Έχουμε ακούσει πολλά για το 3D τα τελευταία τρία ή τέσσερα χρόνια. Όμως, αν και έξυπνο, είναι δύσκολο να το δούμε να παίζει μεγάλο ρόλο στον καθιερωμένο τομέα της εκτύπωσης 2D.

Αντίθετα, αρχίζουμε να βλέπουμε ένα πολύ πιο ήσυχο αλλά πιο σημαντικό μείγμα εκτύπωσης 2D απευθείας σε τρισδιάστατα αντικείμενα. Ονομάζεται “direct-to-shape” (DTS) και συμβαίνει τώρα.

Πρωταγωνιστές ήταν οι μεγάλες και εξειδικευμένες βιομηχανικές μονάδες για την ψηφιακή εκτύπωση σε γραμμές εμφιάλωσης, κουτιά ποτών, βιομηχανικούς σωλήνες και ακμές πλακιδίων. Ωστόσο, η Heidelberg, η μεγάλη γερμανική εταιρεία κατασκευής εκτυπωτικών μηχανών offset, σχεδιάζει να προωθήσει μια οικογένεια προϊόντων direct-to-shape στις αγορές λιανικής/καταναλωτών, καθώς και στις εμπορικές και βιομηχανικές εκτυπώσεις.

Στο εισαγωγικό επίπεδο, το direct-to-shape μπορεί όλο και περισσότερο να γίνει σε μικρότερη κλίμακα από μικρούς εκτυπωτές επίπεδης κλίνης βαθιάς κλίνης Α3/Α2, οι οποίοι είναι τα ψηφιακά ισοδύναμα των μικρών εκτυπωτών οθόνης και ταμπλό.

Η μπύρα κάνει θραύση

Η βαριά βιομηχανική πλευρά του direct-to-shape είδε μια δημοσιότητα τον Αύγουστο του 2015, όταν η KHS, ένας μεγάλος Γερμανός κατασκευαστής γραμμών πλήρωσης φιαλών, ανακοίνωσε την πρώτη εμπορική εγκατάσταση του συστήματος “Direct Print Powered by KHS”, το οποίο ανακοινώθηκε για πρώτη φορά στην έκθεση Dr inktec στο Μόναχο πριν από δύο χρόνια.

Αυτό χρησιμοποιεί κεφαλές εκτύπωσης Xaar 1002 τοποθετημένες σε μια ασυνήθιστη κάθετη διάταξη “ουρανοξύστη”, που πυροδοτεί οριζόντια στις ευθείες κυλινδρικές πλευρές των φιαλών. Τα μπουκάλια περιστρέφονται καθώς περνούν από τους σταθμούς εκτύπωσης, δίνοντας περιτυλιγμένα γραφικά ύψους έως και 70 χιλιοστών σε μπουκάλια που κυμαίνονται από 40-125 χιλιοστά.

Η πρώτη εγκατάσταση έγινε στην Browerij Martens, στο Βέλγιο, τη δεύτερη μεγαλύτερη ζυθοποιία μπύρας στο Βέλγιο. Χρησιμοποιείται για σχετικά σύντομες εκδόσεις εκτύπωσης σε φιάλες μπύρας ΡΕΤ. Το PET δεν χρησιμοποιείται πολύ για μπύρα στη Δυτική Ευρώπη, αν και είναι πιο διαδεδομένο στις χώρες της Ανατολικής Ευρώπης.

Η πρώτη δημόσια ανακοινωθείσα εργασία ήταν η προώθηση μιας μπύρας που έδειχνε μια σειρά από ηθοποιούς από τη βελγική τηλεοπτική κωμική σειρά “FC De Kampioenen” για την προώθηση ενός “Jubilee Generale” τον Οκτώβριο του 2015. Τα μπουκάλια μπύρας Dagschotel PET φέρουν εικόνες διαφορετικών ηθοποιών, οι οποίες ζωντανεύουν χρησιμοποιώντας μια ειδική εφαρμογή για smartphone και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους εάν δύο μπουκάλια τοποθετηθούν το ένα δίπλα στο άλλο. τυπωμένα σε χαρτόνι με θήκες για έξι πακέτα, η Martens θα εκτυπώσει σε δεκάδες χιλιάδες, αν όχι περισσότερες, αλλά αυτό εξακολουθεί να είναι μικρή μπύρα στη βιομηχανία ποτών.

