热固化减摩涂层的丝网印刷工艺：从涂料流变到热固化的完整工艺链

01｜为什么要用丝网印刷？

它的价值不在“印刷”，而在于局部、定量、重复地构建功能膜。

局部精准

只在需要减摩的位置上膜，边界清楚，适合裙部、条纹、网格等设计。

膜厚可控

网布几何、模板厚度、流变、刮刀与离网共同决定单位面积涂布量。

材料利用率高

过喷损失小，对 MoS₂、石墨、特殊树脂等高价值体系更有意义。

批量一致性

参数固化后，非常适合规则表面的自动化大批量生产。

02｜热固化减摩涂层到底是什么？

不是“润滑粉末”，而是一个可固化的复合体系。

固体润滑剂

MoS₂ / 石墨 / PTFE / 复合体系

树脂粘结网络——固化后负责附着、耐介质与固定颗粒

金属 / 基材

固体润滑剂

提供低摩擦、抗磨、跑合或应急润滑。

有机树脂

提供附着、耐介质、耐温和膜层机械强度。

溶剂 / 载体

决定施工黏度、开放时间和挥发过程。

流变 / 界面助剂

控制触变、润湿、流平、防沉降和脱泡。

关键认识：丝印只是“转移”步骤；真正把湿膜变成功能膜的是后续热固化。

03｜丝网印刷的转移机理

刮刀局部压下网版，涂料在剪切下穿过开放网孔；刮刀离开后网版立即回弹，湿膜留在工件上。

印刷前

网版与工件保持很小的离网高度（off-contact），并非整面贴合。

刮刀经过

刮刀局部压下网版，涂料受到高剪切并通过开放网孔转移。

刮刀离开

网版快速 snap-off，与湿膜分离，避免粘网、拖墨和重影。

04｜完整工艺链

量产稳定性来自整条链，而不是一个孤立的“网目数”或“刮刀压力”。

01前处理脱脂、粗化、磷化、等离子等

→

02涂料调理搅拌、温度、黏度、过滤、熟化

→

03装夹定位基准、图形位置、重复精度

→

04丝网印刷网版、刮刀、速度、压力、离网

→

05流平 / 闪干释放网纹、温和排溶剂

→

06热固化按工件温度确认固化窗口

→

07冷却检验膜厚、外观、附着、摩擦/耐久

工艺失效的常见根因，往往发生在“前处理”和“固化”两端。

05｜表面前处理：附着力的第一道门槛

目标不是单纯“洗干净”，而是获得稳定的表面能、粗糙度和界面状态。

基材	常见处理思路	工程关注点
碳钢 / 铸铁	脱脂 → 喷砂或磷化	去污 + 增加机械咬合 / 化学结合
不锈钢	脱脂 → 轻度粗化或专用处理	降低惰性表面的附着风险
铝合金	脱脂 → 蚀刻 / 阳极化 / 转化膜	兼顾附着、耐蚀和尺寸控制
镀铬 / 镀锌	脱脂 → 低损伤活化 / 粗化	必须做真实零件附着力验证
工程塑料	清洁 → 等离子 / 电晕	提升表面能与润湿

粗糙度不是越大越好。薄膜只有十几到几十微米，过强喷砂可能带来尖峰、局部缺膜或改变原设计表面。

06｜流变：为什么丝印型涂层通常“很稠”？

理想状态不是单纯高黏度，而是“静止时稳、刮刀下变稀、印后快速恢复”。

剪切速率 ↑

表观黏度 ↑

太稀

渗边、图形放大、膜厚偏薄、流挂。

太稠

堵网、缺墨、网纹重、转移不完全。

恢复速度不合适

恢复太慢会继续流动；恢复太快则网纹难以流平。

D-6024 TDS 给出的 25°C 典型黏度约 33,000 mPa·s，并明确标注“高黏度、适合丝网印刷”。

07｜网版决定理论载墨量，但不等于最终膜厚

同样“150目”，网丝直径、网孔宽度、开口率、织法、网布厚度都可能不同。

一个有用的近似

V_th ≈ 开口率 × 网布厚度

开口率 ≈ [ w / (w + d) ]²

w = 网孔宽度；d = 网丝直径

它更适合用来比较不同网布的理论载墨能力，而不是直接预测最终干膜厚。

网版几何示意

工程记录建议：mesh count、thread diameter、opening、open area、fabric thickness、stencil EOM。

模板 EOM

尤其影响小图形边缘与局部堆墨。

流变与固含

决定通过网孔和印后流平的真实行为。

刮刀参数

硬度、压力、角度和速度都会改变转移量。

基材表面

粗糙度、润湿和吸收会改变实际膜厚。

08｜刮刀与离网高度

目标是完整转移、干净脱网，而不是一味加大压力或离网。

刮刀硬度

软刮刀通常出墨更多；硬刮刀图形更利落、控制更强。

速度与角度

改变剪切历史、涂料滚动状态和转移时间。

压力

过大可能让网版变形、刮薄湿膜并造成边缘扩散。

离网高度（off-contact）

太小：粘网、重影、网纹明显；太大：网版伸长量变大、需要更高刮刀压力，注册误差和磨损增加。

设置顺序：先保证网版张力 → 再找最小稳定离网 → 最后微调刮刀压力。

09｜流平、闪干与热固化

高温不是越快越好：先让溶剂安全离开，再让树脂完成交联。

流平释放网纹、湿膜重排

→

闪干温和排出溶剂，降低气泡针孔

→

升温工件温度逐步跟随炉温

→

保温固化按“工件实际温度”计时

→

冷却检验膜厚、附着、外观、耐久

烘箱设定 200°C ≠ 工件已经在 200°C 固化。厚重工件应记录真实工件温度曲线。

D-6024 TDS 给出的典型建议：80°C / 10 min 闪干，随后对象温度 200°C / 60 min 固化。实际窗口会随基材、零件尺寸、质量与烘箱形式变化。

