למה הדפסה ללא מגע היא יתרון עיקרי של דפוס אינקג'ט תעשייתי?

הפיזיקה של הדפסה ללא מסרק

דפוס טיפוסי תעשייתי שייך לקטגוריה שמהנדסים מכנים דפוס ללא מגע, אך המשמעות המעשית שלו עמוקה בהרבה מהיעדר לוח המכה. במערכת מבוססת מגע כמו הדפסת פד או הדפסת חם, נושא פיזי מעביר דיו או עלה זהב ישירות על החלק. העברה זו דורשת לחץ, יישור מדויק ובסיס קשיח מספיק לדחוף בחזרה ללא עיוות. הדפוס הטרמי מסיר את כל המשתנים הללו. ראש הדפסה פיזואלקטרי מפריק טיפות מדודות בפיקוליטרים דרך רווח מבוקר, בדרך כלל באורך של מילימטר אחד עד שלושה. הטיפה היא הדבר היחיד הנוגע בפני השטח. לא דבר מכווץ את הבסיס, לא דבר משמיר את הדיו הרטוב, ולא דבר נ wears вследствие מגע מכני חוזר ונשנה. יצרן ציוד רפואי במינסוטה גילה את ההבחנה הזו כאשר הוא עבר מהדפסת פד לדפוס טיפוסי לסימון כיסויי בקבוקים מפוליפרופילן. הפדים הסיליקוניים להדפסת פד עיוותו לאחר כמה אלפי מחזורים על הכיסויים בעלי הצורה הקמורה מעט, מה שהוביל לעיוות הדרגתי של הדפוס. קו הדפוס הטרמי הדפיס שמונה מיליון כיסויים לפני ההחלפה הראשונה של ראש הדפסה.

הדפסה על משטחים שמתנענעים תחת לחץ

חלק מהחומרים פשוט סרבים לסבול מגע מכני. בקבוקים מוצקים דקיקי קיר, שקיות גמישות, לוחות פוליאוריתן וגליונות קומפוזיט לא מאופרים – כולם חולקים תכונה אחת: הם מתעקלים או נדחסים כאשר לוח ההדפסה לוחץ עליהם. מדפסת מגע חייבת להתאים את עצמה באמצעות כריתות רכות יותר, הגדרות לחץ נמוכות יותר או ציוד תמיכה מורכב, וכל אחד מהפתרונות הללו מביא עמו סטייה בהזמנה וзамנת ייצור. הדפסת גוש-דיו (Inkjet) ללא מגע מס circumvents את הבעיה לחלוטין. ראש ההדפסה קורא את טופוגרפיית המשטח, מכוונן את תבנית הזריקה באמצעות משוב לולאה סגורה ומשחרר דיו ללא מגע עם החלק. במפעל אריזות אלקטרוניקה בתאילנד מריצים קודינג באינקג'ט ישירות על עטיפת בועות אנטי-סטטית מבלי לפוצץ אפילו תא אחד. נסו לעשות זאת עם מדפסת חום – והעטיפה תתקלקל תוך המטר הראשון של הרצף הייצור.

היתרון של הדיו הרטוב שאף פעם לא חושבים עליו

יש אירוניה מוזרה בדפוס התחברותי. ברגע שהמצע או המסך נוגעים בשכבה רטובה של דיו מהתחנה הקודמת, הם או משמיצים את הדפוס או אוספים זיהום שמועבר חזרה לחלק הבא. עובדה זו מאלצת קווי ייצור להכניס מנהרות ייבוש, אזורי אוויר מאולץ או שרשרות סיכות שמפרידות פיזית בין הדפוס הרטוב לבין התהליך הבא. הדפסת גוף-נוזלי ללא מגע מדפיסה מספר צבעים בעריכת מעבר אחת או במספר מעברים רצופים ללא כל מגע ביניימני עם המשטח המודפס זה עתה. ישיבה של קרינה על בסיס UV LED מיד מאחרי ראש ההדפסה יכולה לקבע כל שכבה לפני שצבע הבא מתפוצץ. התוצאה היא סדר 'רטוב על יבש' שמבטל את הצורך בייבוש ביניימני. עבור יצרן תווית בצפון איטליה, המעבר לקו הדפסה אחד-מעבר מבוסס UV גוף-נוזלי משמעותו הסרת שלוש יחידות ייבוש באוויר חם מסידור הקרקע, והשגת 18 מטרים רבועים של שטח ייצור.

