उद्योगिक इंकजेट के लिए गैर-संपर्क प्रिंटिंग का प्रमुख लाभ क्यों है?

एक स्क्रीन रबर के बिना प्रिंटिंग का भौतिकी

औद्योगिक इंकजेट एक ऐसी श्रेणी का हिस्सा है जिसे इंजीनियर गैर-प्रभाव छपाई (नॉन-इम्पैक्ट प्रिंटिंग) कहते हैं, लेकिन व्यावहारिक अर्थ इससे कहीं अधिक गहरा है—केवल एक धक्का देने वाली प्लेट के अभाव से अधिक। पैड प्रिंटिंग या हॉट स्टैम्पिंग जैसी संपर्क आधारित प्रणाली में, एक भौतिक वाहक सीधे भाग पर स्याही या फॉयल को स्थानांतरित करता है। यह स्थानांतरण दबाव, सटीक संरेखण और एक ऐसे आधार की आवश्यकता रखता है जो विकृत हुए बिना प्रतिरोध कर सके। इंकजेट इन सभी चरों को समाप्त कर देता है। एक पाईज़ोइलेक्ट्रिक प्रिंटहेड पिकोलीटर में मापे गए बूँदों को नियंत्रित अंतराल—आमतौर पर एक से तीन मिलीमीटर—के पार उत्सर्जित करता है। बूँद ही एकमात्र चीज़ है जो सतह को स्पर्श करती है। कुछ भी आधार को संपीड़ित नहीं करता, कुछ भी गीली स्याही को धब्बा नहीं बनाता, और कुछ भी बार-बार होने वाले यांत्रिक संपर्क से क्षरित नहीं होता। मिनेसोटा के एक चिकित्सा उपकरण निर्माता ने यह अंतर तब पहचाना जब उसने पॉलीप्रोपिलीन वायल कैप्स पर अंकन के लिए पैड प्रिंटिंग से इंकजेट पर स्विच किया। पैड प्रिंटिंग के सिलिकॉन पैड थोड़े गुंबदनुमा कैप्स पर कुछ हज़ार चक्रों के बाद विकृत होने लगे, जिससे क्रमिक छपाई विकृति होने लगी। इंकजेट लाइन ने पहले प्रिंटहेड के प्रतिस्थापन से पहले आठ मिलियन कैप्स का उत्पादन किया।

दबाव के तहत सिकुड़ने वाली सतहों पर मुद्रण

कुछ सामग्रियाँ सिर्फ़ यांत्रिक संपर्क को सहन करने से इनकार कर देती हैं। पतली दीवार वाले ब्लो-मोल्डेड बोतलें, लचीले पैकेट, फोम बोर्ड और अपरिष्कृत कॉम्पोजिट शीट्स — ये सभी एक समान विशेषता साझा करते हैं: जब मुद्रण प्लेट उन पर दबाव डालती है, तो वे विकृत हो जाती हैं या दब जाती हैं। संपर्क आधारित मुद्रण मशीन को नरम पैड, कम दबाव सेटिंग्स या जटिल सहारा जिग्स के साथ समायोजित करना पड़ता है, जिनमें से प्रत्येक संरेखण विचलन और उत्पादन में धीमी गति का कारण बनता है। गैर-संपर्क इंकजेट मुद्रण इस समस्या को पूरी तरह से टाल देता है। प्रिंटहेड सतह की ऊँचाई-प्रोफ़ाइल को पढ़ता है, बंद लूप फीडबैक के माध्यम से फायरिंग पैटर्न को समायोजित करता है, और भाग को छुए बिना ही स्याही लगाता है। थाइलैंड में एक इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेजिंग संयंत्र एंटी-स्टैटिक बबल रैप पर सीधे इंकजेट कोडिंग करता है, बिना एक भी सेल को फोड़े बिना। ऐसा करने की कोशिश करें एक हॉट स्टैम्प कोडर के साथ, और पैकेजिंग रैप पैदावार के पहले मीटर में ही नष्ट हो जाएगा।

आप कभी सोचते भी नहीं हैं, लेकिन गीली स्याही का यह फायदा

संपर्क मुद्रण में एक विचित्र व्यंग्य है। जब कोई पैड या स्क्रीन पिछले स्टेशन से आए गए गीले स्याही के परत को छूती है, तो यह या तो मुद्रण को धब्बा दे देती है या दूषित पदार्थ को उठा लेती है, जो अगले भाग पर वापस स्थानांतरित हो जाता है। इससे उत्पादन लाइनों को शुष्कन सुरंगों, बल प्रवाह वायु क्षेत्रों या पिन श्रृंखलाओं को शामिल करने की आवश्यकता पड़ती है, जो गीले मुद्रण को अगली प्रक्रिया से भौतिक रूप से अलग करते हैं। गैर-संपर्क इंकजेट ताज़ा मुद्रित सतह के साथ किसी भी मध्यवर्ती संपर्क के बिना एकल पास या क्रमिक पास में कई रंगों को मुद्रित करता है। प्रिंटहेड के ठीक पीछे स्थित UV LED उपचार प्रत्येक परत को अगले रंग के फायर होने से पहले स्थायी कर सकता है। परिणामस्वरूप एक 'गीला ऊपर सूखा' क्रम बनता है, जो अंतर-स्टेशन शुष्कन की आवश्यकता को समाप्त कर देता है। उत्तरी इटली में एक लेबल कन्वर्टर के लिए, एकल पास UV इंकजेट लाइन पर स्थानांतरित होने का अर्थ था कि फ्लोर लेआउट से तीन गर्म वायु शुष्कन इकाइयों को हटाया जाए, जिससे 18 वर्ग मीटर उत्पादन स्थान पुनः प्राप्त हुआ।

सिर और भाग के बीच के अंतर को एक विशेषता क्यों माना जाता है

प्रिंटहेड और सब्सट्रेट के बीच की दूरी को अक्सर एक छोटी सी डिज़ाइन बाधा के रूप में अनदेखा कर दिया जाता है। व्यवहार में, यह उच्च मिश्रण उत्पादन के सबसे शक्तिशाली सक्षमकर्ताओं में से एक है। यह अंतराल सतह की बनावट, वार्पेज (विकृति) और आयामी भिन्नता को समायोजित करता है, जो किसी संपर्क आधारित प्रिंटर को पुनः कैलिब्रेशन के लिए ऑफ़लाइन करने के लिए बाध्य कर देगा। एक मिट्टी के बरतन की सजावट लाइन इसका स्पष्ट उदाहरण प्रदान करती है। किल्न-भट्टी में जलाए गए टाइल्स की समतलता 300 मिलीमीटर लंबाई में 1.5 मिलीमीटर तक भिन्न हो सकती है। उन टाइल्स पर काम करने वाली स्क्रीन प्रिंटिंग मशीन को बैच बदलने के हर बार स्क्रीन के दबाव को समायोजित करने की आवश्यकता होती है, और फिर भी, बड़े प्रारूप के टाइल्स के किनारों पर कवरेज कम हो जाता है क्योंकि मेश अवतल केंद्र के साथ पूरी तरह से संपर्क नहीं बना पाती है। दो मिलीमीटर के अंतराल के साथ काम करने वाली इंकजेट लाइन उसी टाइल को शून्य सेटअप परिवर्तन के साथ और किनारे से किनारे एकसमान घनत्व के साथ प्रिंट करती है। नीचे दी गई तालिका दर्शाती है कि यह अंतराल विभिन्न सामान्य उत्पादन मापदंडों के अनुसार संचालन में कैसे भिन्नता लाता है।

