聊一聊3D打印与印刷

汕巨商业

2022年2月13日，美国总统奥巴马在华盛顿发表了新任期内的首份国情咨文。在这份国情咨文里奥巴马绘制了一份完整的经济蓝图，其中特别提到要重视3D打印技术，“工人们要学习使用3D打印，学习这项有可能颠覆工业的新技术。革命一定会在这里发生，我们要确保这波制造业革命发生在美国。”可见3D打印在美国的受重视程度。数码科技的相关资讯可以到我们网站了解一下，从专业角度出发为您解答相关问题，给您优质的服务！https://www.whdnmc.com/

从3D打印设备数量上看，2022年美国各种3D打印设备的数量占全球3D打印设备总量的40%，而我国只有8%左右。国内3D打印在过去20年发展比较缓慢，这主要是由于在技术上存在瓶颈：①材料的种类和性能受限制，特别是金属材料制造还存在问题;②成形效率需要进一步提高;③工艺尺寸、精度和稳定性迫切需要加强。


何为3D打印


3D打印是一种速成形技术，是以数字模型文件为基础，运用粉末状或液体材料，结合黏合或固化技术，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其主流的方式有熔融沉积成型(FDM)、立体平板印刷(SLA激光固化)、选择性激光烧结(SLS)、维粉末黏接、数字光处理(DLP)等。进行3D打印需要有软件系统、材料体系和打印设备要素的支持。目前，3D打印已经应用于艺术、文化创意、工业设计、3D照相、服饰、工业器械、航空航天、生物医学、军事、医学、文物、艺术品复制和修复、印刷电子等多个领域，图1列举了其中一些应用案例。

利用3D打印制造柔性版的设想

既然3D打印有如此广的应用领域，那么其与印刷又能碰撞出什么样的火花?其，3D打印作为一种增材制造技术，具有很深的印刷烙印，很多3D打印机都是通过喷墨方式来现的，但其并不完全等同于印刷。


在将3D打印与印刷相结合的探索中，我们做了一些前期研究，也就是将3D打印技术与印刷行业的制版技术相结合，通过3D打印进行柔性版的制造。


我们的想法大致如下：由于3D打印是增材制造技术，通过其在版材的图文部分进行打印，就能将印版的图文部分与非图文部分区分出来，如果两部分的区分明显，而且印版还能符合印刷要求，那么用3D打印技术制造柔性版的想法就可现，这将极大减少柔性版制版过程中的污染物排放，再结合柔性版印刷的水性油墨，那么整个柔性版印刷过程都会变得非常环保。

利用3D打印制造柔性版的前期研究

为了现这一想法，目前我们已经做了一些工作。首先，我们自主研发了用于柔性版制版的紫外光固化材料;其次，我们委托深圳一家喷墨印刷机制造厂商，做了一台3D喷墨打印机(如图2);接下来，我们通过现有的图文设计软件对印前图文进行分层处理，利用3D喷墨打印机打印出了一些样品(如图3)。尽管目前这些样品还不能被称作是印版，不能上机印刷，但对于利用3D打印技术进行柔性版制造的探索具有重大意义。


利用3D打印制造柔性版的难点


利用3D打印制造柔性版比较难的地方在于，通过一层一层的材料叠加来制作点的精度，尤其是高光部分的小点，其间，设备的运动精度和重复定位精度极难保证，以致点精度很难保证。尤其是对成像精度有一定要求的原稿或者高光部分较多的原稿，难度较大，但对要求相对较低或者文字稿，使用该技术还是有可能现预期要求的。


在控制系统方面，喷头控制技术、RIP和加算法也需要结合3D打印技术来进一步化。此外，3D打印材料也还需要在印版制造时的喷适性和印版印刷时的印刷适性方面进行化。


其他设想


从利用3D打印技术制造柔性版的设想出发，我们又想其在制版方面是否还有其他一些应用。


比如，是否可做柯罗版制版?由于柯罗版印刷在文物尤其是国画的复制方面有着独特的势，其不需要点，利用3D打印可能容易达成。


是否可做凹版制版?目前的凹版都是金属版，而在国外已经有人研究用树脂做凹版等，前景可期。


是否可做油画复制?目前很多彩色3D打印产品，都是在打印完成后再用后处理的方式把颜色附加上去的，但在油画复制方面，就需要在3D打印过程中将颜色直接呈现出来，因此，颜色技术也是用3D打印技术进行油画复制的一大难点。


3D打印的发展将改变人类的生活方式和生产方式。未来人们的生活将日益工厂化，而工业生产将日益个体化。服务型的生产制造业会进一步发达。设计师不再是一个特殊的群体，而全民都将成为设计师。我们期待，3D打印技术与印刷行业的结合，将迸发巨大活力。