Η Krones, ένας άλλος μεγάλος γερμανικός κατασκευαστής γραμμών πλήρωσης φιαλών, ανακοίνωσε ένα έργο inkjet DTS στην Interpack το 2014. Το σύστημά της DecoType έχει αναπτυχθεί σε συνεργασία με τη Heidelberg, η οποία έχει προσαρμόσει την τεχνολογία 4D με κάθετες κεφαλές Xaar 1002, για να εκτυπώνει μελάνι UV σε κενά μπουκάλια από PET, PP ή PE. Ο εκτυπωτής βασίζεται σε ένα καρουσέλ που παίρνει μπουκάλια από μια τυποποιημένη γραμμή και τα επιστρέφει μετά την εκτύπωση. Είναι δυνατή η εκτύπωση σε ύψος έως και 200 mm.

Η εγκατάσταση KHS στο Browerij Martens.

Σύμφωνα με τον υπεύθυνο του έργου Andreas Kraus: “Το πλεονέκτημα είναι η ευελιξία. Κάθε εκτύπωση μπορεί να είναι διαφορετική, μπορείτε να ενσωματώσετε μεταβλητά δεδομένα για να εξατομικεύσετε και να προσωποποιήσετε τα προϊόντα. Ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα είναι ότι μπορούν να εκτυπωθούν περιοχές σε περιοχές που δεν μπορούν να εκτυπωθούν σήμερα με συμβατικές ετικέτες, όπως ανάγλυφα, αυλακώσεις ή δομή. Αυτό προσθέτει αξία στο δοχείο και πιστεύουμε και πιστεύουμε ότι αυτή είναι η τεχνολογία του μέλλοντος”.

Ένα βίντεο στο YouTube δείχνει το σύστημα να εκτυπώνει στις πιο επίπεδες πλευρές των οβάλ πλαστικών μπουκαλιών. Υπάρχει ήδη ένα DecoType σε μια τοποθεσία Beta, σύμφωνα με τον Jason Oliver, Heidelberg.

Σωλήνες σε περιστροφή

Η εκτύπωση σωλήνων έχει μέχρι στιγμής γνωρίσει μεγαλύτερη ανάπτυξη από ό,τι οι φιάλες. Η γερμανική εταιρεία Hinterkopf ισχυρίζεται ότι είναι η πρώτη που ανέπτυξε έναν ψηφιακό εκτυπωτή σωλήνων, τον οποίο ονομάζει D240. Προορίζεται για εκτύπωση σε πλαστικούς σωλήνες και σωλήνες αλουμινίου, κουτιά αλουμινίου, κασέτες, μπουκάλια, κύπελλα και άλλα δοχεία.

Η τιμή ανέρχεται σε περίπου 2,5 εκατομμύρια ευρώ ανάλογα με τη διαμόρφωση και τις προδιαγραφές. Το πρώτο σύστημα παραγωγής της Hinterkopf εγκαταστάθηκε τον Ιούλιο του 2015 στην Ritter, μια αυστριακή εταιρεία στα νότια του Augsberg. Η Ritter κατασκευάζει πλαστικά προϊόντα για τομείς όπως η ιατρική τεχνολογία, η οδοποιία και η διαμόρφωση του τοπίου. Έχει χρησιμοποιήσει μεταξοτυπία και θερμομεταφορές, αλλά ήθελε κάτι που θα μπορούσε να αλλάζει πιο γρήγορα μεταξύ των εργασιών.

“Οι πελάτες αγοράζουν όλο και μικρότερες ποσότητες που πρέπει να παραδίδονται σε μικρότερα χρονικά διαστήματα, έτσι ώστε να πρέπει να προσφέρουμε την υπηρεσία της διατήρησης αποθεμάτων και των παραδόσεων just-in-time”, λέει ο κοινός διευθύνων σύμβουλος Ralf Ritter. “Επιθυμούμε να γίνουμε πρωτοπόροι στην επιχείρηση εκτύπωσης κατά παραγγελία των πλαστικών κασετών”.

Ένας άλλος εκτυπωτής σωλήνων έχει αναπτυχθεί από την ιταλική εταιρεία Martinenghi, της οποίας ο Michelangelo KX48P ανακοινώθηκε το 2014. Αυτός μπορεί να εκτυπώσει σε έως και επτά χρώματα, συμπεριλαμβανομένου του λευκού, σε σωλήνες με διάμετρο από 13,5 έως 66 mm και μήκος από 50 έως 280 mm.