जब भंगुर उत्पाद उच्च गति वाली लाइनों से मिलते हैं

उच्च गति वाली उत्पादन लाइनें भौतिक संपर्क के परिणामों को बढ़ा देती हैं। 400 भाग प्रति मिनट की गति से चलने वाली ग्लास वायल लाइन में प्रत्येक बोतल को मार्गदर्शकों, स्टार व्हील्स और उसके मार्ग में किसी भी छपाई यंत्र के साथ सूक्ष्म टक्करों का सामना करना पड़ता है। इस श्रृंखला में संपर्क आधारित छपाई को जोड़ने से एक अतिरिक्त टक्कर बिंदु जुड़ जाता है, जहाँ दबाव—चाहे वह कितना भी कम क्यों न हो—पतली दीवार पर तनाव को केंद्रित करता है। गैर-संपर्क इंकजेट छपाई इस तनाव केंद्रण को समाप्त कर देती है। प्रिंटहेड कंवेयर के ऊपर स्थित होता है और नीचे की ओर फायर करता है, जिससे उत्पाद पर कोई पार्श्व बल नहीं लगता। यह विशेष रूप से फार्मास्यूटिकल पैकेजिंग में प्रासंगिक है, जहाँ एक दरार वाली वायल का अर्थ होता है कि पूरा ट्रे को क्वारंटाइन कर दिया जाएगा। पैरेंटेरल ड्रग एसोसिएशन के आँकड़ों के अनुसार, एसेप्टिक फिलिंग वातावरण में लाइन अस्वीकृतियों के लगभग तीन प्रतिशत मामलों में कंटेनर अखंडता विफलताएँ हैं, जो हैंडलिंग और छपाई उपकरणों से जुड़ी होती हैं। इंकजेट इन सभी विफलताओं को नहीं हल करता, लेकिन यह छपाई स्टेशन को एक योगदानकर्ता कारक के रूप में समाप्त कर देता है।

समतल भागों से परे और तीसरे आयाम में

इंकजेट की गैर-संपर्क प्रकृति उन ज्यामितियों को भी सक्षम करती है जिन तक संपर्क विधियाँ पहुँचने में कठिनाई का सामना करती हैं। एक अवतल छाँचा, एक धंसा हुआ चैनल, या किसी कैप के अंदर का हिस्सा—ये सभी इंकजेट चिह्नों को स्वीकार कर सकते हैं, बशर्ते प्रिंटहेड गुहा के अंदर लक्ष्य कर सके। पैड प्रिंटिंग कुछ ऐसे आकारों को भी संभाल सकती है, लेकिन इसके लिए विशिष्ट आकार के पैड की आवश्यकता होती है; हालाँकि, प्रत्येक नई ज्यामिति के लिए एक नया पैड आवश्यक होता है, और पैड के क्षरण के कारण समय के साथ स्थानांतरण विशेषताएँ बदल जाती हैं। बहु-अक्ष रोबोट या गैल्वो नियंत्रित बीम स्टीयरिंग से लैस औद्योगिक इंकजेट प्रणालियाँ ऐसी गहराइयों में प्रिंट कर सकती हैं जहाँ कोई भी पैड भौतिक रूप से प्रवेश नहीं कर सकता। एक यूरोपीय ऑटोमोटिव स्विच निर्माता एक गैंट्री-माउंटेड इंकजेट का उपयोग करके उथले बटन गड्ढों के अंदर स्पष्ट, उच्च विपरीतता वाले लेजेंड्स को प्रिंट करता है। पूर्ववर्ती पैड प्रिंटिंग प्रक्रिया के लिए प्रतिदिन पैड परिवर्तन की आवश्यकता होती थी और घनत्व की निरंतर जाँच की आवश्यकता होती थी। इंकजेट लाइन दो सप्ताह में एक बार रखरखाव के साथ तीन शिफ्ट में चलती है।

संपर्क रहित मुद्रण एक सर्वश्रेष्ठ समाधान नहीं है। यह कम ऊर्जा वाले प्लास्टिक्स पर सतह उपचार की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है, और यह प्रिंटहेड के आसपास एक स्वच्छ वातावरण की मांग करता है ताकि नॉज़ल प्लेट में धूल के जमा होने को रोका जा सके। हालाँकि, जो कुछ यह प्रदान करता है, वह प्रिंटर और उत्पाद के बीच एक मौलिक रूप से भिन्न संबंध है, जिसमें मशीन भाग के अनुकूल होती है, बजाय इसके कि भाग को मशीन के अनुरूप बनाया जाए। नोवा इंकजेट अपने इंकजेट प्लेटफॉर्म को इस सिद्धांत के आधार पर विकसित करता है, जिसमें प्रिंट इंजन एकीकरण और सब्सट्रेट हैंडलिंग प्रणालियों को विभिन्न उत्पादन गति और सामग्री प्रकारों के आधार पर गैप लाभ को अधिकतम करने के लिए अभियांत्रिकी द्वारा डिज़ाइन किया गया है।