Принтер з обертовим струминним друком за один прохід: швидке збільшення продуктивності

Як принтери струменевого друку з одним проходом революціонізують цифровий друк на тканині

Розуміння технології цифрового друку на тканині з одним проходом

Цифровий текстильний друк у один прохід поєднує обертальний рух із точними струминними масивами, спрощуючи ті складні багатоетапні процеси, які ми бачимо в інших системах. Традиційні планшетні принтери працюють інакше, оскільки використовують стрічкові конвеєри, що переміщують тканину туди й назад під головками кілька разів. Але з цією новою технологією все друкується за один плавний оберт. Минулого року деякі відомі виробники провели випробування, які показали, що ці системи можуть виробляти продукцію на 40% швидше, ніж традиційні методи. У них також є інтелектуальні системи сушіння, які забезпечують миттєве закріплення кольорів, навіть коли матеріал рухається зі швидкістю понад 100 метрів за хвилину. Друкарські голівки оснащені MEMS-датчиками, які відстежують місце падіння кожної окремої краплі чорнил із точністю до 0,1 міліметра. Така прецизійність має велике значення при роботі зі складними візерунками на матеріалах, які легко розтягуються.

Еволюція від планшетного струминного принтера з конвеєром до ротаційних систем

На початкових етапах цифрового текстильного друку більшість виробництв використовували планшетні системи, у яких друкуючі головки рухалися вздовж нерухомої тканини. Така конструкція не відрізнялася високою швидкістю, зазвичай досягаючи максимум 50 метрів на годину. Ситуація кардинально змінилася, коли приблизно у 2012 році на ринок вийшли ротаційні однопрохідні принтери, якими керували платформи, такі як Lario. Ці нові машини порвали зв'язок між продуктивністю системи і фізичним рухом друкуючих голівок. Згідно з галузевими звітами, ротаційні системи скоротили проблеми з вирівнюванням приблизно на 70–75% порівняно з планшетними аналогами, оскільки забезпечують правильне позиціонування всього полотна під час його обертання. У найновіших моделях тепер використовується електростатична технологія фіксації тканини, яка фактично утримує матеріал на місці, щоб він не зсовувався під час друку — це була серйозною проблемою для старих плоских систем із конвеєром.

Ключові досягнення, що дозволяють безперервний друк на високій швидкості

Три основні інновації, які забезпечують сучасні ротаційні струменеві системи:

• Точна калібрування сопел : Автоматичні оптичні системи коригують теплове зміщення більш ніж 1500 сопел на кожній друкуючій планці
• Спектрофотометрія в лінію : Корекція щільності кольору в режимі реального часу під час роботи при швидкості 120 м/хв
• Бесконтактне затвердіння : Системи УФ-світлодіодів або інфрачервоного випромінювання полімеризують чорнила без уповільнення виробництва

Ці досягнення забезпечують 98% якості продукції з першого разу в промислових умовах, що значно вище, ніж типові 82% для застарілих багатопрохідних систем. Системи рекуперації енергії також повторно використовують 60% тепла від затвердіння, знижуючи витрати енергії на метр на 33% порівняно з традиційними сушильниками.

Основні принципи інженерії та експлуатаційна механіка

Ротаційний проти плоскостійного струйного друку з конвейером: структурне та функціональне порівняння

Роторні струйні принтери працюють з круглими бульбанами, які обертають матеріали з швидкістю в три-четири рази швидше, ніж звичайні плоскостановий струйний принтер, що використовує конвейер. Плоскоподібні версії повинні неодноразово зупинятися і починати при вирівнянні різних матеріалів, але обертові системи рухаються без перерви. Цей постійний рух усуває ті дратівливі паузи, які відбуваються під час звичайних друкарських операцій. Згідно з дослідженням Textile World, проведеного минулого року, ці обертальні конструкції скорочують знос машини приблизно на 22 відсотки. Крім того, вони підходять прямо на існуючі виробничі лінії після друку, що значно полегшує їх підключення до інших етапів обробки, таких як різання або упаковка.

Точність розв'язання масиву стрілянини чорного в обертальних головках друку

Сучасні ротаційні принтери оснащені сервоприводами головок, які забезпечують точність позиціонування близько ±5 мікрон при обертанні на високих швидкостях. Ці пристрої використовують динамічний контроль тиску, щоб маленькі краплі чорнила потрапляли точно в потрібне місце, навіть на вигнуті матеріали. Досить вражаюче, враховуючи, що вони досягають роздільної здатності близько 1200 dpi, рухаючись зі швидкістю майже 90 метрів на хвилину. І ще одна розумна функція, яку варто згадати, — це оптичні реєстраційні системи, які автоматично коригують розтягування тканини до 0,8 відсотка. Це допомагає зберігати якість друку протягом великих партій без постійних ручних налаштувань операторами.

Інтегроване висушування та затвердіння в режимі реального часу у високошвидкісних робочих процесах

Сучасні ротаційні установки тепер поєднують ультрафіолетові лампи з LED-джерелами світла, які охоплюють діапазон довжин хвиль від 365 до 405 нанометрів, разом із тунелями інфрачервоного сушіння — все це реалізується за один прохід крізь машину. Це значно скорочує час, необхідний після друку, перш ніж вироби можна буде знову обробляти. Замість очікування близько 45 хвилин тепер процес сушіння триває менше ніж одну секунду на метр матеріалу, що проходить через систему. Це робить безперервне виробництво можливим без затримок між етапами. І є ще одна розумна функція: ці системи мають механізми рекуперації енергії, які вловлюють приблизно дві третини тепла, що генерується під час сушіння. Це відновлене тепло повертається назад у секцію попередньої обробки, що знижує загальне енергоспоживання приблизно на 30 відсотків порівняно зі старими методами, де процес затвердіння відбувався окремо від інших етапів.

