Inkjet gotowy na Przemysł 4.0
23 mar 2020 09:30

Nadrzędnym przesłaniem drupa 2016 była gotowość inkjetu do wykorzystania w coraz szerszym zakresie zastosowań i wyparcia konwencjonalnych metod druku. W roku 2016 mieliśmy „dotknąć przyszłości” (hasło „touch the future”), podczas kolejnej edycji targów powinniśmy ją „ogarnąć” („embrace the future”). Wielu branżowych ekspertów przewiduje, że drupa 2021 obwieści zwycięstwo druku bezkontaktowego. Dla mnie drupa również będzie kolejną „inkjet drupą”. Sukces drukarek atramentowych jest osadzony w samej naturze technologii, którą można rozpatrywać we wszystkich jej kluczowych elementach.

Nowe horyzonty

Jak powszechnie wiadomo, druk cyfrowy eliminuje większość nieefektywnych okresów przestoju maszyny drukującej oraz zdecydowaną większość etapów pośrednich. Dostawcy usług druku stają się bardziej produktywni, zwiększają swoją reaktywność i przyczyniają się do zmniejszenia zapasów magazynowych u swoich klientów. Przyszłość druku jest wyznaczona przez druk cyfrowy i atramentowy. Technologie tonerowe i offset nie sprawdzają się w obszarach, gdzie druk atramentowy może być realizowany w bardzo dużych szerokościach, na obiektach i tkaninach. Inkjet umożliwia drukowanie bezdotykowe, eliminując ryzyko zniekształcenia obrazu lub zmiany struktury podłoża. Przy tym inkjet nie stoi w miejscu – producenci są coraz bardziej kreatywni w zarządzaniu tymi maleńkimi kroplami atramentu. Oznacza to coraz większą elastyczność w odległości głowic od zadrukowanego podłoża, mniejszą wrażliwość głowic na tarcie, coraz szybszą ich wymianę, wyższą prędkość podawania atramentu w połączeniu z lepszą dokładnością kształtu każdej kropli, coraz mniejszy rozmiar i wyższą jakość pigmentów, ograniczenie wsiąkania atramentu w podłoże czy też lepsze schnięcie niepowlekanego papieru.

Na rynku mamy wielu dostawców głowic drukujących (m.in.: Memjet, Kyocera, Fuji, Xaar, Konica Minolta) zapewniających wyższą rozdzielczość, większą prędkość i niższe koszty. To wszystko otwiera nowe horyzonty. Podczas gdy wcześniej głowice miały tylko średnią rozdzielczość i szybkość przy ograniczonym spektrum aplikacji, obecnie jesteśmy świadkami niesamowitego rozwoju nowych typów głowic wielu dostawców, zapewniających wysoką wydajność i rozdzielczość druku. Istnieje wielu dostawców maszyn atramentowych obsługujących wiele rynków, od etykiet po druki wielkoformatowe, tekstylia, opakowania i druk przemysłowy. Wzrost w tym zakresie jest znaczący i jestem przekonany, że znajdujemy się w punkcie przełomowym, jeśli chodzi o technologię druku atramentowego, która ma stać się dominującą technologią na drupa 2021. Będziemy świadkami prezentacji kilku rewolucyjnych maszyn i zobaczymy, że nie ma prawie żadnych ograniczeń dla technologii druku atramentowego.

Atramentowa magia

Głowica drukująca wymaga oczywiście zaawansowanych technologii, ale atramentowa magia ma miejsce również dzięki innym kluczowym, innowacyjnym elementom, takim jak druk 3D, zaawansowane oprogramowanie i sztuczna inteligencja. Komponenty te są najlepszymi narzędziami umożliwiającymi doskonalenie urządzeń druku- jących atramentem, zwiększając ich elastyczność i precyzję. Niektórzy producenci głowic drukujących, tacy jak wchodząca w skład Grupy Bobst firma Mouvent, używają technologii drukowania 3D, aby zintegrować wszystkie komponenty na małej przestrzeni, z najwyższą precyzją, dostarczając kompaktowe głowice-klastry do wykorzystania w wielu technologiach, niemalże na zasadzie klocków Lego. 

Innowacyjne, komplementarne technologie znacząco przyspieszają ciągły rozwój wynalezionego wiele lat temu inkjetu. Nowe algorytmy pomagają konstruktorom maszyn cyfrowych w poszukiwaniu awarii dyszy, w wykrywaniu pęcherzyków powietrza wewnątrz zbiornika z atramentem, w osiąganiu stałej szybkości podawania atramentu w połączeniu z dokładnością każdej kropli lub z korektą kropli atramentu w locie poprzez skierowanie go do strumienia przylegającego do brakującego strumienia itd... W skrócie można powiedzieć, że sztuczna inteligencja w zaawansowanym, samouczącym się oprogramowaniu pomaga usuwać niedoskonałości w inżynierii głowicy drukującej. Cieszący się coraz większą popularnością koncept Przemysłu 4.0, odnoszący się do maszyn wyposażonych w łączność bezprzewodową i czujniki, połączonych z systemem, który może wizualizować całą linię produkcyjną i samodzielnie podejmować decyzje – jest w dużym stopniu zgodny z zasadami działania technologii inkjetowej.

