分类筛选
分类筛选:

数字化有关毕业论文格式范文 和工业印刷的数字化进程与应用现状方面论文范文

版权:原创标记原创 主题:数字化范文 类别:本科论文 2024-01-31

《工业印刷的数字化进程与应用现状》

该文是数字化有关论文范文与数字化进程和应用现状和印刷有关硕士毕业论文范文。

在过去的20年,由于印刷材料和喷墨打印头技术的不断发展,工业印刷行业赢得了增长势头.强大的生产力和需求以及客户对个性化批量生产的愿望不断增长,为数字印刷技术的创新发展奠定了基础,其中喷墨印刷在向数字化转型方面扮演了先锋角色.

本文作者Ron Gilboa是美国咨询机构InfoTrends公司的生产和工业印刷咨询服务部经理,自1980年以来一直活跃于印刷行业.

文/Ron Gilboa 编译/徐世垣

自古以来,世界各地的人们都怀有塑造优美环境和丰富生活的愿望.装饰性字符、图像和文本在过去和现在都是表达生活的方式,但也有其功能性,如绿灯被作为放行的标志 .因此,那些有创新、创意的人不断寻找解决方案,以便给日用品等物体表面配备装饰性和功能性材料,有些设计理念出于提供信息的目的,而有些则表达强烈的视觉效果或改进功能.

从历史发展来看,一切都从在纸张、织物或木材上的模板印刷或木板印刷开始,直到1440年古登堡发明铅活字印刷为止.

工业印刷的起源和发展

自从古登堡发明铅活字印刷彻底改变印刷技术以来,这种生产方式一直作为印刷和工业应用的重要组成部分不断发展,从而生产了大批用于信息交换、广告宣传和教学文件等多种印刷产品.

如今,随着印刷技术的不断发展和进步,工业印刷越来越多地被应用于各种类型表面装饰和涂层,如精美包装、装饰装潢、电子工业的功能性材料等.过去工业印刷的应用更多地使用传统印刷方式,如胶印、凹印、柔印和丝网印刷,许多应用领域都令人印象深刻,包括纺织品、陶瓷、地板、玻璃、木材、薄膜开关、印刷电子产品、包装和一些生物医学材料等.

从批量生产到批量

实际上这些发展背后的驱动力是印刷产品必须能批量生产, 如书籍或大量销售的知名品牌日用品.批量生产的方式,为商品制造者(如时尚面料、装饰层压板、瓷砖)的产品包装铺平了道路.虽然批量生产降低了单件商品的,但需要在生产能力方面进行大量投资,而且还需要在材料和库存管理从批量生产到批量方面有运作良好的供应链.据美国InfoTrends公司估计,全球装饰产品批量生产的份额在制成品销售额中不到5亿美元,主要是平板玻璃、瓷砖、地板/层压板、纺织品和墙纸/壁纸.

然而总的趋势是:越来越个性化地塑造我们的环境,在库存管理和数字化MDT(材料成膜技术)方法中与不断创新的技术相结合,是从批量生产向批量过度的重要推动力.这种转换给消费者提供了用于反映他们审美观和视觉特点的品牌标志或装饰表面,从而塑造了他们需要的个性化环境.在这种趋势下,数字印刷在批量方面的应用日益增加,并因具备生产效率高和环境友好的优点而备受青睐.

数字化时代的工业印刷

数字印刷发展已历经多年,但早期的技术水平较低,印刷质量无法满足最终用户的要求.在这个领域内领先的技术之一是采用CIJ(连续喷墨)和DOD(按需喷墨)方法印刷,但喷墨印刷由于成本高、缺少可靠性、选择可用的材料(即墨水)有限,多年来一直与用户接受问题作斗争,从而限制了喷墨印刷的应用和发展.

但在过去20年,由于印刷材料和打印头技术的不断发展,工业印刷行业赢得了增长势头.技术革新为喷墨印刷产品的批量奠定了基础,在改进喷墨解决方案的基础上,制造商不仅可以生产出高质量的产品,也会从数字印刷的很多优势中获益.

工业印刷在不同领域的应用

现在许多行业都使用印刷技术,如印刷通信、包装、装饰和功能印刷等.所有细分行业都有一个共同要求:尽可能精确地把各种不同的材料(如油墨连结料和功能材料)涂布在各种表面上,如从纸张到3D打印物体等.

虽然数字化革命开创出许多道路,但数字技术进入印刷通信行业迄今为止具有重要意义.按需数字印刷每年印刷10亿多张A4页,目前已经在这个市场上稳固地站住脚.在其他领域,如包装、装饰和功能印刷等,也越来越多地向数字印刷转换.为了更好地理解重要的趋势及其对不同行业的影响,下面简要说明现今在这些细分市场已经应用的解决方案.

