Печать по воде: недорогой УФ-принтер с наночернилами

Устройство всех струйных принтеров примерно одинаково, будь то маленький настольный или пятиметровый широкоформатный монстр. Во всех струйных принтерах есть управляющая электроника, устройство подачи материала, устройство перемещения блока головок, система подачи чернил, каретка с печатающими головками и, конечно, компьютерный интерфейс.

Основное отличие УФ-принтеров (международное название UV-LED) от остальных струйных заключается в том, что в них используются чернила, которые под воздействием ультрафиолетового излучения превращаются в полимер. В UV-LED принтерах в качестве источника излучения используются ультрафиолетовые светодиодные блоки, тогда как в остальных типах применяют лампы различных видов. Что касается нашей разработки, то мы первыми в мире создали работоспособную технологию печати с использованием УФ-светодиодов в качестве источника излучения для отверждения. Эта технология уже запатентована в России, а также подана международная патентная заявка, находящаяся в стадии рассмотрения.

Xerox, Sun Chemical, Fujifilm Sericol несколько лет пытались создать работоспособную технологию светодиодного отверждения. Но из-за разного рода физико-химических проблем им этого сделать не удалось. Дополнительным препятствием стали и организационные вопросы. Дело в том, что практически все компании, занимающиеся разработкой и производством принтеров, не имеют собственного производства чернил (подчеркнем – именно чернил, а не картриджей – прим. редакции). А те, кто производят чернила, не занимаются принтерами. Возможно, у них не было достаточного взаимодействия между коллективами разработчиков, что не позволяло оперативно устранять возникающие проблемы. Уже после нас принтеры с УФ-светодиодами выпустили компании Roland и Mimaki, но их область применения ограничена из-за отсутствия чернил с достаточно высокими характеристиками.

Принтер NEO UV-LED Evolution

Печатать на широком спектре материалов, в том числе и с неоднородной поверхностью, позволяет как раз технология УФ-светодиодного отверждения, а так же специально разработанные наночернила, способные держаться практически на любых поверхностях. Принтер может запечатывать материалы толщиной до 20 см, а их вес может составлять до 100 кг.

Печать на неровных поверхностях возможна, но с существенным ухудшением качества. Это объясняется просто: чем дальше запечатываемый материал находится от печатающих головок, тем сильнее распыление чернил, что отрицательно сказывается на четкости и детализации конечного изображения.

Чтобы печать на стекле, дереве и других материалах была выгодной, нужно делать по нескольку тысяч копий одного и того же изображения. Иначе просто не окупите изготовление шаблона-клише. Струйная же печать дает возможность сделать каждое последующее изображение отличным от предыдущего. А это сейчас очень востребовано. Представьте, какой простор открывается, к примеру, для производителей сувенирной продукции или дизайнеров интерьеров. К тому же традиционные способы печати позволяют наносить изображения на очень ограниченный список материалов, поверхностей и изделий.

Еще традиционными методами невозможно сделать индивидуальный интерьер с полноцветными изображениями. В некоторых случаях элементы интерьера все же можно запечатать традиционными методами, но себестоимость будет в разы выше. Ведь лампы в процессе печати могут нагревать изделие свыше 100 °С, что существенно ограничивает спектр пригодных материалов. Так, например, температура плавления некоторых материалов составляет 90 °С, а размягчения – выше 60 °С. А вот УФ-светодиоды при печати практически не излучают тепла, и это позволяет применять наши принтеры на нетермостойких и легкоплавких материалах.

Отдельно стоит поговорить об экономичности. В принтер обычно ставят две УФ-лампы, при этом КПД у них менее 1%, а мощность каждой из них около киловатта. Между тем, КПД светодиодов составляет до 25 %, потребляемая мощность – 250 ватт на блок. Срок службы лампы составляет от 500 до 1000 часов, в то время как светодиодные принтеры без замены соответствующих блоков работают от 50 000 до 100000 часов. И еще, в отличие от ламповых, они не выделяют вредный для здоровья газ озон и не содержат ртути. Получается, что преимущества не только на уровне возможностей, но и, если хотите, на уровне эффективности технологии.

Печать на воде

Печать на воде

Физика процесса такова, что еще жидкие чернила удерживаются на поверхности воды за счет межфазного натяжения, а затем отверждаются ультрафиолетом, превращаясь в тонкую пленку, которая удерживается на поверхности воды за счет разницы плотностей. Эту вполне эластичную пленку можно снять с поверхности воды, положить назад в воду, и она будет плавать. Мы не проводили исследований стойкости изображения напечатанного на воде, но результаты испытания наших отпечатков к воздействию влаги позволяют предположить, что держаться изображение на воде может достаточно долго, от нескольких месяцев до нескольких лет.

По материалам: 3DNews




Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий