El arte de la impresión con distorsión

Con la ayuda del innovador de la impresión por distorsión, John Davidson, analizamos cómo es posible producir impresiones con precisión para cualquier forma o tamaño tridimensional.

La distorsión es el proceso o tratamiento que se aplica al imprimir sobre un sustrato plano, de modo que, cuando se cambia a un formato 3D, la impresión aparece exactamente en los lugares correctos. La distorsión de la impresión puede parecer una especie de arte oscuro para los no iniciados, que utilizan prueba y error para lograr que su impresión se ajuste a formas complejas.

John Davidson es el fundador y director ejecutivo de la consultora de distorsión Distortion Arts en Toronto, Canadá. Es uno de los principales expertos mundiales en tecnología de impresión por distorsión, y sus clientes incluyen algunas de las marcas y empresas de fabricación más importantes de todo el mundo.

“¡He estado haciendo esto desde 1986 y cuanto más aprendo, menos sé!” Juan se ríe. De hecho, John es demasiado humilde. También es un entusiasta estudiante de la historia de la disciplina.

“La impresión con distorsión comenzó en la década de 1950, cuando las empresas de rótulos producían rótulos con letras corpóreas en relieve. Esto no se hizo por un efecto visual sino para crear rigidez, porque las caras planas de los letreros tendían a flexionarse con el viento y salirse de sus marcos. Por lo tanto, los fabricantes de letreros mejoraron las letras, pero luego comenzaron a experimentar problemas de distorsión con cualquier impresión que se aplicara antes de darle forma”, dice John.

Llévalo a la red

Para abordar este problema, los creadores de letreros crearon una cuadrícula, generalmente una cuadrícula de líneas, y luego la formaron sobre las letras en relieve y la cara del letrero. A partir de ahí, podrían comenzar a alterar los gráficos en función de lo que creyeron haber visto sucediendo con la cuadrícula.

“Aquí estamos, 70 años después, y así es como muchas empresas siguen lidiando con la distorsión: mediante el método de prueba y error. Esto es arriesgado porque nunca se sabe dónde estará la impresión, cuándo funcionará y cuánto tiempo y dinero se dedicará a hacerlo bien”, dice John.

Distortion Arts tiene una forma mucho más desarrollada de lidiar con la distorsión, habiendo pasado más de 30 años refinando constantemente su propio software y tecnologías de captura de datos.

La mejor opción es integrar el diseño 3D de los moldes y utillajes del producto con el diseño gráfico desde el principio.

“Obviamente, el flujo de trabajo ideal implicaría una impresión distorsionada desde el principio. La mejor opción es integrar el diseño 3D de los moldes y utillajes del producto con el diseño gráfico desde el principio. Siempre que es posible, ayudamos a los clientes a lograr este flujo de trabajo más conveniente”, afirma John.

“Pero, en muchos casos, una empresa puede tener un ingeniero de herramientas que está en una sala usando un programa CAD para desarrollar un modelo 3D para el molde, y luego, en otra sala, está el artista gráfico trabajando con Photoshop o Illustrator para hacer una imagen. Y esas dos personas no necesariamente hablan entre sí: una vive en 2D y la otra vive en 3D.

“Por lo tanto, también hemos evolucionado la tecnología de cuadrícula tradicional para la impresión por distorsión. Hemos desarrollado un patrón de cuadrícula que es una serie de puntos con algunos números y también hemos desarrollado una solución de captura de datos. Independientemente de lo que esté planeando hacer (ya sea conformado por presión, moldeo por inyección, termoformado, conformado al vacío, empaque retráctil, envoltura de tela), el proceso es el mismo. Les pedimos a nuestros clientes que formen la cuadrícula alrededor del producto o pieza, nos la envíen y luego capturamos los datos para producir un conjunto de datos 3D.

Una vez que tengamos esos datos de distorsión, podrá aplicarlos a varios conjuntos de gráficos para la misma herramienta. Si se trata de impresión digital, simplemente puede imprimir directamente desde el archivo.

“Nuestro software toma ese conjunto de datos 3D y luego lo aplica para distorsionar los gráficos, moviéndolos donde sea necesario. Una vez que tengamos esos datos de distorsión, podrá aplicarlos a varios conjuntos de gráficos para la misma herramienta. Si se trata de impresión digital, simplemente puede imprimir directamente desde el archivo. Entonces, en sectores como el envasado de alimentos, una vez que tenemos la estructura de un producto, podemos aplicar los mismos datos para, digamos, 20 sabores diferentes”.

Empírico vs predictivo

Como mencionó John, el enfoque de Distortion Arts utilizando una cuadrícula no está tan lejos de lo que hacían los fabricantes de letreros en los primeros días, al menos en teoría. Pero donde radican las diferencias es en la profundidad del refinamiento del proceso patentado de Distortion Arts y la precisión de los resultados.

“Ha habido intentos de desarrollar software que supuestamente predice lo que sucede con los gráficos cuando se colocan en una estructura 3D, pero desafortunadamente la solución predictiva no funciona tan bien en la realidad porque las cosas no son perfectas. No existe un comportamiento universal en toda la cuadrícula: cada punto se comporta de forma ligeramente diferente y nuestra solución es empírica y no predictiva”, afirma John.

“Incluso algo tan simple como una señalización en bajo relieve con letras abultadas, no se trata simplemente de envolver la impresión a su alrededor: fluye y se estira con el proceso de formación. Por ejemplo, en un proceso de termoformado típico, la lámina de plástico entraría en un horno, pero el lado de la lámina que está en el interior del horno se calentaría más que el lado de la lámina que está en el exterior del horno. Todo funcionará de manera diferente en diferentes áreas de la herramienta y los procesos de calentamiento. Sin embargo, con nuestra tecnología, eso no importa”.

Si bien a menudo pensamos que cuanto más grande es mejor, en el caso de la impresión con distorsión, lo mejor en realidad se asocia con ser más pequeño y más preciso. El desarrollo continuo de la tecnología de Distortion Arts ha hecho que sus productos pasen de ser llamativamente enormes a estar casi escondidos.

"El primer producto comercial que hice fue producir una campaña publicitaria nacional para General Motors en Canadá", dice John. “Construimos 100 réplicas de vehículos, pero el público pensó que GM había tomado autos reales, les había cortado los costados y los había pegado en vallas publicitarias. ¡Quedaron horrorizados! Esos autos en realidad eran de plástico impreso y fueron producidos en antiguas máquinas termoformadoras, de gran formato de 8 pies x 12 pies. Pero pudimos lograr la repetibilidad. Eso demuestra que no necesitas tener equipos nuevos y de última generación para hacerlo, pero sí controlar tus procesos.

“Hoy en día, la actividad más sofisticada que realizamos para aplicaciones de serigrafía son los circuitos impresos de distorsión para aplicaciones electrónicas en molde. Puede haber de 20 a 30 capas de circuitos que deben imprimirse con distorsión. A medida que los fabricantes eliminan piezas y conjuntos, también eliminan botones: basta con presionar una pieza sobre una membrana de plástico para que suceda algo. Pero ese es un trabajo complejo con tolerancias de control de calidad finales aceptables de más o menos 0,005 pulgadas”.

Gran potencial

Este paso hacia la electrónica es sólo una parte del potencial de la impresión por distorsión fuera de los mundos tradicionales de los envases y los productos plásticos.

“Hemos hecho aplicaciones que eran piezas interiores de aviones. Gran parte de lo que hacemos está cubierto por acuerdos de confidencialidad [NDA], por lo que no podemos compartir ninguna imagen de ellos. Pero lo que puedo decir es que estuvimos involucrados para ayudar a que las piezas pareciera que tenían vetas de madera, cuando en realidad estaban hechas de plástico”, dice John.

“Si quieres oro, platino, caoba, cuadros, cachemira o cualquier otra cosa, podemos hacer que parezca real. No siempre es una imagen o un gráfico, puede ser un recubrimiento. Por ejemplo, en las aplicaciones automotrices, cada vez se incorpora más plástico en las piezas interiores y exteriores, pero con la impresión distorsionada esas piezas pueden mezclarse perfectamente.

“Actualmente estamos trabajando en un nuevo proyecto cubierto por un acuerdo de confidencialidad, en el que una pieza de plástico replicará el aspecto del mármol. Parece exactamente mármol, pero es un poco de plástico. Basta pensar en los ahorros en costes y logística que supone ese peso más ligero”.

John trabaja con todo el mundo, desde impresores y empresas formadoras hasta usuarios finales y marcas con cadenas de suministro, e incluso participó en la fabricación de los regalos Happy Meal de McDonald's.

“Hay algunas empresas que ahora están incorporando todo bajo un mismo techo. Por ejemplo, las empresas en formación que solían subcontratar la impresión ahora han comprado la impresión digital. Eso tiende a hacerlo más fácil y en el negocio de la rotulación hemos visto empresas incorporar serigrafía, impresión digital y termoformado, todo bajo un mismo techo”, afirma.

“Uno de nuestros objetivos es ayudar a nuestros clientes a integrar esta tecnología y hemos aprendido mucho sobre controles de procesos. Por ejemplo, hoy en día, la mayoría de los equipos de formación que utilizan las grandes empresas de rotulación tienen calefacción y prensas controladas por computadora, por lo que la mayor fuente de variación podría ser la precisión de la carga de las hojas. Tenemos algunas técnicas que hemos aprendido que podemos utilizar para ayudarlos en ese sentido.

“Desde el principio, nuestro objetivo es ayudar a los clientes a implementar medidas de control de calidad y medidas de control de procesos para que, al final del primer trabajo, no sólo tengan una excelente pieza fabricada, sino que sepan qué hacer después. La próxima vez. Cuando empezamos, estábamos trabajando en tiradas de producción de 100; ahora estamos trabajando en tiradas de millones. El criterio para el éxito en la impresión por distorsión es la repetibilidad. Nuestra tecnología ayuda a que la repetibilidad de la impresión por distorsión sea un resultado esperado”.

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preguntas rapidas

¿Existe algún límite de tamaño para la impresión con distorsión?

No, la impresión con distorsión se ha utilizado en vallas publicitarias con un relieve de hasta 10 pies x 15 pies x 3 pies. Las principales restricciones se encuentran en la capacidad del equipo de conformado.

¿Es necesario utilizar tintas especiales?

Sí. Hay varias empresas que suministran tintas formuladas para aplicaciones de termoformado. John recomienda encarecidamente las tintas Polymeric Imaging Thermoform TF.

¿Existen diferentes procesos dependiendo del medio?

No, se aplica el mismo flujo de trabajo independientemente del tamaño, sustrato, formado o proceso de impresión. La repetibilidad es el elemento clave al final de la producción. Sin embargo, en algunos casos, los equipos de conformado grandes y antiguos no son adecuados para lograr la repetibilidad.