Umenie deformačnej tlače

S pomocou inovátora deformačnej tlače Johna Davidsona sa pozrieme na to, ako je možné presne vytlačiť akýkoľvek trojrozmerný tvar alebo veľkosť.

Skreslenie je proces alebo úprava aplikovaná pri tlači na plochý substrát, takže po zmene na 3D formu sa tlač objaví presne na tých správnych miestach. Skreslenie tlače sa môže pre nezasvätených, ktorí používajú pokusy a omyly, aby ich tlač prispôsobila zložitým tvarom, javiť ako niečo ako čierne umenie.

John Davidson je zakladateľom a generálnym riaditeľom poradenskej spoločnosti Distortion Arts v Toronte v Kanade. Je jedným z popredných svetových odborníkov na technológiu deformovanej tlače, pričom medzi zákazníkov patria niektoré z najväčších značiek a výrobných podnikov po celom svete.

"Robím to od roku 1986 a čím viac sa učím, tým menej viem!" John sa smeje. V skutočnosti je John až príliš skromný. Je tiež horlivým študentom histórie tejto disciplíny.

„Skreslená tlač začala v 50-tych rokoch, keď spoločnosti vyrábajúce nápisy s vyvýšenými písmenami. Nebolo to urobené kvôli vizuálnemu efektu, ale kvôli vytvoreniu tuhosti, pretože ploché nápisy mali tendenciu sa vo vetre ohýbať a vyskakovať zo svojich rámov. Výrobcovia značiek preto písmená zrazili, ale potom začali mať problémy s deformáciou akejkoľvek tlače, ktorá bola aplikovaná pred tvarovaním,“ hovorí John.

Vezmite to na mriežku

Na vyriešenie tohto problému vytvorili tvorcovia značiek mriežku, zvyčajne čiarovú mriežku, a potom ju vytvorili cez vyvýšený nápis a znak. Z toho mohli začať meniť grafiku na základe toho, čo si mysleli, že videli, čo sa deje s mriežkou.

„Sme tu o 70 rokov neskôr a tak sa mnohé spoločnosti stále vyrovnávajú s deformáciou – pomocou pokusov a omylov. Je to riskantné, pretože nikdy celkom neviete, kde bude výtlačok, kedy bude fungovať a koľko nákladov a času vynaložíte na jeho správne vyhotovenie,“ hovorí John.

Distortion Arts má oveľa rozvinutejší spôsob, ako sa vysporiadať so skreslením, pretože strávilo viac ako 30 rokov neustálym zdokonaľovaním vlastného jedinečného softvéru a technológií na zachytávanie dát.

Najlepšou možnosťou je od začiatku integrovať 3D návrh foriem a nástrojov produktu s grafickým návrhom

„Je zrejmé, že ideálny pracovný postup by od začiatku zahŕňal deformovanú tlač. Najlepšou možnosťou je od začiatku integrovať 3D návrh foriem a nástrojov produktu s grafickým návrhom. Kde je to možné, pomáhame zákazníkom dosiahnuť tento pohodlnejší pracovný postup,“ hovorí John.

„Ale v mnohých prípadoch môže mať spoločnosť nástrojového inžiniera, ktorý je v jednej miestnosti a používa CAD program na vývoj 3D modelu formy, a potom v inej miestnosti je grafik, ktorý pracuje s Photoshopom alebo Illustratorom. urobiť obrázok. A títo dvaja ľudia spolu nemusia nevyhnutne hovoriť: jeden žije v 2D a druhý v 3D.

„Preto sme vyvinuli aj tradičnú mriežkovú technológiu pre deformovanú tlač. Vyvinuli sme mriežkový vzor, ktorý je sériou bodiek s niekoľkými číslami, a tiež sme vyvinuli riešenie na zachytávanie údajov. Čokoľvek plánujete urobiť – či už je to tlakové tvarovanie, vstrekovanie, tepelné tvarovanie, vákuové tvarovanie, zmršťovacie balenie, baliaca tkanina – proces je rovnaký. Žiadame našich zákazníkov, aby vytvorili mriežku okolo produktu alebo časti, poslali nám mriežku a my potom zachytili údaje na vytvorenie 3D súboru údajov.

