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從紙張到玻璃/陶瓷，再到塑料、金屬和木材，噴墨技術(shù)被用于無(wú)窮無(wú)盡的制造過程。本文介紹了支持直接打印形狀能力的有些挑戰(zhàn)和創(chuàng)新，這種辦法可能比標(biāo)簽更環(huán)保。
所相關(guān)于數(shù)學(xué)
在任何非平面上打印的挑戰(zhàn)都非常依賴于精確的幾何形狀。噴嘴的二維陣列必須“映射”到形狀，以便決定哪個(gè)噴嘴以最佳精度從什么距離沉積到哪個(gè)位置。下圖 1 的左側(cè)是咱們在 2020 年關(guān)于單程打印的帖子中首次分享的，它比較了（上）運(yùn)用大頭在區(qū)別距離處進(jìn)行打印的簡(jiǎn)化示例，與（下）運(yùn)用較小的頭可能跟隨曲線。首要，重點(diǎn)問題是理解液滴飛行的時(shí)間在每一個(gè)點(diǎn)都會(huì)區(qū)別，并且取決于部件的速度。打印速度慢時(shí)更易準(zhǔn)確，有些應(yīng)用程序，如打印到餐具，已然利用了這一點(diǎn)。今年早些時(shí)候的陶瓷。
圖 1 右側(cè)的照片基于咱們實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的測(cè)試，展示了另一個(gè)重點(diǎn)挑戰(zhàn)：坡度。頭部的有效分辨率受目的形狀輪廓的區(qū)別位的梯度的影響。在更陡峭的邊緣，噴嘴間距更大，噴射之間的線條變得可見 - 請(qǐng)重視下圖中顯著的“噴射”。運(yùn)用灰度頭，能夠賠償沉積的體積以實(shí)現(xiàn)類似的覆蓋范圍（C斜率= C平面/cos θ），但噴嘴間距是一個(gè)棘手的問題。即使所有噴嘴都在發(fā)射，很強(qiáng)的噴頭亦不可瞄準(zhǔn)所有的方向。這便是為何較小的頭部可能是更好的辦法。
圖 1：能夠打印成任意形狀，但進(jìn)一步投擲液滴是有限制的。
因?yàn)?/span>實(shí)施起來(lái)稍微容易有些，最少在概念上，對(duì)叫作的圓柱形部件是 2010 年代最先運(yùn)用噴墨打印的部件之一。能夠使掃描圖形打印機(jī)幾乎不加修改地裝飾管形。在 2020 年代，咱們此刻看到從接近消費(fèi)到大規(guī)模生產(chǎn)的一系列生產(chǎn)力的更加多實(shí)施。
區(qū)別類型的圓柱形打印機(jī)
大都數(shù)可用的打印機(jī)都試圖經(jīng)過每種顏色僅有一個(gè)或兩個(gè)打印頭以及每種顏色的區(qū)別打印站來(lái)保持簡(jiǎn)單。該零件安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)心軸上，該心軸在印刷站之間進(jìn)行分度。這能夠線性完成，就像 Tonejet 運(yùn)用 Cyclone 打印機(jī)同樣，亦能夠圍繞一個(gè)圓圈進(jìn)行，這是意大利機(jī)構(gòu) Omso Spa 運(yùn)用的一種辦法。
設(shè)備的速度取決于零件的旋轉(zhuǎn)速度及其直徑，以及能夠在位置之間執(zhí)行分度的速度。在某些時(shí)候，氣流作為真正的痛苦，并且眾所周知，一個(gè) OEM 將由此產(chǎn)生的打印環(huán)境描述為就產(chǎn)生的湍流而言可與直升機(jī)相媲美。這使得起霧失敗作為真正的問題，詳細(xì)取決于打印距離。
在玻璃瓶印刷中，有些原始設(shè)備制造商（如克朗斯集團(tuán)旗下的 Dekron）運(yùn)用了圍繞單個(gè)芯軸的模塊化垂直擺列的打印頭，如下圖右側(cè)所示。瓶子向上移動(dòng)進(jìn)入打印模塊并旋轉(zhuǎn)以沉積白色、CMYK 和清漆層，中間固化。為了在固化過程中守護(hù)磁頭，模塊在其上設(shè)有百葉窗。
圖 2：打印擁有區(qū)別頭部幾何形狀的圓柱形狀的方法。
除了這些生產(chǎn)風(fēng)格系統(tǒng)之外，運(yùn)用直接滾筒印刷的個(gè)性化需要亦在增多。一系列小型設(shè)備滿足了這一需要，以進(jìn)行更本地化的裝飾。最初重點(diǎn)的市場(chǎng)需要是杯子，因此呢得名 OEM Inkcups，但瓶子的數(shù)量激增，引起了有些有趣的設(shè)備功能。
其中之一是“螺旋”打印，它將旋轉(zhuǎn)與線性運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，以供給一種在打印時(shí)固化的多通道工藝。此過程如下圖所示，其中打印頭一般運(yùn)用兩種顏色，從而降低了 dpi，但亦降低了打印機(jī)成本，而不是每種顏色使用 1 個(gè)打印頭。油墨覆蓋逐步創(chuàng)立，如所示的第1遍飽和度降低和（UV 油墨）在線固化所示。另一個(gè)特點(diǎn)是可確認(rèn)的打印頭架構(gòu)，能夠更準(zhǔn)確地打印擁有區(qū)別周長(zhǎng)的瓶子的區(qū)別部分，例如頸部。這更像咱們圖 1 中的底部示例，但在下面用向上/向下箭頭暗示，指示頭部怎樣改變位置。
圖 3：螺旋打印結(jié)合硬件和軟件組合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的個(gè)性化。
在所描述的所有辦法中，顯現(xiàn)了將 2D 打印擴(kuò)展到 2.5D 或 3D 打印的新興趨勢(shì)。術(shù)語(yǔ)按照打印的高度而有所區(qū)別，并且無(wú)嚴(yán)格的定義，然則一旦沉積達(dá)到以毫米而不是微米為單位測(cè)繪的足夠?qū)?，它確實(shí)起始感覺非常 3D 觸摸。咱們將回來(lái)討論這種印刷中的有些挑戰(zhàn)，這在裝飾中亦很平常。
打印成形狀包含廣泛的制品類型，但圓柱形包裝為營(yíng)銷驅(qū)動(dòng)的批量生產(chǎn)和消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化供給了最大的機(jī)會(huì)。期盼咱們已然設(shè)法解釋了有些能夠完成的辦法，并且很樂意按照反饋進(jìn)一步探索這個(gè)主題。
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