Digitalni industrijski tisak (PM_20)

Pod pojmom industrijski tisak podrazumijevamo korištenje različitih tehnologija ispisa u procesu proizvodnje. Ovim postupkom se boja ili neki drugi materijal nanose na podlogu.

Industrijski tisak možemo podijeliti u dvije grupe – funkcionalni i dekorativni tisak. Za razliku od klasičnog komercijalnog ili promotivnog tiska, industrijski tisak se aplicira na proizvod u procesu proizvodnje, na proizvodnoj liniji. Unutar različitih industrija, tisak se prilagodio dekorativnim ili funkcionalnim potrebama proizvoda. Dekorativni tisak ima znatno veću primjenu od funkcionalnog. Koristimo ga na različitim podlogama, od drva, stakla, različitih umjetnih materijala do metala ili papira. Funkcionalni tisak omogućava funkcionalna svojstva elektroničkim uređajima – ispis elektroničkih vodova, 3D ispis omogućava funkcionalnost proizvodu, otisnute boje – zelena, narančasta i crvena na sjenilu semaforu daju funkcionalnost semaforu.

 

 

Od vremena kada je Gutenberg revolucionirao tehniku tiska prije gotovo 600 godina, ovaj se proizvodni proces razvio kao precizno kombiniranje boja i materijala kao dio aplikacija grafičke umjetnosti i industrijskih primjena. Tehnologija grafičke umjetnosti razvila se za proizvodnju tiskanog materijala za razmjenu informacija, promotivnih aktivnosti, obrazovanja i niza korisnih dokumenata. Industrijski tisak postaje tehnologija koja se koristi za obogaćivanje dekorativnih elemenata na svakodnevnim površinama kao što su ambalaža, ukrasne površine i sofisticirani funkcionalni materijali za elektroniku.

Industrijski tiskane aplikacije u prošlosti su proizvedene pomoću raznih analognih tehnologija tiska, kao što su offset, gravure, fleksografija i sitotisak. Raspon aplikacija je širok, a obuhvaća aplikacije poput tekstila, keramike, podova, laminata, stakla, drva, membranskih prekidača, tiskane elektronike, ambalaže, pa čak i nekih bio-medicinskih materijala. Pokretačka snaga razvoja industrijskog tiska bila je potreba za masovnom proizvodnjom tiskanih predmeta poput knjiga ili pakirane robe široke potrošnje od strane vodećih industrijskih marki.

Predmeti poput modnih tkanina, ukrašenih laminata, keramičkih pločica i pakiranja proizvoda postali su dostupni potrošačima uz pomoć masovnih proizvodnih procesa i tehnologija. Iako masovna proizvodnja smanjuje jediničnu cijenu, zahtijeva veliku investiciju u proizvodne kapacitete, kao i odgovarajući opskrbni lanac za upravljanje priljevom i odljevom repromaterijala i robe na koju se vrši apliciranje otiska.

 

 

Digitalne tehnologije unose promjene u industrijski tisak

Već se generacijama digitalni tisak lagano širi s novim tehnologijama koje su pokrenule integrirane proizvodne procese i personalizaciju proizvoda. Rane inovacije su često bile skupe i nisu imale prihvatljivu kvalitetu i cijenu za krajnje korisnike. Jedna od vodećih tehnologija u digitalnom industrijskom tisku je inkjet ispis. Već dugi niz godina, tehnologije inkjet ispisa kao što su “kapljica na zahtjev” (drop-on-demand) i kontinuirani inkjet se bore za prihvaćanje zbog visokih troškova, pouzdanosti i ograničenog raspona dostupnih materijala (boja i podloga). Ti čimbenici otežavali su raspon aplikacija koje bi se mogle proizvesti.

Tijekom protekla dva desetljeća tehnološki razvoj boja i ispisnih glava su doveli do aplikacija koje učinkovito mijenjaju dinamiku industrijskog tiska u korist digitalnih tehnologija ispisa. Inkjet tehnologija omogućuje proizvođačima da proizvode kvalitetne proizvode uz prihvatljiv trošak, a istovremeno imaju koristi od masovne prilagodbe ispisa – masovne personalizacije (Mass Customization).

Operativna učinkovitost, koja je iznimno važna, samo je jedan od elemenata koji pomaže rastu tržišta. Sposobnost troškovno učinkovite proizvodnje proizvoda u kratkim rokovima je demokratizacija kreativnog procesa. Na trenutnom tržištu, s novim tehnologijama više nisu potrebne velike količine zaliha, vlasnici robnih marki i dizajneri su slobodniji za istraživanje novih proizvoda, materijala i tehnologija proizvodnje koje ne zahtijevaju visoku investiciju kao proizvodi proizvedeni u masovnoj proizvodnji. Potaknuti internetom, ti proizvodi generiraju potražnju za nizom aplikacija koje prije nisu bile dostupne potrošačima i tvrtkama. Zajedno s operativnim benefitima, ove tržišne prilike otvaraju mogućnosti rasta u tvrtkama svih veličina.

Nove digitalne tehnologije ispisa omogućuju istinski prilagođeni ispis i česte promjene dizajna, istovremeno smanjujući vrijeme od projektiranja do proizvodnje. Rizik i troškovi su minimizirani: mnogi procesi ispisa prikladni su i za male i velike količine, što omogućava proizvođačima da brzo reagiraju na promjene tržišta ili zahtjeve kupaca. Uz toliko moćnih novih mogućnosti, digitalni industrijski tisak stvara nove vrijednosti i rast unutar širokog spektra industrije. Danas tehnologija tiska obuhvaća vrlo širok spektar industrija kojima je zajedničko precizno nanošenje niza materijala na razne medije od araka papira do 3D aplikacija, a koristi se u industriji dekorativnog i funkcionalnog ispisa, u proizvodnji ambalaže ili vizualnim komunikacijama, tzv. VISCOM segmentu.

Temeljne tehnologije obično prelaze na druge segmente tržišta. Na primjer, tehnologija koja je u početku usvojila jedan segment, pronaći će svoj put u povezani segment i kasnije će se promijeniti ovisno o specifičnim potrebama novog segmenta. Iako je digitalna revolucija zauzela nekoliko putanji, najznačajnija do danas je na tržištu vizualnih komunikacija. Digitalni tisak na zahtjev je dobro uspostavljen na ovom području. Korištenje digitalnih tehnologija sada raste u industrijskim segmentima kao što su ambalaža, dekorativni i funkcionalni ispis.

 

Ambalaža

Ambalaža je masovna industrija, a rezultati istraživanja prema InfoTrends- u procjenjuju da je u 2014. Godini proizvodnja ambalaže iznosila preko 400 milijardi dolara povezanih prihoda na globalnoj razini. Uzorci se protežu od jednostavnih, smeđih kutija od valovitog kartona pa do luksuznijih pakiranja za vrhunske proizvode.

Tijekom proteklih nekoliko godina, digitalno bazirana tehnologija ispisa ostvarila je kritičnu masu elektrofotografskih i inkjet rješenja. Te su tehnologije u 2014.g. ostvarile ispis oko milijardu kvadratnih metara a predviđa se da će do 2019. g. dosegnuti 2 milijarde kvadratnih metara, što predstavlja godišnju stopu rasta od 23%. Zahvaljujući novoj generaciji digitalnih pisača, ovo tržište sada ekonomično proizvodi sklopive kartonske kutije, fleksibilna pakiranja, direktni tisak na krute materijale (DTS) i valoviti tisak. Digitalni tisak je ušao u potpuno integrirane proizvodne linije. Rješenja koja su usmjerena na proizvodnju valovitog, linijskog materijala ili ispisivanje na valovite kutije, sada su dostupna u industriji s brzinom ispisa većom od 200 metara u minuti.

Direktni tisak na krute materijale je još jedan primjer novih tehnologija u kojoj djeluju u sinergiji matični proizvođači proizvoda, grafička industrija i dobavljači specifični za industriju kako bi stvorili nove jedinstvene mogućnost masovne personalizacije (Mass Customization) proizvoda. Primjer uključuju proizvođača pića – Coca Cola, Nara sokova koji sada nudi digitalno ispisane boce prema narudžbi kupca. Ovo nije sasvim novi koncept, osim što se sada radi na industrijskoj razini od strane glavnog proizvođača pića.

 

 

DEKORATIVNI TISAK

Jedan od Wrap Magazina tematski je bio posvećen dekorativnom tisku. Razlog je vrlo visok rast ove grane grafičke industrije.

Dekorativni tisak je golemi tržišni segment s nizom aplikacija koje iskorištavaju mogućnosti digitalnog ispisa. Digitalni volumen ispisa u ovom segmentu je velik te rapidno raste. Iako u ovom segmentu postoje mnoge aplikacije, ovaj se članak usredotočuje na keramiku, tekstil, laminate i drvo, zidne obloge i staklomaterijale koji vode digitalnu tranziciju u dekorativnom segmentu tiska.

 

Keramika

Tržište za keramičke pločice je ogromno, s preko 12 milijardi četvornih metara pločica proizvedenih u cijelom svijetu u 2014. g., na temelju izvješća InfoTile. Ovaj segment industrije tradicionalno je koristio rotacijske sitotiskarske strojeve za ispis mineralnih boja na pločice prije procesa pečenja. To je rezultiralo troškovno učinkovitim proizvodom koji je bio konkurentan s obzirom na trajnost prirodnog kamena. Istovremeno, upotrebom rotirajuće sitotiskarske tehnologije ponavljaju se nedostaci. Promjena dizajna pločice je vrlo skupa i kompleksna.

Budući da je digitalni tisak dramatično poboljšao vrijeme dolaska proizvoda na tržište, omogućio i brzu i ekonomičnu promjenu dizajna te smanjio količine zaliha na skladištima, sada uzima sve veću proizvodnju pločica u Europi a sve veći udio proizvodnje digitalno ispisanih keramičkih pločica se širi i na Kinu. Štoviše, digitalna tehnologija nudi više dimenzionalni ispis u kasnijim fazama obrada pločica pa je moguće dodati teksturu uz dekorativni ispis.

 

Tisak na tekstil

Tisak na tekstil je industrija s duboko ukorijenjenom tradicijom u zemljama poput Italije, Turske, Indije, Japana, Koreje i Kine. Temeljem InfoTrends-ove analize digitalno tiskanih tkanina, u 2014.g. je to bilo više od 35 milijardi četvornih metara, a 800 milijuna tog volumena bilo je digitalno. Iako se većina tih tkanina proizvodi pomoću sita ili rotacijskih preša, upotreba digitalnih pisača ubrzano raste. Ova jedinstvena industrija stvara prekrasne uzorke otkad su se drveni, rezbareni klišei koristili za prenošenje dekora na tkaninu. Od tada su napravljeni veliki koraci u razvoju tehnologija ispisa na tkanine. Prevladavajuća tehnologija za proizvodnju tkanina velikih formata je rotirajući sitotisak. Razvoj novih boja – sublimacijske, reaktivne, acidne, pigmentne koje su prilagođene za ispis sa print glavama, omogućuju stvaranje isplativih gotovih proizvoda sa digitalnim tehnologijama ispisa.

Sve veća potreba za poboljšanjem operativne učinkovitosti i želja da se potrošačima pruži suvremeniji dizajn, bio je ključni pokretač evolucije na tržištu. Od ranih 1990-ih, prodavači inkjet tehnologije pokušali su učiniti inkjet pogodnim rješenjem za proizvođače tkanina. U posljednjih nekoliko godina vidi se brz rast inkjet ispisa na tkanine svih veličina. InfoTrendsov program Digitalni tekstil TESSUTI_33Forecast predviđa da će digitalni tisak tekstilnih tkanina pokazati rast od preko 30%, nadmašivši 3,2 milijarde četvornih metara do 2019.g.. Ovaj se brzi rast može pripisati smanjenju zaliha na skladištima, smanjenju troškova u ekološki prihvatljivoj proizvodnji, i demokratizaciji dizajna koji omogućuju vlasnicima robnih marki da brzo i učinkovito pristupaju tržištima.

 

Laminati i drvo

Unutar građevinskih poduzeća i proizvođača namještaja, za proizvodnju drvenih elemenata već se desetljećima koriste tiskani dekorativni papiri i laminati. Uz širok raspon dizajna koji oponašaju prirodnu strukturu drva ili kamena, laminati su ekonomična zamjena za prirodne materijale. U nekim slučajevima, laminati se zapravo preferiraju jer su izdržljivi. Tipično proizvedeni, pomoću gravura, dekorativni papiri se pretvaraju u laminate u složenom industrijskom postupku. Ova industrija je proizvela 2014.g. preko 300 milijuna četvornih metara laminata. Pritisak na brze isporuke laminata i potražnja po narudžbi, povećavaju potražnju za industrijskim strojevima.

Vodeći proizvođači laminata i dekoracijskih papira (npr. Schattdecor, WilsonArt i Formica) sada nude prilagođene laminate temeljene na zahtjevima krajnjih korisnika s povećanom razinom slobode dizajna i prilagodbi. Ovi trendovi slijede mnoge godine uspješne proizvodnje laminiranih podova, kao i niz dekorativnih obloga za građevinarstvo. Niz rješenja za izravni tisak na razne drvene proizvode kao što je MDF, šperploča ili prirodno drvo, na bazi je laminiranih otopina a koristi se za dodavanje dekorativnih uzoraka u stambenim i komercijalnim prostorima.

 

Zidne obloge, tapete

Zidne obloge su postojale otkad su drevni Kinezi dekorirali zidove svojih palača. U novije vrijeme francuski kralj Luj XI naručio je pozadinu za svoje kraljevsko prebivalište 1481. godine. Slikar Jean Bourdichon obojio je 50 rola papira s anđelima na plavoj pozadini jer je kralj Louis smatrao da je potrebno češće se seliti od dvorca do dvorca.

Od tog vremena, kod zidnih obloga su se dogodile velike promjene a danas su dostupne u kućanstvima, rezidencijama i poslovnim zgradama.

Tehnologije kao što su sitotisak, offset, fleksografija i duboki tisak, se u širokom opsegu koriste za izradu standardnih pozadina s procijenjenom količinom od 52 milijuna četvornih metara u 2014.g., temeljem InfoTrends istraživanja za digitalni tisak na tržištu dekora. Tiskarska rješenja za digitalne formate uvela su generacije inovativnih, grafičkih, komunikacijskih rješenja za mnoštvo industrija koje su migrirale u segment zidnih obloga. Napredak u digitalnim bojama (npr. lateks ili fleksibilne UV boje) omogućuju ispis na standardnim, industrijskim medijima koji su u skladu sa zdravstvenim i sigurnosnim propisima. Aplikacije kao što su zidne slike ili tapete doživljavaju procvat u korištenju, djelomično i zbog mogućnosti personalizacije vlastitih prostora, ali su također uzrokovane i povećanom potražnjom u HORECA sektoru koji želi svojim korisnicima ponuditi jedinstven ugođaj u prostoru.

 

Staklo

Dekorativno staklo već tisućljećima ukrašava katedrale, palače te niz privatnih i javnih građevina. Primjene se protežu od olovnih vitraja do otisnutih staklenih ploča, a ti se predmeti upotrebljavaju za pojačavanje brandiranja, promicanje umjetničkog izraza ili stvaranje jednostavnih znakova.

Prema Global Flat Glass Industry Trend, Forecast, and Opportunity Analysis by Lucintel očekuje se da će tržište ravnog stakla premašiti 66 milijuna dolara do 2019.g., a počelo je usvajati digitalni tisak kao sredstvo proširenja dosega. Razvojem inkjet ispisnih glava koje mogu raditi otisak pomoću mineralnih boja na staklo, brojne industrije koriste tehnologiju digitalnog tiska kako bi proizvele dugotrajno ukrašeno staklo pogodno za arhitektonsku i industrijsku upotrebu.

 

FUNKCIONALNI ISPIS

Druga vrsta industrijskog tiska je ona gdje se tiskana površina nanosi materijalom ili bojom kako bi se omogućila neka funkcionalnost. Ove aplikacije koriste prednosti piezoelektričnih ili kontinuiranih ink-jet uređaja kako bi se omogućio tisak na razne materijale. Primjene uključuju membranske prekidače, tiskanu elektroniku, 3D ispis i niz novih inovacija u malim veličinama čestica (npr. nano-čestica), koje se koriste u farmaceutskim i bio-medicinskim područjima primjene. Ovaj segment će istaknuti neke od događaja koji omogućavaju ispisivanje s membranom, tiskanu elektroniku i 3D ispis. Iako postoje brojne druge, vrlo izuzetne tehnologije nanosa funkcionalnog materijala, one su obično ograničene na specijalizirane forume u znanstvenoj industriji.

