Cách in trực tiếp lên vật thể 3D

Chúng tôi đã nghe nói nhiều về 3D trong ba hoặc bốn năm qua. Tuy nhiên, thông minh là vậy, thật khó để thấy nó đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực in 2D đã được thành lập.

Thay vào đó, chúng ta bắt đầu thấy sự kết hợp yên tĩnh hơn nhưng quan trọng hơn của việc in 2D thẳng lên các vật thể ba chiều. Nó được gọi là “trực tiếp đến hình dạng” (DTS) và nó đang diễn ra ngay bây giờ.

Các nhà sản xuất tiêu đề là các đơn vị công nghiệp lớn và chuyên dụng, để in kỹ thuật số trên dây chuyền đóng chai, lon nước giải khát, ống công nghiệp và các mép gạch. Tuy nhiên, Heidelberg, nhà sản xuất máy in offset lớn của Đức, có kế hoạch đưa dòng sản phẩm định hình trực tiếp vào thị trường bán lẻ / tiêu dùng cũng như in thương mại và công nghiệp.

Ở cấp độ đầu vào, việc tạo hình trực tiếp ngày càng có thể được thực hiện ở quy mô nhỏ hơn bằng các máy in phẳng khổ sâu khổ nhỏ A3 / A2, tương đương kỹ thuật số của máy in màn hình nhỏ và máy in pad.

Bia tạo ra một giọt nước

Sự kết thúc công nghiệp nặng của hình thức trực tiếp đã chứng kiến ​​sự chú ý của dư luận vào tháng 8 năm 2015 khi KHS, một nhà sản xuất dây chuyền chiết rót chai lớn của Đức, công bố việc lắp đặt thương mại đầu tiên của hệ thống “Direct Print Powered by KHS”, lần đầu tiên được công bố tại Triển lãm Dr inktec ở Munich vài năm trước.

Điều này sử dụng các đầu in Xaar 1002 được sắp xếp theo kiểu “nhà chọc trời” thẳng đứng bất thường, bắn theo chiều ngang lên các mặt hình trụ thẳng của chai. Các chai được xoay khi chúng đi qua các trạm in, tạo ra đồ họa bao quanh cao tới 70mm cho các chai có kích thước từ 40-125mm.

Cơ sở lắp đặt đầu tiên là tại Browerij Martens, Bỉ, nhà sản xuất bia lớn thứ hai ở Bỉ. Điều này đang được sử dụng cho các bản in có phiên bản, tương đối ngắn trên chai bia PET. PET không được sử dụng nhiều cho bia ở Tây Âu, mặc dù nó phổ biến hơn ở các nước Đông Âu.

Công việc đầu tiên được công bố công khai là quảng cáo ra mắt một loại bia có sự tham gia của nhiều diễn viên trong bộ phim sitcom truyền hình Bỉ “FC De Kampioenen” để quảng cáo cho “Jubilee Generale” vào tháng 10 năm 2015. Các chai bia PET Dagschotel mang hình ảnh của các diễn viên khác nhau trở nên sống động bằng một ứng dụng điện thoại thông minh đặc biệt và tương tác với nhau nếu hai chai được đặt cạnh nhau.

Các ống tay áo sáu gói bằng bìa cứng được in, Martens sẽ in với số lượng hàng chục nghìn nếu không muốn nói là nhiều hơn, nhưng đó vẫn là loại bia nhỏ trong ngành đồ uống.

Krones, một nhà sản xuất dây chuyền chiết rót chai lớn khác của Đức, đã công bố một dự án DTS in phun tại Interpack vào năm 2014. Hệ thống DecoType của họ đã được phát triển với sự hợp tác của Heidelberg, đã điều chỉnh công nghệ 4D của mình với các đầu Xaar 1002 thẳng đứng, để in UV- mực đóng rắn trên chai rỗng làm từ PET, PP hoặc PE. Máy in dựa trên một băng chuyền lấy chai từ một dây chuyền tiêu chuẩn và trả lại sau khi in. Có thể in chiều cao lên đến 200 mm.

Việc cài đặt KHS tại Browerij Martens.

