染,价格便宜且贻制制种无线日线的印制،在市场上无论从性能方面،还是价格方面来说،都具芊备备.

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.زیر در شرایط عادی، در دستگاه های چاپ گراور موجود، پس از تنظیم زاویه دکتر تیغه، موقعیت کاری تیغه دکتر در طول فرآیند چاپ ثابت می شود و قابل تغییر نیست. اگر موقعیت کاری تیغه داکتر تنظیم شود، ممکن است فشار تماس بیش از حد یا ناکافی با سیلندر گراور ایجاد شود یا به دلیل تناسب با دقت بالا بین تیغه داکتر و سیلندر گراور، حتی ممکن است مشکلی ایجاد شود که اصلاً تماس نداشته باشند. علاوه بر این، برای سیلندرهای گراور با دقت گردی کم، تیغه دکتر ممکن است به طور مداوم با سطح سیلندر گراور تماس نداشته باشد و حذف خمیر گرافن اضافی را غیرممکن می کند. علاوه بر این، اگر دستگاه چاپ دچار اختلال شود و سیلندر گراور تکان بخورد، می‌تواند ضربه‌هایی بر روی تیغه پزشک ایجاد کند و تیغه پزشک و مکانیسم‌های مرتبط با آن را تحت فشار قرار دهد، که به طور بالقوه به تیغه پزشک یا مکانیسم اتصال آن آسیب می‌رساند، که به نوبه خود توانایی حذف خمیر تیغه دکتر را بدتر می‌کند. با توجه به فشار تماس بین تیغه دکتر و سیلندر گراور، دستگاه های چاپ گراور موجود قادر به کنترل آن نیستند. به طور معمول، بر اساس تجربه از پیش تنظیم شده است و در نتیجه دقت و سازگاری ضعیفی با محصولات مختلف دارد. این مانع از تنظیم فشار مناسب تیغه دکتر با توجه به شرایط واقعی محصول می‌شود و در نتیجه کیفیت چاپ برچسب‌های الکترونیکی گرافن RFID را تحت تأثیر قرار می‌دهد. برای حل این مشکل، نویسنده دستگاه چاپ گراور را بهبود داده است که امکان تنظیم سیلندر گراور، تیغه دکتر، اجزای تنظیم خطی، اجزای تنظیم زاویه، اجزای تنظیم‌کننده فشار و اجزای تنظیم فشار را فراهم می‌کند.

شکل 4 نمودار شماتیک اجزای مربوط به دستگاه چاپ گراور

روش خاص به شرح زیر است: جزء تنظیم به تیغه دکتر متصل می شود و به صورت خطی در امتداد جهت شعاعی استوانه گراور حرکت می کند و باعث می شود که تیغه دکتر با جزء متحرک جابجا شود. مولفه تنظیم زاویه تیغه دکتر و جزء تنظیم خطی را به هم متصل می کند و به تیغه پزشک و جزء تنظیم خطی اجازه می دهد تا بر اساس آن بچرخند تا زاویه تماس بین تیغه دکتر و سیلندر گراور را تنظیم کنند. قسمت دوار از طریق یک بخش متحرک به تیغه داکتر و جزء تنظیم خطی متصل می شود و تیغه داکتر و جزء تنظیم خطی را قادر می سازد به صورت شعاعی نسبت به سیلندر گراور حرکت کنند.

این محلول می تواند زاویه تماس بین تیغه داکتر و سیلندر گراور را تنظیم کند و همچنین فشار تماس بین آنها را تنظیم و اندازه گیری کند و اطمینان حاصل کند که خمیر گرافن اضافی روی سطح سیلندر گراور کاملاً خراشیده می شود در حالی که خمیر موجود در شیارها بر روی بستر چاپ می شود. برچسب‌های الکترونیکی RFID که با استفاده از این فناوری چاپ گراور چاپ می‌شوند، لبه‌های صاف، بدون دندانه‌ها و راندمان واقعی تشعشع مطابق با کارایی تابش نظری را نشان می‌دهند و به طور موثر چالش‌هایی را که هنگام تولید برچسب‌های الکترونیکی RFID با چاپ روی صفحه نمایش داده می‌شوند، برطرف می‌کنند، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5 نمای بزرگ شده محلی از رسانای یک برچسب الکترونیکی RFID چاپ شده{1}}این فناوری چاپ قلمی را می توان در سناریوهای مختلف چاپ اعمال کرد. از تغییر شکل ساختاری، لبه‌های ناهموار، و اتصال کوتاه یا شکستن آنتن‌های برچسب RFID گرافن چاپی جلوگیری می‌کند و کیفیت چاپ برچسب‌های الکترونیکی RFID تولید شده توسط چاپ قلمی را تضمین می‌کند. این به دقت و کارایی بالا دست می یابد و چالش های فنی موجود در چاپ برچسب RFID را حل می کند.