1.包装

基于InfoTrends咨询公司2014年的行业调查分析,包装行业以4000多亿美元的销售额来说是一个巨大市场.包装的应用可以从简单的棕色瓦楞纸板包装延伸到高端产品的获奖标签等.在过去的几年里,数字化色彩印刷技术创造了一系列基于静电的和喷墨的印刷解决方案,2014年其产量份额达10亿平方米,估计到2019年将达到20亿平方米,这相当于每年增长23%.

在此期间,新一代印刷系统也适用于折叠纸盒、包装印刷、“直接造型”印刷和瓦楞纸板印刷,并作为全整合的生产线.著名的制造商提供由瓦楞纸板制作带盖的纸盒或单张纸印刷瓦楞纸箱的解决方案,印刷速度超过200米/分.

“直接造型(Direct-to-Shape)”印刷是一个典型的不断增长的市场,在这个市场上,通过印前和印刷技术供应商与行业制造商合作,生产客户的印刷产品.现在一家著名的啤酒厂提供按照个性化规格数字印刷的啤酒瓶,这种啤酒瓶与AR (增强现实) 广告宣传活动相结合.理念虽然不是全新的,但由于属于工业量级,还是很出色的.

2.装饰印刷

装饰印刷是另一个大的细分市场,数字印刷技术的优点在这一领域被广泛应用.在这个细分市场上,数字印刷总量达90亿平方米,并且市场增长率较高.虽然在该领域现有的应用可能性很多,但这种制品的重点是瓷砖、纺织品、层压板、木材、墙纸和玻璃,而数字印刷对这些增长领域是适合的.

①瓷砖:瓷砖市场是巨大的,据2014年Infotile咨询公司报告称,全球瓷砖生产总量达120多亿平方米.在这个细分市场上,传统的卷筒式印刷机在瓷砖焙烧前用于涂布陶瓷油墨.按照这种方法生产成本低的产品,其耐久性不比天然石材差.但是轮转印刷滚筒也有缺点,因为重复模式的数目受到限制,而且转换的成本很高.由于数字印刷大幅度减少了印前准备时间,可以改变设计和缩短装调时间,因此数字印刷在欧洲瓷砖生产中占有最大的份额,而在中国也有较高的增长率.此外,数字化技术可以在以后烧制过程中进行3D打印,以便使瓷砖除去装饰层之外,还带有纹理的表面.

②纺织品:纺织品印刷是很赚钱的行业,在意大利、土耳其、印度、日本、韩国和中国具有悠久的传统.根据InfoTrends公司数码纺织预测报告,2014年印刷纺织品生产总量共计超过350亿平方米,全部采用丝网印刷或卷筒式印刷.在该领域数字印刷系统呈上升趋势.自从使用第一个手工雕刻的织物印模以来,这个行业产生了许多印象深刻的创意设计,并取得了巨大进步.现今纺织品印刷主要使用卷筒式丝网印刷机.由于特制的墨水可以用于多数合成和天然纤维,现在可以制造色彩鲜艳和具有吸引力设计的低成本成品.在不断发展和纺织品印刷市场转向数字技术时,企业效益的提升与客户通过创新的设计相结合是关键因素.从1990年初以来,喷墨印刷技术供应商尽一切努力,对作为适合纺织品制造商解决方案的喷墨方法进行优化.在过去的几年,纺织品的喷墨印刷在各大企业都有大幅度增长.根据InfoTrends公司数码纺织预测报告,到2019年数字纺织品印刷总量将达到320多亿平方米,这相当于每年增长率高于30%.这样快速的增长归功于缩短装调时间以及为环境友好的制造和大众化的设计节约成本,因此品牌商品制造商可将其产品快速和高效投入市场.

③层压板:几十年来,印刷的装饰纸和层压板在建筑和家具行业用于木材加工产品.利用大量模仿天然木纹和石纹的设计,层压板是天然材料的廉价替代品.在某些情况下,层压板甚至更可取,因为它更结实.通常在凹印机印刷的装饰纸,按照多种方法加工成层压板.InfoTrends公司的装饰市场数字印刷调查表明,2014年数字印刷生产总量超过3000亿平方米.层压板向小批量生产或按照客户需求发展的压力越来越增加,从而推进了对中档印刷产品和跟得上传统凹印印数的工业印刷产品的需要.在此期间,许多领先的层压板和装饰纸制造商提供按照客户规格的个性化层压板,这样符合客户对设计自由度和个性化的要求.多年来这些趋势跟随着,成功为建筑行业制造复合地板和建筑物外层.在该领域除去层压板解决方案之外,也有许多直接印刷的木质产品,如中密度木纤维板、胶合板和天然木材.