למה הפער בין הראש לחלק הוא תכונה

המרחק המרחוק בין ראש ההדפסה לבין המשטח נזנח לעיתים קרובות כמגבלה מינורית בעיצוב. בפועל, זהו אחד המניעים החזקים ביותר לייצור רב-תעריפי. הפער הזה מאפשר להתמודד עם תבניות משטח, עיוותים וסיבתיות ממדית שיאלצו מדפסת מגע להפסיק את פעילותה לצורך 재כיול. קו הדפסה של אריחים קרמיים מהווה דוגמה ברורה. אריחים שנטעו בכור משתנים בשטיחותם עד 1.5 מילימטר לכל 300 מילימטר אורך. מכונת הדפסת מסך שעובדת על האריחים האלה דורשת התאמת לחץ הסקיז'י בכל פעם שמחליפים את הסדרה, ואף אז קצות האריחים בגודל גדול מאבדים כיסוי בגלל שלא ניתן ללחוץ את הרשת באופן מלא על המרכז הקעור. קו הדפסת גושמי דיו עם מרחק מרחוק של שני מילימטרים מדפיס את אותו אריח ללא כל שינוי בהגדרות והצגה עקבייה מקצה לקצה. הטבלה שלהלן מציגה כיצד הפער מתترجم להבדלים בתפעול לאורך מדדים טיפוסיים של ייצור.

כאשר מוצרים שבירים נפגשים עם קווי ייצור מהירים

קווי ייצור מהירים מגבירים את ההשלכות של מגע פיזי. קו בקבוקי זכוכית שפועל במהירות של 400 חלקים לדקה מעריך כל בקבוק למפגשים מיקרוסקופיים עם המדריכים, גלגלות הכוכב וכל מנגנון הדפסה על מסלולו. הוספת הדפסה במגע לשרשרת הזו יוצרת נקודת מפגש נוספת שבה לחץ, גם אם קל ביותר, מר concentrates את המתח על הקיר הדק. הדפסת גושי דיו ללא מגע מאפילה את מרכז המתח הזה. ראש ההדפסה נמצא מעל הרצפה ומשלח את הגושים כלפי מטה, ולא יוצר כוח צדדי על המוצר. עובדה זו רלוונטית במיוחד באריזת תרופות, שם בקבוק שסדק גורם לבידוד מלא של כל המגש. נתוני איגוד התרופות ההוריות (Parenteral Drug Association) מצביעים על כך שתקלות באינטגריות המיכל שמקורן בהандלה ובציוד הדפסה מהווים כ-3% מהדחיות בשורות מילוי סטרילי. הדפסת גושי דיו אינה פותרת את כל התקלות הללו, אך היא מבטלת את תחנת ההדפסה כגורם תורם.

מעבר לחלקים שטוחים ולמימד השלישי

הטבע הלא מגע של הדפסת אינקג'ט מאפשר גם להדפיס על גיאומטריות שדפוס מגע מתקשה להגיע אליהן. תבנית קעורה, ערוץ שקוע או הפנים של כיסוי יכולים לקבל הדפסת אינקג'ט כל עוד ראש ההדפסה יכול לכוון לתוך החלל. דפוס פד יכול להתמודד עם חלק מהצורות הללו באמצעות פדים בצורת מותאם, אך כל גיאומטריה חדשה דורשת פד חדש, ו wearing של הפד משנה את מאפייני העברה עם הזמן. מערכות אינקג'ט תעשייתיות עם רובוטים רב-צירים או פיקוח קרן גלוונומטרי יכולות להדפיס בתוך שקעים שאין לפד גישה פיזית אליהם. יצרן מתגים אירופאי לרכב מדפיס סמלים ברורים ובעלי ניגודיות גבוהה בתוך שקעי כפתורים nông באמצעות אינקג'ט מותקן על גנטרי. תהליך הדפסת הפד הקודם דרש החלפת פדים יומית ובדיקות צפיפות מתמשכות. קו האינקג'ט פועל שלוש Grave shifts עם תזמון תחזוקה פעם כל שבועיים.

הדפסה ללא מגע איננה פתרון יסודית לכל הבעיות. היא אינה מבטלת את הצורך בטיפול משטח על פלסטיק בעל אנרגיה נמוכה, ודורשת סביבה נקייה סביב ראש ההדפסה כדי למנוע הצטברות של אבק בלוח הנקבים. עם זאת, מה שהיא מספקת הוא קשר יסודי שונה בין המדפסת למוצר – קשר שבו המכונה מתאימה עצמה לחלק ולא כופה על החלק להתאים עצמו למכונה. Nova Inkjet בונה את פלטפורמות הדפסת ה־inkjet שלה סביב עיקרון זה, ומפתחת את שילוב מנוע ההדפסה ואת מערכות טיפול התוכן כדי למקסם את היתרונות של הפער הזה במגוון מהירויות ייצור וסוגי חומרים.