Експлуатаційні переваги у промисловому виробництві текстилю

Досягнення до 120 погонних метрів на хвилину з безперервним виведенням

Найновіше покоління ротаційних струменевих принтерів однопрохідного типу може досягати швидкості близько 120 метрів на хвилину по прямій лінії, що приблизно втричі більше, ніж традиційні планшетні моделі, які працюють на конвеєрах, згідно з даними Textile Insights минулого року. Ці машини продовжують роботу без зупинок для перевірки вирівнювання, тому вони зберігають високу точність приводки аж до максимальної швидкості. Принтери використовують складні технології керування рухом, які компенсують відхилення під час фаз прискорення, що призводить до дуже низького рівня помилок — менше 0,03% у тестових сценаріях при інтенсивному навантаженні.

Енергоефективність і ефективність витрат на робочу силу порівняно з традиційними методами друку

Ротаційні струменеві системи знижують споживання енергії на 40% порівняно з трафаретним друком завдяки цільовому затвердінню й автоматичній рециркуляції чорнил. Витрати на робочу силу знижуються на 62% на сучасних підприємствах завдяки системам автоматичного контролю якості, які замінюють ручні групи інспекції.

Метричні	Ротаційний струменевий	Тамплопечатка
Споживання енергії (кВт/год)	18.7	31.2
Час роботи персоналу на 1 000 м2	2.1	5.6

Довгострокова рентабельність інвестицій, незважаючи на високі початкові інвестиції

Хоча ротаційні струйні принтери вимагають первинних інвестицій в 2,5 рази більше, ніж альтернативи плоскостійних принтерів, користувачі з виробничим масштабом повідомляють про періоди окупаності в середньому 22 місяці. Згідно з аналізом Інституту Понемона за 2024 рік, ці машини забезпечать економію 740 000 доларів за сім років завдяки зменшенню відходів і обслуговування.

Масштабуваність для великого обсягу B2B виробничих середовищ

Модульні ротаційні системи дозволяють розширювати потужності без припинення виробництва. Заводи можуть масштабуватися від 50 000 до 500 000 щоденних друків за допомогою додавання друкованих шпалер. Ця гнучкість є життєво важливою для контрактних виробників, які управляють коливанням обсягів замовлень у модному та технічному текстильному секторах.

Однопрохідний ротаційний струйний тиск проти традиційного ротаційного екрану

Порівняння швидкості, якості друку та масштабуваності виробництва

Однопрохідні ротаційні струменеві принтери можуть досягати швидкості понад 120 метрів на хвилину завдяки технології подачі крапель за вимогою, що перевершує приблизно 90 метрів на хвилину, яких досягає традиційний ротаційний способ друку через шаблони. Для друку методом шаблонування потрібні спеціальні гравіровані циліндри для кожного кольору та елемента малюнка, тоді як цифрові системи дозволяють проектувальникам миттєво змінювати компонування за допомогою програмних оновлень. Саме економія коштів є значною, адже вартість таких гравірованих шаблонів зазвичай коливається від трьохсот до тисячі доларів кожен. Крім того, сучасні принтери створюють зображення з роздільною здатністю близько 600 dpi, які мають практично фотографічну якість — чого більшість методів шаблонного друку просто не можуть досягти у роботі з дрібними деталями.

Вплив на навколишнє середовище та ефективність використання чорнил у сучасних робочих процесах

Обертові струминні системи зменшують використання води приблизно на 70% у порівнянні з методами, що багато споживають води, які використовуються у шовковому друці. Завдяки передовій технології фіксації пігментів ці системи забезпечують нанесення приблизно 98% чорнила на матеріал, що перевершує ефективність шовкового друку — близько 60–75%, оскільки отвори в циліндрах таких машин часто засмічуються. Підприємства, які перейшли на технологію однопрохідного обертового струминного друку, також відзначають значну економію: щороку скорочується близько 8,3 метричних тонн розчинників у відходах. Це має велике значення зараз, коли уряди по всьому світу починають забороняти пігменти на основі важких металів, які все ще містяться в багатьох чорнилах для шовкового друку.

ЧаП

Що таке цифровий текстильний друк у один прохід?

Цифрова текстильна друкова система з одноразовим проходом — це технологія, яка поєднує обертальний рух із масивами струменевих друкуючих головок, що дозволяє друкувати тканини за один безперервний рух. Це забезпечує підвищення швидкості та точності порівняно з традиційними багатоетапними процесами.

Чим обертові струменеві принтери відрізняються від планшетних принтерів?

Обертові струменеві принтери використовують обертові друкарські валки для безперервного переміщення тканини, усуваючи часті цикли запуску та зупинки, притаманні планшетним принтерам. Це призводить до швидшого виробництва та зменшення зносу обладнання.

Які переваги безконтактного затвердіння в обертових струменевих системах?

Безконтактне затвердіння дозволяє використовувати УФ-світлодіодні або інфрачервоні системи для полімеризації чорнил без уповільнення виробництва. Це забезпечує вищу ефективність та економію енергії, оскільки тепло може повторно використовуватися в межах системи.

Як обертовий струменевий друк впливає на витрати енергії та праці?

Обертові струменеві системи значно зменшують споживання енергії та витрати на робочу силу порівняно з традиційними методами трафаретного друку. Цього досягають за рахунок ефективних процесів висихання та автоматизації.