Theo giám đốc dự án Andreas Kraus: “Ưu điểm là tính linh hoạt. Mỗi bản in có thể khác nhau, bạn có thể tích hợp dữ liệu biến đổi để cá nhân hóa và cá nhân hóa sản phẩm. Một lợi thế đặc biệt là các khu vực có thể được in ở những khu vực mà ngày nay không thể in bằng nhãn thông thường, như dập nổi, rãnh hoặc cấu trúc. Điều này làm tăng thêm giá trị cho thùng chứa và chúng tôi nghĩ và tin rằng đây là công nghệ cho tương lai. ”

Một video trên YouTube cho thấy hệ thống in trên các mặt phẳng của chai nhựa hình bầu dục. Theo Jason Oliver, Heidelberg, đã có DecoType tại trang Beta.

Các ống trong một vòng quay

In ống cho đến nay đã có nhiều bước phát triển hơn so với chai. Công ty Hinterkopf của Đức tuyên bố là người đầu tiên phát triển máy in ống kỹ thuật số, được gọi là D240. Nó được thiết kế để in trên nhựa và ống nhôm, lon nhôm, hộp mực, chai, cốc và các vật chứa khác.

Giá khoảng 2,5 triệu € tùy thuộc vào cấu hình và thông số kỹ thuật. Hệ thống sản xuất đầu tiên của Hinterkopf được lắp đặt vào tháng 7 năm 2015 tại Ritter, một công ty của Áo ở phía nam Augsberg. Ritter sản xuất các sản phẩm nhựa cho các lĩnh vực như công nghệ y tế, xây dựng đường xá và cảnh quan. Nó đã sử dụng in lụa và chuyển nhiệt, nhưng muốn một cái gì đó có thể thay đổi giữa các công việc nhanh hơn.

Giám đốc điều hành chung Ralf Ritter cho biết: “Khách hàng mua với số lượng ít hơn bao giờ hết để được giao trong thời gian ngắn hơn, vì vậy chúng tôi phải cung cấp dịch vụ giữ hàng và giao hàng đúng lúc. “Chúng tôi mong muốn trở thành người đi đầu trong lĩnh vực kinh doanh hộp mực nhựa in theo yêu cầu.”

Một máy in ống khác đã được phát triển bởi công ty Ý Martinenghi, công ty có Michelangelo KX48P đã được công bố vào năm 2014. Máy in này có thể in tới bảy màu, bao gồm cả màu trắng, trên các ống có đường kính từ 13,5 đến 66 mm và dài 50 đến 280 mm.

Tại Thụy Sĩ, Wifag-Polytype đã phát triển DigiCup, một hệ thống in trực tiếp cho bồn nhựa có mặt vuông, chẳng hạn như hộp đựng bơ thực vật. Nó sử dụng đầu Konica Minolta và được phát triển với sự trợ giúp từ nhà tích hợp Industrial Inkjet Ltd. của Vương quốc Anh. Điều này coi các bồn là sự kết hợp của các mặt phẳng và các mặt hình nón. Nó được coi là một giải pháp thay thế cho nhãn trong khuôn, trong đó nhãn nhựa in sẵn được đặt vào khuôn ép cho hộp đựng. Công ty cho biết một số đã được cài đặt.

Heidelberg nhắm mục tiêu đến các nhà bán lẻ

Tất cả các hệ thống mà chúng tôi đã đề cập cho đến nay đều được sử dụng “công nghiệp” và chạy trên các sản phẩm tiêu chuẩn hóa như chai hoặc ống. Heidelberg ở Đức đã nỗ lực rất nhiều vào DTS và sản phẩm thương mại đầu tiên mang tên riêng của nó chỉ dành cho những thời gian ngắn hướng tới người tiêu dùng tốt với tính năng cá nhân hóa trực tuyến thông qua đặt hàng trên web. Heidelberg gọi hệ thống DTS của mình là “4D” có nghĩa là các vật thể 3D với kích thước in bổ sung được áp dụng cho chúng.

Vào đầu năm 2014, công ty đã công bố một máy in DTS có tên là Jetmaster Dimension, có một giá đỡ robot có thể xoay các vật thể bên dưới một đầu in phun. Hai cài đặt thương mại đầu tiên được thực hiện vào cuối năm 2014, cho BVD Druck + Verlag có trụ sở tại Liechtenstein và Druckhaus Mainfranken của Đức, một đối tác in ấn của công ty in-to-in Flyeralarm. Cả hai đều được sử dụng để sản xuất bóng đá cá nhân hóa có thể được đặt hàng , tùy chỉnh và trả tiền trực tuyến.

Hai máy này chỉ in được bằng mực đen UV được xử lý. Tuy nhiên, tại triển lãm inPrint ở Munich vào tháng 11 năm 2015, Heidelberg sẽ công bố một mô hình bốn màu, với kế hoạch giới thiệu các loại khác vào năm 2016, bao gồm một loại có sáu trục quay, cho phép nhiều hình dạng hơn được di chuyển dưới đầu in .