Keď máme tieto údaje o skreslení, môžete ich použiť na viaceré sady grafiky pre ten istý nástroj. Ak ide o digitálnu tlač, môžete jednoducho tlačiť priamo zo súboru

„Náš softvér vezme tento 3D súbor údajov a potom ho použije na skreslenie grafiky a presunie grafiku kamkoľvek potrebuje. Keď máme tieto údaje o skreslení, môžete ich použiť na viaceré sady grafiky pre ten istý nástroj. Ak ide o digitálnu tlač, môžete jednoducho tlačiť priamo zo súboru. Takže v sektoroch, ako je balenie potravín, keď máme štruktúru pre jeden produkt, môžeme použiť rovnaké údaje napríklad pre 20 rôznych príchutí.“

Empirické vs prediktívne

Ako John spomenul, prístup Distortion Arts pomocou mriežky nie je až tak ďaleko od toho, čo robili signmakeri v prvých dňoch, aspoň teoreticky. Rozdiely však spočívajú v hĺbke zdokonalenia patentovaného procesu Distortion Arts a presnosti výsledkov.

„Boli pokusy vyvinúť softvér, ktorý by mal predpovedať, čo sa stane s grafikou, keď sa umiestni na 3D štruktúru, ale bohužiaľ prediktívne riešenie v skutočnosti nefunguje tak dobre, pretože veci nie sú dokonalé. Neexistuje univerzálne správanie naprieč sieťou – každá bodka sa správa trochu inak a naše riešenie je skôr empirickým ako prediktívnym riešením,“ hovorí John.

„Aj pri niečom takom jednoduchom, ako je nízkoreliéfny nápis s vyrazenými písmenami, nejde len o obalenie tlače okolo nej – pri procese tvarovania sa rozlieva a naťahuje. Napríklad pri typickom procese tvarovania za tepla by sa plastová fólia dostala do pece, ale strana fólie, ktorá je vo vnútri pece, by sa zohriala viac ako strana fólie na vonkajšej strane pece. To všetko bude fungovať inak v rôznych oblastiach nástroja a procesov ohrevu. S našou technológiou na tom však nezáleží.“

Aj keď si často myslíme, že väčšie je lepšie, v prípade deformovanej tlače je lepšie v skutočnosti spojené s tým, že je menšie a presnejšie. Neustálym vývojom technológie Distortion Arts sa jej produkty zmenili z pútavo obrovských až po takmer skryté.

„Prvým komerčným produktom, ktorý som kedy urobil, bolo vytvorenie národnej billboardovej kampane pre General Motors v Kanade,“ hovorí John. „Postavili sme 100 kópií vozidiel, ale verejnosť si myslela, že GM vzal skutočné autá a odrezal z nich boky a nalepil ich na billboardy – boli zdesení! Tieto autá boli v skutočnosti vytlačené z plastu a vyrábali sa na starých strojoch na tvarovanie za tepla, veľký formát 8 stôp x 12 stôp. Ale dokázali sme dosiahnuť opakovateľnosť. To dokazuje, že na to nepotrebujete úplne nové, najmodernejšie vybavenie, ale potrebujete ovládať svoje procesy.

„Najsofistikovanejšou činnosťou, ktorú v súčasnosti robíme pre aplikácie sieťotlače, je skreslenie tlačených obvodov pre elektronické aplikácie vo forme. Môže existovať 20 až 30 vrstiev obvodov, z ktorých všetky musia byť vytlačené skreslením. Keďže výrobcovia eliminujú diely a zostavy, eliminujú aj tlačidlá – stačí stlačiť časť na plastovú membránu, aby sa niečo stalo. Ale to je zložitá práca s konečnými prípustnými toleranciami kontroly kvality plus alebo mínus 0,005 palca.“

Obrovský potenciál

Tento prechod na elektroniku je len jednou časťou potenciálu deformovanej tlače mimo tradičného sveta obalov a plastových produktov.