④墙纸和壁纸:墙纸在古代中国就作为宫殿中的装饰.1481年法国国王曾订购50卷壁纸用于装饰其皇家居室,从这个时期以来,墙纸和壁纸得到很大发展.现今,墙纸和壁纸作为私人和商业房地产的装饰品更是不可缺少的,以前主要采用胶印、柔印和凹印的方式印制.据InfoTrends咨询公司调查表明,2014年壁纸生产总量大约达到了5200万平方米.像其他行业一样,大幅面数字印刷解决方案也逐渐在壁纸行业日益增加应用.在遵守健康安全规定的情况下,经过技术改进的数字印刷油墨也可以印刷标准材料,如在壁画和精心设计的壁纸方面的应用越来越流行.

⑤玻璃:几千年来,装饰玻璃打扮着大教堂和宫殿以及城市众多的公共和私人建筑物,其应用从镀铅的彩色玻璃直到丝网印刷的玻璃板.这种玻璃产品可以增强品牌的形象,突出艺术修饰或简单地用于成像.平板玻璃市场年销售额超过640亿欧元,由于数字印刷的增长扩大应用的可能性.自从开发使用陶瓷油墨能在玻璃上印刷的喷墨打印头以来,数字印刷技术在许多行业用于制造耐用和结实的装饰玻璃,这种玻璃适用于建筑和工业用途.

3.功能性印刷

功能性印刷是工业印刷的另一种形式,这种印刷是将支持某些功能的材料和印刷油墨涂布在印刷的表面上.利用压电式或连续式喷墨方法为各种材料成膜.其中包括薄膜开关、印刷电子产品、3D打印以及纳米技术(即纳米粒子)的各种创新,这些创新已进入制药和生物医学行业.

下面几节阐述有关制造薄膜开关、3D打印以及印刷电子的一些发展情况.虽然还有其他吸人注目的成膜方法,但这些方法只限于生活科学产业的特殊领域.

①薄膜开关:根据ASTM(美国材料检验协会)的定义,薄膜开关是一种瞬时开/关,这种开关至少接通一个触点,或由一种柔性的基层构成.通常将这种柔性基层印在作为载体的P ET(聚对苯二甲酸乙二酯)上.这种薄膜开关在家用器具、医疗仪器、游戏、智能手机和玩具中常见.通常印刷方法在制作图形覆盖层以及电路板时使用导电墨水.包括灵活的墨水和LED干燥在内的UV数字印刷技术的改进,扩大了薄膜开关的应用和载体材料选择的可能性,包括用较少的能量和供热可以硬化的柔性基层.在某些总量较大的应用领域,利用电子束技术可以使成膜硬化,并在敏感的材料上硬化.在所有提到的情况中,小批量的个性化印刷可以替代丝网印刷或柔印.

② 3 D 打印: 3 D 打印是一个广泛的领域,它包括多种技术、应用可能性、材料、解决方案和价差.目前,3D打印方法有喷射黏合剂法(一种特殊粉末方法,将黏合剂喷涂在粉末材料层上)、DLP方法(数字光学处理) 、选择性电子束熔化、FFF(熔融长丝制造)方法、材料喷射法、SDL(选择性成膜层压)方法、SLS(选择性激光烧结)方法和立体光刻.上述所有方法各有优缺点.市场划分为3个产品类:制作、专业产品和私人产品.原型、浇铸和切割模具以及终端产品属于3D打印常见的应用,几乎所有行业为制造大量的产品都采用这些应用方法,如从纳米研究的产品直到飞机部件,这个细分市场快速发展.对于要求更高的应用,几乎没有一天不谈论创新.3D打印的吸引力在于其特性:更少的废弃物、缩短市场启动时间和个性化设计.

③印刷电子产品:印刷电子依赖于传统的印刷方法在各种基材上印制电器,多年来电路板用丝印、柔印、凹印和胶印印刷.一段时间以来,喷墨印刷也是一种可行的选择,采用这种方法,将用于制造有源或无源的部件(如薄膜晶体管或电阻) 的功能性墨水喷涂在基片上.印刷电子对用于诸如柔性显示器、智能标签、装饰/动画海报和智能服装方面是可以想象的,例如,采用数字技术制造有机发光二极管显示器部件是作为简单和低成本的一种选择.

显示器的数字印刷名列创新的前端.目前,涂布功能性材料的数字印刷技术找到许多用应用.其中包括RFID(无线电频率标识)标签、智能纺织品和许多印刷的电子元器件.传统的印刷方法,如柔印和平版印刷仍是用于大批量制作印刷电子器件的印刷方法.总之,印刷电子市场为特殊的印刷服务商提供了许多增长的商机.( 资料来源:《德国印刷者》2016年5月26日第11期)

责任编辑:薛金萍 xjp@cprint.cn

数字化论文参考资料:

期刊数字化

数字化用户期刊

上文结束语,上述文章是关于对写作数字化进程和应用现状和印刷论文范文与课题研究的大学硕士、数字化本科毕业论文数字化论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助。

和你相关的