Công ty nhận thấy tiềm năng to lớn cho việc định hình trực tiếp trong dài hạn, cho biết “Nó sẽ làm cho quá trình tùy chỉnh hàng hóa sản xuất hàng loạt nhanh hơn, rẻ hơn và linh hoạt hơn. Người dùng cuối ngày càng tìm kiếm các tùy chọn thiết kế cá nhân hóa khi mua sắm các mặt hàng được sản xuất hàng loạt như đồ thể thao, giày dép, đồ nội thất và ô tô. In chất lượng cao với logo, văn bản và các yếu tố đồ họa khác thường là lựa chọn đầu tiên của họ.

“In phun cung cấp giải pháp lý tưởng, vì nó có thể mang lại kết quả chất lượng cao với nhiều màu sắc trên nhiều bề mặt khác nhau mà không cần phải tiếp xúc với sản phẩm.”

Oliver nói rằng Heidelberg đã nói chuyện với các tổ chức bán lẻ về việc cài đặt máy in tại cửa hàng để có thể cung cấp khả năng tùy chỉnh trên nhiều đối tượng, theo Jason Oliver.

DTS giá cả phải chăng

Trong bảy năm qua, một dòng máy in mực phẳng UV-LED định dạng nhỏ đã đi tiên phong bởi Mimaki (và tiếp theo là Roland DG, Mutoh và một số hacker bên thứ ba thông minh Mimaki). Những thứ này sẽ không in 100.000 mặt hàng mỗi giờ, nhưng chúng có giá từ € 20.000 đến € 40.000 chứ không phải hàng triệu.

Chúng thường được sử dụng cho các tác phẩm in quảng cáo nhỏ, lên bút, bi vàng, gags chìa khóa, vỏ điện thoại và các loại tương tự. Chúng cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp thông thường hơn như bảng chuyển mạch và thiết bị.

Đồ gá có thể được sử dụng để giữ nhiều mục ở vị trí cho hình ảnh in lên trên và trong một số trường hợp, gá có thể xoay dưới đầu để ví dụ như các cạnh của vỏ điện thoại có thể được in. Máy quay xylanh có thể được sử dụng với các chai và ống đơn lẻ.

Mimaki ban đầu sản xuất định dạng A3 UJF-3042 cho các vật thể sâu đến 50 mm, nhưng các mẫu sau này đã tăng con số này lên 150 mm. Nó đã thêm định dạng A2 + UJF-6042 và UJF-7151 mới (định dạng giường 710×510 mm).

Roland DG lần đầu tiên giới thiệu định dạng 305mm x 280mm LEF-12 và sau đó bổ sung thêm A3 + VersaUV LEF-20. Gần đây nhất Mutoh đã giới thiệu A3 + ValueJet 426UV. Một số nhà cung cấp bên thứ ba lấy những chiếc giường phẳng nhỏ hiện có (chủ yếu là Mimakis) và thiết kế lại chúng với những chiếc giường sâu hơn.

Phước lành hỗn hợp?

In trực tiếp để tạo hình có ý nghĩa to lớn đối với một số lĩnh vực đã thành lập của ngành công nghiệp in mà ngày nay chủ yếu sử dụng phương pháp in pad, quy trình in lụa, nhãn tự dính hoặc nhiều phương pháp truyền tải khác nhau như nhuộm thăng hoa hoặc đề can trượt nước. Nó loại bỏ giai đoạn in và ứng dụng riêng biệt.

Điều này có thể là một may mắn hỗn hợp cho các nhà in lâu đời. Mặt khác, nếu họ có thể tự áp dụng nó cho các mặt hàng như phần mềm quà tặng, thì nó mang lại lợi thế kỹ thuật số thông thường là chạy ngắn hạn và cá nhân hóa trong một gói hiệu quả.

Chai PET in phun được sản xuất bởi Browerij Martens.

Mặt khác, như KHS và Krones đã chứng minh, các máy in kỹ thuật số DTS này có thể đi vào dây chuyền sản xuất và chiết rót và loại bỏ nhu cầu về các dịch vụ in bên ngoài. Có thể những gì chúng ta sẽ thấy là sự kết hợp của cả hai, với những khách hàng nhỏ sử dụng dịch vụ bên ngoài và những khách hàng lớn hơn có thể đầu tư để đưa công việc vào nhà.