10｜典型丝印型 MOLYKOTE® 产品案例

用于理解产品—工艺的关系，不应直接替代项目验证。

项目	D-10-GBL	D-6024	PA 744
主要固体润滑体系	石墨	复合固体润滑剂	石墨 + MoS₂
丝印适应性	高黏度，适合丝印	高黏度，适合丝印	活塞用热固化 AFC，可丝印
典型用途	发动机活塞、压缩机、泵、气动液压等	发动机活塞等油/燃油接触摩擦副	汽车空调压缩机活塞、发动机活塞等
公开耐温范围	-70 ~ +380°C	-70 ~ +310°C	-75 ~ +300°C
公开固化信息	产品页标示 Cure Temp 180°C	TDS：典型 200°C / 60 min；80°C / 10 min 闪干	产品页标示 Cure Temp 180°C
推荐干膜厚度	以当前 TDS / 项目验证为准	15–20 μm（TDS）	以当前 TDS / 项目验证为准

11｜丝印 vs 喷涂

不是谁更先进，而是谁更适合零件几何、目标膜厚、产量和换型方式。

维度	丝网印刷	喷涂
局部边界精度
膜厚重复性
材料利用率
复杂三维曲面
深孔 / 内壁
图案化涂覆
换型灵活性

12｜常见缺陷与反推路径

现场诊断要从“现象 → 变量组”反推，而不是看到问题就只调黏度。

现象	优先怀疑	快速确认
局部没印上	堵网、黏度过高、网版距离、压力不足	先查网孔和涂料状态，再查压力
膜厚偏薄	网版载墨量低、涂料过稀、刮刀过硬/速度异常	称重/测湿膜 + 查网版规格
边缘渗墨	黏度低、压力过大、离网不当、模板损伤	优先看图形边缘和模板状态
明显网纹	流平不足、涂料太稠、网丝过粗、闪干太快	延长流平并核对网布几何
气泡 / 针孔	混入空气、溶剂挥发过快、闪干不足	慢速脱泡 + 分级升温
固化后开裂	膜过厚、升温过急、热膨胀失配	核查干膜厚和温度曲线
附着力差	油污、前处理不足、欠固化	优先检查清洁度和工件温度
批次漂移	温度、溶剂挥发、黏度、张力、刮刀磨损	建立过程卡 + SPC

13｜量产 SPC：建议至少记录 8 组变量

涂料

批号、温度、搅拌、黏度/流变、稀释比例、开放时间。

网版

网目、网丝、开口率、织法、张力、EOM、使用次数。

刮刀

材质、硬度、角度、压力、速度、刀口磨损。

设备

离网、平行度、夹具重复精度、印刷节拍。

环境

室温、湿度、溶剂挥发环境。

工件

材质、前处理、粗糙度、清洁度。

热过程

闪干、炉温、工件温度曲线、装炉量。

结果

湿膜/干膜厚、外观、附着、摩擦/磨损、耐介质。

最值得做趋势图的 4 项：涂料黏度、网版张力、干膜厚度、工件固化温度。

14｜新项目导入：推荐 DOE 路线

不要一开始同时调整十几个变量。先把影响最大的因素分层锁定。

阶段 A｜建立基线固定前处理、涂料批次和固化，只确认能稳定印出来

→

阶段 B｜膜厚窗口网版载墨量 × 刮刀参数，建立湿膜/干膜对应

→

阶段 C｜固化窗口闪干 × 工件温度 × 保温时间，用附着/耐介质筛选

→

阶段 D｜摩擦学验证摩擦、磨损、跑合、介质、温度、真实零件耐久

→

阶段 E｜量产能力节拍、清网周期、换版周期、Cpk、返工率

先证明“工艺稳定”，再证明“性能优秀”；否则摩擦学结果会被膜厚和固化波动淹没。

15｜工程结论

① 先看涂料

是否真正为丝印设计？流变与开放时间能否适配产线？

② 再看网版

记录完整网布几何，而不是只说“150目”。

③ 再看转移

最低可用离网 + 足够但不过量的刮刀压力。

④ 再看热过程

按工件真实温度确认固化，不只看烘箱设定。

⑤ 最后看性能

膜厚、附着、摩擦和耐久必须在真实零件上闭环验证。

参考资料

说明：公开产品资料中的固化条件、温度范围与参数可能随版本更新。量产规格应以当前 TDS、客户规范和真实零件验证为准。