„Urobili sme aplikácie, ktoré boli interiérovými dielmi pre lietadlá. Veľa z toho, čo robíme, je pokryté dohodami o mlčanlivosti [NDA], takže nemôžeme zdieľať žiadne ich obrázky. Môžem však povedať, že sa podieľali na tom, aby časti vyzerali, akoby mali kresbu dreva, hoci v skutočnosti boli vyrobené z plastu,“ hovorí John.

„Ak chcete zlato, platinu, mahagón, pléd, paisley – alebo čokoľvek iné, môžeme to urobiť tak, aby to vyzeralo ako skutočné. Nie je to vždy obrázok alebo grafika, môže to byť náter. Napríklad v automobilových aplikáciách je čoraz viac plastov zabudovaných do vnútorných a vonkajších dielov, ale s deformovanou tlačou môžu tieto diely hladko splynúť.

„Momentálne pracujeme na novom projekte, na ktorý sa vzťahuje NDA – kde plastová časť zopakuje vzhľad mramoru. Vyzerá presne ako mramor, ale je trochu z plastu. Len pomyslite na úspory nákladov a logistiky pri tejto nižšej hmotnosti.“

John spolupracuje so všetkými od tlačiarní a formovacích spoločností až po koncových používateľov a značky s dodávateľskými reťazcami – a dokonca sa podieľal aj na výrobe darčekov Happy Meal od McDonald's.

„Existuje niekoľko spoločností, ktoré v súčasnosti spájajú všetko pod jednou strechou. Napríklad zakladajúce spoločnosti, ktoré v minulosti zadávali tlač, si teraz zakúpili digitálnu tlač. To má tendenciu to zjednodušiť a v oblasti signmakingu sme videli, ako spoločnosti začleňujú sieťotlač, digitálnu tlač a tepelné tvarovanie pod jednu strechu,“ hovorí.

„Jedným z našich cieľov je pomôcť našim zákazníkom integrovať túto technológiu a naučili sme sa veľa o procesných kontrolách. Napríklad v súčasnosti má väčšina formovacích zariadení, ktoré veľké signmakingové spoločnosti používajú, počítačom riadený ohrev a počítačom riadené lisy, takže najväčším zdrojom rozdielov môže byť presnosť nakladania plechu. Máme niekoľko techník, ktoré sme sa naučili a ktoré im môžeme v tomto smere pomôcť.

„Hneď od začiatku je naším cieľom pomôcť zákazníkom zaviesť opatrenia na kontrolu kvality a opatrenia na kontrolu procesov tak, aby na konci prvej zákazky mali nielen skvele vyrobený diel, ale vedeli, čo majú robiť. nabudúce. Keď sme začínali, pracovali sme na výrobných sériách 100 kusov; teraz pracujeme na sériách miliónov. Kritériom úspechu pri deformovanej tlači je opakovateľnosť. Naša technológia pomáha urobiť z opakovateľnosti tlače skreslenia očakávaný výsledok.“

---

Rýchle otázky

Existujú nejaké obmedzenia veľkosti deformovanej tlače?

Nie, deformačná tlač bola použitá na billboardoch s reliéfom do 10 stôp x 15 stôp x 3 stôp. Hlavné obmedzenia sa nachádzajú v kapacite formovacieho zariadenia.

Je potrebné použiť špeciálne atramenty?

Áno. Existuje množstvo spoločností, ktoré dodávajú atramenty, ktoré sú formulované pre aplikácie tvarovania za tepla. John dôrazne odporúča atramenty Polymeric Imaging Thermoform TF.

Existujú rôzne procesy v závislosti od média?

Nie, použije sa rovnaký pracovný postup bez ohľadu na veľkosť, substrát, tvarovanie alebo proces tlače. Opakovateľnosť je kľúčovým prvkom na konci výroby. V niektorých prípadoch však veľké, staršie tvarovacie zariadenie nie je vhodné na dosiahnutie opakovateľnosti.