 

Membranski prekidači

Američko društvo za ispitivanje i materijal (ASTM) definira membransku sklopku kao “trenutni sklopni uređaj u kojem je barem jedan kontakt uključen ili izrađen od fleksibilnog supstrata”. Ovi fleksibilni supstrati obično se tiskaju na PET-u (polietilen tereftalat) , koji se koristi kao nositelj baze. Vrlo su česti u kućnim aparatima, medicinskim uređajima, igrama, pametnim telefonima i igračkama.

Tehnologije tiskanja se redovito koriste u izradi grafičkih slojeva, kao i nekih strujnih krugova u kojima se koriste vodljive boje. Napredak u tehnologiji digitalnog UV tiska – uključujući fleksibilne boje i LED diode – širi raspon aplikacija prekidača membrane i materijala nosača tako da obuhvaća fleksibilne podloge koje se mogu proizvesti uz manje energije i topline. Kod određenih aplikacija većeg volumena, stvrdnjavanje pomoću EB (Electron Beam) tehnologije omogućuje taloženje i stvrdnjavanje osjetljivih materijala. U svim tim slučajevima kratkotrajni personalizirani ispis može zauzeti mjesto tehnologije sitotiska ili fleksografskog tiska.

 

3D tisak

3D tiskarska industrija predstavlja veliki prostor s mnogo različitih tehnologija, aplikacija, materijala, cijena i rješenja. Trenutno dostupne tehnologije za 3D ispis koriste: vezivna sredstva, snopove svjetlosnih zraka, topljenje elektronskim snopom, ispis topivim filamentima (FFF), ispis koji koristi potporni materijal koji se kasnije uklanjaju, ispis sa slojevitim laminiranjem (SDL), selektivno lasersko sinteriranje i stereolitografiju. Sve ove tehnologije imaju svoje prednosti i nedostatke, a najvjerojatnije je da će ovaj popis rasti tijekom vremena, budući da će sve više proizvođača dati svoj doprinos ovom segmentu tržišta. Tržište se ocrtava u tri kategorije proizvoda: proizvodnja, profesionalna i osobna potrošnja. Tipične aplikacije stvorene na 3D pisačima uključuju prototipove, kalupe i boje te proizvode za krajnju upotrebu. Ove aplikacije koriste gotovo sve industrije za stvaranje raznih proizvoda od nano-veličina pa do dijelova za avione. Ovaj segment se brzo razvija, a jedva da prođe dan kada ne čujemo za neku novu inovaciju koja omogućuje još jednu primamljivu aplikaciju. Atrakcija u 3D tisku je njezin prirodni dodatak, otpad je ograničen, vrijeme dolaska na tržište je skraćeno, a dizajni prilagođeni kupcima su mogući.

 

Tisak na elektroniku

Tiskana elektronika oslanja se na tradicionalne tehnologije ispisa za proizvodnju električnih uređaja na različitim podlogama. Električni krugovi su tiskani sitotiskom, flexografijom, gravurama i offset litografijom dugi niz godina, a inkjet ispis je već dulje vrijeme bio opcija. Tijekom tog postupka, električki vodljive boje se nanose na podlogu kako bi stvorile aktivne ili pasivne uređaje, kao što su tankoslojni tranzistori ili otpornici. Očekuje se da će se otisnuti elektronički uređaji koristiti u aplikacijama poput fleksibilnih display-eva, pametnih naljepnica, dekorativnih animiranih plakata i sportske odjeće.

Jedan od primjera gdje se digitalna tehnologija pojavljuje kao alternativa složenijoj i skupoj primjeni jest stvaranje komponenata za prikaz OLED (Organic Light Emitting Diode). Ispis digitalnog zaslona nalazi se na čelu inovacija, no digitalan ispis funkcionalnih materijala se razvija još od ranih 1990-ih, a sada se može naći u aplikacijama, uključujući Radio Frequency ID (RFID) oznake, pametne tekstilne proizvode i još mnogo raznih otisnutih elektroničkih uređaja. Istodobno, u tvorničkoj elektronici se još uvijek koriste uobičajene tehnologije tiska kao što su fleksografija i fotolitografija. To pruža brojne mogućnosti za rast u ovoj industriji za niz specijaliziranih tiskara.

 

Share This Post

Prijavite se na naš newsletter

Unesite svoju e-mail adresu da bi primali vijesti Print Magazina