Στην Ελβετία, η Wifag-Polytypeανέπτυξε το DigiCup, ένα σύστημα άμεσης εκτύπωσης για πλαστικά δοχεία με τετράγωνη πλευρά, όπως τα δοχεία μαργαρίνης. Χρησιμοποιεί κεφαλές της Konica Minolta και αναπτύχθηκε με τη βοήθεια του βρετανικού ολοκληρωτή Industrial Inkjet Ltd. Αυτό αντιμετωπίζει τα σωληνάρια ως συνδυασμό επίπεδων πλευρών και κωνικών πλευρικών τμημάτων. Θεωρείται ως μια εναλλακτική λύση για τις ετικέτες εντός καλουπιού, όπου προ-εκτυπωμένες πλαστικές ετικέτες τοποθετούνται στα καλούπια έγχυσης για τα δοχεία. Αρκετές έχουν ήδη εγκατασταθεί, λέει η εταιρεία.

Η Heidelberg στοχεύει στους λιανοπωλητές

Όλα τα συστήματα που αναφέραμε μέχρι στιγμής ήταν για “βιομηχανική” χρήση και λειτουργούν με τυποποιημένα προϊόντα, όπως φιάλες ή σωλήνες. Η Heidelberg στη Γερμανία έχει καταβάλει μεγάλη προσπάθεια για το DTS και το πρώτο εμπορικό προϊόν που φέρει το όνομά της είναι για πολύ μικρές σειρές που απευθύνονται σε καταναλωτικά αγαθά με online εξατομίκευση μέσω διαδικτυακής παραγγελίας. Η Heidelberg ονομάζει τα συστήματα DTS “4D”, δηλαδή τρισδιάστατα αντικείμενα με μια επιπλέον διάσταση εκτύπωσης που εφαρμόζεται σε αυτά.

Στις αρχές του 2014 ανακοίνωσε έναν εκτυπωτή DTS με την ονομασία Jetmaster Dimension, ο οποίος διαθέτει μια ρομποτική βάση που περιστρέφει αντικείμενα κάτω από μια κεφαλή inkjet. Οι δύο πρώτες εμπορικές εγκαταστάσεις έγιναν στα τέλη του 2014, στην BVD Druck + Verlag με έδρα το Λιχτενστάιν και στη γερμανική Druckhaus Mainfranken, συνεργάτη εκτύπωσης της εταιρείας web-to-print Flyeralarm.. Και οι δύο χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εξατομικευμένων ποδοσφαιρικών μπάλων, οι οποίες μπορούν να παραγγελθούν, να προσαρμοστούν και να πληρωθούν ηλεκτρονικά.

Αυτά τα δύο μηχανήματα εκτυπώνουν μόνο σε μαύρο μελάνι UV. Ωστόσο, στην έκθεση inPrint στο Μόναχο τον Νοέμβριο του 2015 η Heidelberg πρόκειται να ανακοινώσει ένα μοντέλο τεσσάρων χρωμάτων, ενώ σχεδιάζει να παρουσιάσει και άλλους τύπους το 2016, συμπεριλαμβανομένου ενός με έξι άξονες περιστροφής, επιτρέποντας τη μετακίνηση μεγαλύτερου εύρους σχημάτων κάτω από τις κεφαλές εκτύπωσης.

Η εταιρεία βλέπει μεγάλες δυνατότητες για το direct-to-shape μακροπρόθεσμα, λέγοντας ότι “θα κάνει τη διαδικασία προσαρμογής των προϊόντων μαζικής παραγωγής ταχύτερη, φθηνότερη και πιο ευέλικτη. Οι τελικοί χρήστες αναζητούν όλο και περισσότερο εξατομικευμένες επιλογές σχεδιασμού όταν αγοράζουν αντικείμενα μαζικής παραγωγής, όπως αθλητικά είδη, υποδήματα, έπιπλα και αυτοκίνητα. Η εκτύπωση υψηλής ποιότητας με λογότυπα, κείμενο και άλλα γραφικά στοιχεία είναι συνήθως η πρώτη τους επιλογή.

“Η εκτύπωση inkjet προσφέρει την ιδανική λύση, καθώς μπορεί να προσφέρει αποτελέσματα υψηλής ποιότητας σε ένα ευρύ φάσμα χρωμάτων σε μια τεράστια ποικιλία επιφανειών, χωρίς να χρειάζεται να έρθει σε επαφή με το προϊόν”.