Dzięki maszynom integrującym nawet 12 kolorów i wielkości kropli zmieniającej się dziesięciokrotnie, możliwe jest wydrukowanie praktycznie pełnego gamutu barwnego. To już nie ludzkie oko ocenia i porównuje oryginał z wydrukiem; to system, który stosuje własne wzory. Ostatnie zapowiedzi firmy Landa, iż możliwe jest osiągnięcie blisko 97 proc. kolorów Pantone i stwierdzenie, że kolory specjalne mogą w końcu przejść do przeszłości, wyznaczają kierunek dla drupa 2021, gdzie wszyscy oczekują, iż inkjet będzie gwiazdą wystawy. Niedawno wprowadzona technologia Bobst DigiColor również zapowiada zmierzch kolorów spotowych. 

Wszechstronność zastosowań

Inkjet ma potencjał druku na praktycznie każdym podłożu – od tekstyliów po opakowania, w tym również bezpośrednio na przedmiotach o różnych kształtach. Obecna technologia druku atramentowego nie jest jeszcze dostępna dla wszystkiego, co drukowane, ale nie ma wątpliwości, że będzie się dalej rozwijać. W niektórych obszarach technologia druku atramentowego jest jeszcze w powijakach – na przykład w dekoracji. Firmy takie jak MGI, Kurz czy Scodix odkrywają nowe obszary i to jest dopiero początek.

Inkjet jest coraz częściej postrzegany jako siła napędowa ewolucji technik drukarskich; taka ewolucja umożliwia drukowanie coraz bardziej złożonych materiałów. Bezkontaktowa natura druku atramentowego otwiera niezliczone nowe rynki takie jak szkło, ceramika, płytki, a nawet obwody drukowane. Możemy być pewni, że drupa 2021 wprowadzi nowe zastosowania w życie. 

Hasło „ogarnij przyszłość” można rozwinąć na „ogarnij atrament jako przyszłość”. 

Oczekuję, że drupa zaprezentuje drukowane cyfrowo książki ze zintegrowaną rzeczywistością rozszerzoną i drukowaną elektroniką, opakowania z zaawansowanymi funkcjami bezpieczeństwa w całym łańcuchu dostaw, tkaniny z czujnikami zdrowia (napięcie, odwodnienie itp.).

Dane sercem Przemysłu 4.0

Właściciele marek i agencje projektowe oczekują większej personalizacji i możliwości dostosowania do potrzeb klienta. Niektórzy główni gracze, tacy jak Philip Morris International (PMI), oczekują, że druk cyfrowy znajdzie się w centrum ich produkcji opakowań. Druk cyfrowy sprawia, że każdy element opakowania jest unikalny i wykonywany w ciągu 7 dni, a nie kilku miesięcy, jak ostatnio stwierdził koncern. Ponadto, ponieważ dane są sercem Przemysłu 4.0, druk cyfrowy i druk atramentowy ze względu na swoją naturę poradzą sobie z tą nową rzeczywistością, ponieważ wszystko, co jest drukowane przy ich zastosowaniu, może być takie samo, ale może być też inne.

Koszty i zrównoważony rozwój

Wiele osób twierdzi, że granicę ekspansji druku atramentowego wyznacza koszt atramentu. Prawdą jest, że opracowywanie farb do druku atramentowego jest obecnie bardziej kosztowne niż w przypadku druku offsetowego czy fleksograficznego. Pozostaje kwestią czasu, aby stał się on bardziej przystępny cenowo, a kiedy wielkość jego produkcji przekroczy ilość zużywanych farb offsetowych, może on być nawet tańszy.

Przyspieszenie adopcji technologii atramentowej wynika również z faktu, że może być ona oparta na wodzie ze wszystkimi związanymi z nią korzyściami dla środowiska i bezpieczeństwa np. żywności. 

Jak już zaznaczyłem na wstępie, technologia atramentowa będzie gwiazdą drupa 2021. Inkjet jest wciąż stosunkowo nową i szybko rozwijającą się technologią; innowacje, które mają miejsce obecnie i te, które pojawią się w przyszłości, uczynią ją dominującą technologią we wszystkich kluczowych zastosowaniach druku, a nawet poza nimi. 

Régis Thienard

Tłumaczenie: AN