Как печатать прямо на 3D-объектах

За последние три-четыре года мы много слышали о 3D. Но, как бы ни был он умен, трудно представить, что он сыграет большую роль в устоявшемся секторе 2D-печати.

Вместо этого мы начинаем наблюдать гораздо более тихую, но значительную смесь 2D-печати прямо на трехмерных объектах. Это называется «прямая печать по форме» (direct-to-shape, DTS), и это происходит уже сейчас.

Главными производителями стали крупные и специализированные промышленные предприятия, печатающие цифровым способом на линиях розлива, банках для напитков, промышленных трубах и кромках плитки. Однако Heidelberg, крупный немецкий производитель офсетных печатных машин, планирует вывести семейство продуктов прямой печати на розничный/потребительский рынок, а также на рынок коммерческой и промышленной печати.

На начальном уровне все большее распространение получает технология «прямого придания формы» с помощью небольших планшетных принтеров формата А3/А2, которые являются цифровыми аналогами небольших трафаретных и тампонных принтеров.

Пиво производит фурор

В августе 2015 года в тяжелом промышленном сегменте системы direct-to-shape произошел рекламный всплеск, когда компания KHS, крупный немецкий производитель линий розлива бутылок, объявила о первой коммерческой установке своей системы «Direct Print Powered by KHS», впервые анонсированной на выставке Dr inktec в Мюнхене пару лет назад.

Для этого используются печатающие головки Xaar 1002, расположенные в необычном вертикальном «небоскребе» и наносящие горизонтальные изображения на прямые цилиндрические стороны бутылок. Бутылки поворачиваются по мере прохождения через печатные станции, что позволяет получать объемную графику высотой до 70 мм на бутылках диаметром 40-125 мм.

Напечатанные картонные гильзы для шести упаковок Martens будут расходиться десятками тысяч, если не больше, но это все равно небольшое пиво в индустрии напитков.

Компания Krones, еще один крупный немецкий производитель линий розлива, объявила о проекте струйной печати DTS на выставке Interpack в 2014 году. Ее система DecoType была разработана в сотрудничестве с компанией Heidelberg, которая адаптировала свою технологию 4D с вертикальными головками Xaar 1002 для печати УФ-отверждаемыми чернилами на пустых бутылках из ПЭТ, ПП или ПЭ. Принтер основан на карусели, которая забирает бутылки из стандартной линии и возвращает их после печати. Высота печати может достигать 200 мм.

Трубки в спиннинге

Печать на трубках до сих пор развивалась больше, чем на бутылках. Немецкая компания Hinterkopf утверждает, что первой разработала цифровой принтер для печати на тубах, который она называет D240. Он предназначен для печати на пластиковых и алюминиевых тубах, алюминиевых банках, картриджах, бутылках, стаканах и других емкостях.

Цена составляет около 2,5 млн. евро в зависимости от конфигурации и технических характеристик. Первая производственная система Hinterkopf была установлена в июле 2015 года на австрийском предприятии Ritter, расположенном к югу от Аугсберга. Компания Ritter производит пластиковые изделия для таких отраслей, как медицинская техника, дорожное строительство и ландшафтный дизайн. Компания использовала трафаретную печать и термотрансфер, но ей хотелось иметь что-то, что позволяло бы быстрее переходить от одной работы к другой.

«Клиенты покупают все меньшие партии, которые должны быть доставлены в более короткие сроки, поэтому мы вынуждены предлагать услуги по поддержанию запасов и поставке точно в срок», — говорит объединенный управляющий директор Ральф Риттер. «Мы хотим стать законодателями мод в сфере печати по требованию на пластиковых картриджах».

В Швейцарии компания Wifag-Polytype разработала DigiCup— систему прямой печати для пластиковых банок с квадратными гранями, таких как контейнеры для маргарина. Она использует головки Konica Minolta и была разработана при содействии британского интегратора Industrial Inkjet Ltd. При этом баночки представляют собой комбинацию плоских сторон и конических боковых секций. Она рассматривается как альтернатива этикеткам «в форме», когда предварительно напечатанные пластиковые этикетки помещаются в литьевые формы для контейнеров. По словам компании, уже установлено несколько таких машин.