Ο Oliver λέει ότι η Heidelberg συζητά ήδη με οργανισμούς λιανικής πώλησης για την εγκατάσταση εκτυπωτών σε καταστήματα που θα μπορούν να προσφέρουν εξατομίκευση σε μια σειρά από αντικείμενα, σύμφωνα με τον Jason Oliver.

Προσιτό DTS

Τα τελευταία επτά χρόνια μια οικογένεια επίπεδων εκτυπωτών μελάνης μικρού μεγέθους UV-LED πρωτοστάτησε από τη Mimaki (και την ακολούθησαν η Roland DG, η Mutoh και κάποιοι έξυπνοι τρίτοι χάκερ της Mimaki). Αυτές δεν εκτυπώνουν 100.000 τεμάχια ανά ώρα, αλλά κοστίζουν 20.000 έως 40.000 ευρώ και όχι εκατομμύρια.

Συνήθως χρησιμοποιούνται για μικρές διαφημιστικές εκτυπώσεις, σε στυλό, χρυσές μπάλες, κλειδιά, καλύμματα τηλεφώνων και παρόμοια. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πιο συμβατικές βιομηχανικές εφαρμογές, όπως πίνακες διακοπτών και οργάνων.

Οι διατάξεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συγκρατήσουν πολλαπλά αντικείμενα στη θέση τους, ώστε η εκτυπωμένη εικόνα να καταγραφεί στην κορυφή, και σε ορισμένες περιπτώσεις οι διατάξεις μπορούν να περιστρέφονται κάτω από τις κεφαλές, ώστε να μπορούν να εκτυπωθούν, για παράδειγμα, οι άκρες των θήκες των τηλεφώνων. Οι περιστροφείς κυλίνδρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μεμονωμένα μπουκάλια και σωλήνες.

Η Mimaki παρήγαγε αρχικά το UJF-3042 μεγέθους Α3 για αντικείμενα βάθους έως 50 mm, αλλά τα μεταγενέστερα μοντέλα αύξησαν το βάθος αυτό στα 150 mm. Έχει προσθέσει το φορμά A2+ UJF-6042 και το νέο UJF-7151 (φορμά κλίνης 710×510 mm).

Η Roland DG εισήγαγε αρχικά το φορμά 305mm x 280mm LEF-12 και αργότερα πρόσθεσε το A3+ VersaUV LEF-20. Πιο πρόσφατα η Mutoh παρουσίασε το A3+ ValueJet 426UV. Αρκετοί τρίτοι προμηθευτές παίρνουν υπάρχουσες μικρές επίπεδες κλίνες (κυρίως Mimakis) και τις ανασχεδιάζουν με βαθύτερες κλίνες.

Μικτή ευλογία;

Η εκτύπωση απευθείας στο σχήμα έχει τεράστια σημασία για διάφορους καθιερωμένους τομείς της εκτυπωτικής βιομηχανίας που σήμερα χρησιμοποιούν κυρίως την εκτύπωση με ταμπόν, τη μεταξοτυπία, τις αυτοκόλλητες ετικέτες ή διάφορες μεθόδους μεταφοράς, όπως η εξάχνωση χρωστικών ουσιών ή τα αυτοκόλλητα διαφανειών νερού. Καταργεί το ξεχωριστό στάδιο εκτύπωσης και εφαρμογής.

Αυτό μπορεί να είναι μια μικτή ευλογία για τους καθιερωμένους εκτυπωτές. Από τη μία πλευρά, αν μπορούν να το υιοθετήσουν οι ίδιοι για αντικείμενα όπως τα είδη δώρων, τότε φέρνει τα συνήθη ψηφιακά πλεονεκτήματα της μικρής παραγωγής και της εξατομίκευσης σε ένα αποτελεσματικό πακέτο.

Μπουκάλια PET εκτυπωμένα με μελάνι που παράγονται από την Browerij Martens.

Από την άλλη πλευρά, όπως δείχνουν οι KHS και Krones, αυτοί οι ψηφιακοί εκτυπωτές DTS μπορεί να καταλήξουν σε γραμμές παραγωγής και πλήρωσης και να εξαλείψουν την ανάγκη για εξωτερικές υπηρεσίες εκτύπωσης. Πιθανότατα αυτό που θα δούμε θα είναι ένα μείγμα και των δύο, με τους μικρούς πελάτες να χρησιμοποιούν εξωτερικές υπηρεσίες και τους μεγαλύτερους να είναι σε θέση να κάνουν την επένδυση για να φέρουν τις εργασίες στο σπίτι.