再生時代 - 整合全球辦公設備及耗材資源

本文作者：

Angus Condie，英國賽爾集團 技術總監

John Tatum，英國賽爾集團 首席科學家（墨水和材料部）

Renzo Trip，英國賽爾集團 高級應用和技術首席工程師

數碼噴墨印刷作為一項顛覆性技術由來已久：通過準確噴射受控流體，使創新者和開發者能夠取代現有傳統印刷工藝，將噴墨引入各種應用。隨著這項技術打印速度、打印分辨率與打印可靠性的提高，數碼噴墨印刷漸漸開始被傳統圖形市場之外越來越多的工業應用所采用。

然而，噴墨也有其局限性；其中一個關鍵是噴墨印刷所使用墨水的流體特性。傳統上，噴墨印刷只能使用低粘度和低固體含量的墨水，從而導致所有現有噴墨墨水的配方都受到打印頭處理流體能力的限制，這不僅限制了打印過程、噴射流體的特性和功能，還極大地限制了噴墨印刷的應用范圍。

打破油墨配方的限制

在過去的30年里，賽爾一直在推動工業噴墨印刷的創新發展。如今，賽爾的ImagineX創想平臺已經改變了油墨配方的規則——大大增加了數碼噴墨印刷技術可噴射的流體粘度（在噴射溫度下可達100cP，相當于在常溫下可噴射約1000cP），即使是高顏料載量的油墨也不在話下。

賽爾的一系列打印頭都具有這種打印高粘度流體的能力，這意味著從根本上打破了油墨配方的限制，給予了油墨配方商們更多的成分選擇，從而使他們能制造出低成本、高功能屬性的油墨，既提高現有印刷應用的性能，又能開發新的應用商機。

舉個例子，開發商和油墨技術專家現在可以制造出固化速度更快、需要更少能量的UV油墨，從而降低油墨的基材遷移率。通過在油墨配方中包含更復雜的化學成分，還可以增加打印物的韌性、抗劃傷性、靈活性和附著力。

印刷可持續性也可以大幅度提高。譬如，通過改進配方來減少UV油墨所需求的固化能量，降低高顏料載量油墨的印刷次數，從而減少印刷過程中產生的消耗；以及提高水性油墨中的顏料載量并降低水的比例來大大降低印刷過程中需要的干燥能量和運輸成本等。

賽爾這項在噴射溫度下可打印高達100cP流體的高粘度印刷能力正在提高噴墨印刷技術在各種新的印刷、涂層、高級功能性液體和增材制造應用中的相關性和實用性。現今，噴墨印刷正在迅速成為增材制造、3D打印以及個性化、涂層和其他創新打印與制造工藝的首選制造技術。使用粘合劑、涂料和光刻膠打印，以及生物醫療、汽車、印刷電路、電子應用和盲文打印等新興應用將成為現實。

超高粘度打印帶來的新應用與新機會

作為賽爾獨特打印頭技術的“基礎”，TF真正內循環技術的問世，讓應用于工業陶瓷和工業玻璃裝飾市場的噴墨印刷技術可以使用更高顆粒含量的油墨。而此后發布的超高粘度打印技術則進一步提高了印刷過程中的顆粒穩定性，從而讓制造商可以開發、使用更高顆粒濃度、密度和具有更大顆粒尺寸的油墨。

通過賽爾的Hydrid Sideshooter架構的流體流動

紫色表示進入的流體，綠色表示噴嘴兩側流出的流體

超高粘度打印技術可增加色域和不透明度，減少油墨層厚，降低水基油墨的紫外線固化或干燥時間來節省能源。這為包括標簽、包裝、直接成型、直接成衣以及使用賽爾新型打印頭Xaar Aquinox打印水基油墨的紡織品在內的許多應用帶來了許多好處。

·  制造商可以為包裝材料進行新的飾面處理，更容易地打造超厚光油整飾，以增加產品的質感、視覺沖擊力和功能性

·  可以在初級包裝或產品本身上直接印刷

·  從標簽上的盲文和觸覺警告三角形，到最新的觸覺和浮雕等效果都能輕易實現，使玻璃、硬質和軟質包裝的外觀與貨架形象煥然一新

·  此外，由于在固定印刷品之前減少了液滴擴散（在模擬印刷中稱為網點擴大），因此噴射較高粘度的流體還可以改善無孔基材上的邊緣清晰度

賽爾打印頭如何實現超高粘度打印？

多虧了賽爾打印頭的特殊結構和其簡單、短小、低阻力的流體路徑，TF真正內循環技術能使打印頭中的油墨或其它流體在墨滴噴射過程中以非常高的流速直接流過噴嘴后部，從而實現再循環。這種持續的運動可以清除氣泡和不需要的顆粒，提高噴射可靠性，讓噴嘴能夠從堵塞中 "自我恢復"。

此外，TF真正內循環技術在增加墨水配方的自由度方面發揮了極大的作用，因為它大大改善了噴嘴的開放時間。通過確保持續補充噴嘴中的墨水并保持半月板的活性，采用了TF真正內循環技術的賽爾打印頭的噴嘴開放時間明顯比市場上的傳統打印頭高很多。這為油墨化學家提供了更多的靈活性，譬如可以大大減少保濕劑的含量。

TF真正內循環技術不僅能實現高粘度油墨的可靠印刷，還促進了賽爾的另一項技術進步，即High Laydown增墨量噴印技術。High Laydown增墨量噴印技術為現有的打印頭引入了一種新的模式——在高線速打印過程中噴射大量流體，這給追求高產量和高生產率的應用帶來了切實的、巨大的產量增長。除了能夠在傳統的灰度打印模式下打印高粘度流體，賽爾的打印頭還可以在高生產率的增墨量模式下打印高粘度流體，而且性能上沒有明顯差別，進一步擴大了賽爾打印頭的應用范圍。

新市場觸手可及

有了這種處理更多化學原料的能力，配方商可以更靈活地進行油墨配方的開發。也就是說，對噴墨數碼印刷而言，即使是完全未開發的新市場現在也變得觸手可及，從粘合劑到印刷電子和涂料應用都有可能從中受益。未來，新的應用和商業機會都可以借由賽爾的技術組合所賦能的打印頭來實現。

在化學方面，新的功能性配方（如光學、機械和其他功能特性）已可用于印刷部件和新的應用。在設計和制造應用方面，噴墨印刷技術的廣泛應用將在增材制造行業中掀起一股設計新風潮。

開發新的工業制造工藝通常需要大量的時間，且對產品的成本和技術很敏感。賽爾將全力助力客戶和合作伙伴將超高粘度打印技術所帶來的可能性和機會變成現實，用行業領先的產品、經驗豐富的專家團隊和專業設備為客戶和合作伙伴保駕護航，確保新產品快速、高效地推向市場從而最大限度地提高投資回報和縮短上市時間。