Heidelberg нацелен на розничную торговлю

Все системы, о которых мы говорили до сих пор, были предназначены для «промышленного» использования и печати на стандартных изделиях, таких как бутылки или тубы. Компания Heidelberg из Германии приложила много усилий к созданию DTS, и первый коммерческий продукт, носящий ее имя, предназначен для очень коротких тиражей, ориентированных на потребительские товары с персонализацией через Интернет. Heidelberg называет свои системы DTS «4D», что означает 3D-объекты с дополнительным измерением печати.

В начале 2014 года компания анонсировала принтер DTS под названием Jetmaster Dimension, оснащенный роботизированным держателем, который вращает объекты под струйной головкой. Первые две коммерческие установки были сделаны в конце 2014 года: лихтенштейнской компании BVD Druck + Verlag и немецкой Druckhaus Mainfranken, партнеру по печати компании Flyeralarm, занимающейся web-to-print. Обе машины используются для производства персонализированных футбольных мячей, которые можно заказать, сделать индивидуальным и оплатить онлайн.

Эти две машины печатают только черными УФ-отверждаемыми чернилами. Однако на выставке inPrint в Мюнхене в ноябре 2015 года компания Heidelberg должна представить четырехцветную модель, а в 2016 году планирует выпустить новые типы машин, в том числе с шестью осями вращения, что позволит перемещать под печатающими головками больший диапазон форм.

Компания видит большой потенциал direct-to-shape в долгосрочной перспективе, говоря: «Это сделает процесс изготовления товаров массового производства на заказ быстрее, дешевле и гибче. Конечные потребители все чаще ищут варианты персонализированного дизайна при покупке массовых товаров, таких как спортивные товары, обувь, мебель и автомобили. Высококачественная печать с логотипами, текстом и другими графическими элементами обычно является их первым выбором.

«Струйная печать предлагает идеальное решение, поскольку она позволяет получать высококачественные результаты в широкой цветовой гамме на самых разных поверхностях, без необходимости контакта с продуктом».

По словам Джейсона Оливера, компания Heidelberg уже ведет переговоры с организациями розничной торговли об установке принтеров в магазинах, которые смогут наносить индивидуальные изображения на различные предметы.

Доступный DTS

За последние семь лет компания Mimaki (за ней последовали Roland DG, Mutoh и некоторые умные сторонние Mimaki-хацкеры) создала семейство малоформатных планшетных струйных аппаратов с УФ-светодиодами. Они не будут печатать 100 000 изделий в час, но и стоят они от €20 000 до €40 000, а не миллионы.

Обычно они используются для небольшой рекламной печати, на ручках, золотых шариках, брелоках, чехлах для телефонов и т.п. Их также можно использовать для более традиционных промышленных применений, таких как панели выключателей и приборов.

Приспособления могут использоваться для удержания нескольких предметов в нужном положении, чтобы напечатанное изображение было расположено сверху, а в некоторых случаях приспособления могут вращаться под головками, чтобы, например, можно было печатать края чехлов для телефонов. Вращающиеся цилиндры могут использоваться с отдельными бутылками и трубками.

Смешанное благословение?

Прямая печать на форме имеет огромное значение для нескольких устоявшихся секторов полиграфической промышленности, которые сегодня в основном используют тампонную печать, трафаретную печать, самоклеящиеся этикетки или различные методы переноса, такие как сублимация красителя или водные деколи. Она устраняет необходимость в отдельном этапе печати и нанесения.

Это может стать смешанным благословением для уже существующих типографий. С одной стороны, если они смогут сами использовать эту технологию для таких изделий, как сувенирная продукция, то она принесет обычные цифровые преимущества коротких тиражей и персонализации в эффективной упаковке.