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簡析全彩色立體噴墨打印機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品

日期:2017-06-13點(diǎn)擊率:
      最近我們公司(陜西華拓科技有限責(zé)任公司)自主研制的彩色立體噴墨打印機(jī)獲得了廣泛關(guān)注,自主原創(chuàng)的技術(shù)與產(chǎn)品,將彩色數(shù)字印刷直接從平面提升到立體。有一些人看到我們的彩色立體噴墨打印機(jī)產(chǎn)品,就直接說這是3D打印機(jī),這首先是一個誤解,同時我們發(fā)現(xiàn)有不少類似的產(chǎn)品也在宣傳,因此我想簡單解釋一下我們的設(shè)備與目前市場上見到的其它產(chǎn)品的不同之處,給大家在實(shí)際工作中做好選擇提供參考。
      講到數(shù)字噴墨印刷技術(shù),首先必須先講講噴頭。目前我們大量使用的彩色噴墨印刷用的噴頭分兩類,一類是早期的熱泡式噴頭,另一類是目前用途更廣的壓電陶瓷式微滴噴頭。熱泡式噴頭主要原理是利用瞬間加熱使熱泡內(nèi)氣體膨脹產(chǎn)生壓力,然后擠壓油墨噴出,目前的生產(chǎn)廠家比較少;而壓電陶瓷式噴頭則是利用壓電陶瓷的逆效應(yīng),通過電壓來使壓電陶瓷收縮或伸張,再擠壓薄膜或毛細(xì)玻璃管外壁使油墨噴出,是目前的主流技術(shù)。
      目前壓電陶瓷式噴頭廣泛應(yīng)用在噴墨打印機(jī)中,但這類噴頭集成了幾十甚至成百上千個噴嘴,噴頭一般是塊狀,體積比較大,目的是提高效率,目前我們發(fā)現(xiàn)其它號稱能完成立體噴墨的設(shè)備基本上就是直接使用這類體積比較大的噴頭來實(shí)現(xiàn)平面、凸面或者類平面的彩色噴墨打印,對于曲率比較大的凹面完全束手無策,因?yàn)閴K狀的噴頭基本無法進(jìn)入凹面進(jìn)行精細(xì)打印,也就無法實(shí)現(xiàn)任意曲面表面的彩色立體噴墨打印功能。
      我們通過自主研發(fā),在壓電陶瓷材料的制造和極化、毛細(xì)玻璃管的拉制和磨削、噴頭整體的合理裝配、驅(qū)動控制電路模塊的設(shè)計和生產(chǎn)、氣壓隨動平衡單元的研制等多方面一個一個突破,最終研制成功了單管式壓電陶瓷式微滴噴頭系統(tǒng),其實(shí)這個系列的噴頭就是類似我們數(shù)控機(jī)床用的銑刀,這樣的噴頭尺寸非常小,完全可以伸入到具有凹面和其它復(fù)雜曲面的表面進(jìn)行精密打印,從根本上保證了彩色立體噴墨打印機(jī)的關(guān)鍵部件,并進(jìn)一步延伸出多款、多種類、多形狀、多組合、適合不同用途的壓電陶瓷微滴噴頭系列產(chǎn)品,既保證精度和效率,同時適合更多的應(yīng)用條件,不僅可以用于我們自己的打印機(jī)系列產(chǎn)品,而且可以廣泛應(yīng)用于更多的微滴噴射領(lǐng)域,如印刷電子、生物點(diǎn)樣、醫(yī)療檢驗(yàn)、微機(jī)械、3D打印等眾多領(lǐng)域。
      噴頭介紹完估計大家都已經(jīng)有了初步的概念,我們的彩色立體噴墨打印機(jī)跟市面上見到的其它產(chǎn)品的差別非常大,而目前真正能滿足在任意曲面上進(jìn)行彩色立體噴墨打印功能的只有我們的產(chǎn)品。
      下面再講講我們的產(chǎn)品跟目前3D打印機(jī)的區(qū)別吧。大家現(xiàn)在耳熟能詳?shù)?D打印機(jī)其實(shí)學(xué)名應(yīng)該叫“增材制造快速成型機(jī)”,三十幾年前這項技術(shù)開始出現(xiàn),一直發(fā)展至今,其功能是利用將原材料一點(diǎn)點(diǎn)堆積的原理實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體的生成,是生產(chǎn)制造的一種手段和設(shè)備,本身跟我們常說的打印與印刷技術(shù)領(lǐng)域沒有關(guān)系,所以我們的彩色立體噴墨打印機(jī)也跟這類3D打印機(jī)沒什么關(guān)系。但我們的彩色立體噴墨打印機(jī)卻可以在3D打印成形后的三維實(shí)體表面進(jìn)行上色,對于3D打印來說是一種完成其后續(xù)工藝的設(shè)備。
      彩色立體噴墨打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)其實(shí)是有效融合了彩色數(shù)字噴墨打印技術(shù)、多軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)、計算機(jī)輔助三維設(shè)計技術(shù)、計算機(jī)輔助制造編程技術(shù)等多領(lǐng)域技術(shù)的結(jié)果。熟悉我們公司情況的朋友都知道我們一直是從事高檔數(shù)控系統(tǒng)和多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床的研制、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的,在完整掌握了高檔多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過結(jié)合噴墨印刷和其它技術(shù),我們才得以最終突破了彩色立體噴墨打印技術(shù)的難題。五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床具有一次裝夾即可完成任意曲面高效、高精度加工的優(yōu)勢,也是我們最終選擇采用這種機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)彩色立體噴墨打印機(jī)的主要原因,而我們擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高檔數(shù)控系統(tǒng)這個“超級大腦”也就成了彩色立體噴墨打印機(jī)研制成功的另一個關(guān)鍵基礎(chǔ)。
      除上述介紹的內(nèi)容以外,彩色立體噴墨打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)還有一些關(guān)鍵技術(shù),如彩色圖案在任意曲面上覆圖之后怎樣按運(yùn)動軌跡實(shí)現(xiàn)分色解析算法,五軸聯(lián)動運(yùn)動控制和多色噴頭的噴墨控制如何實(shí)現(xiàn)精確同步,直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動同時進(jìn)行的過程中如何通過精密氣壓平衡來保證墨滴的精準(zhǔn)噴射…..這些核心的關(guān)鍵技術(shù)突破保證了產(chǎn)品的研制成功。
      彩色立體噴墨打印機(jī)可以適用于各種材料、復(fù)雜形狀表面的彩色噴墨打印需求,我們也正在逐步推出各種不同結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品,這些產(chǎn)品既可以應(yīng)用在批量彩色印刷領(lǐng)域,尤其適合快速定制領(lǐng)域,不管是服裝、鞋帽、箱包、電子產(chǎn)品、家電、家具、家居,還是汽車、建筑、飛機(jī)、船舶等領(lǐng)域都可以將這項技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用其中,相信看懂這項技術(shù)和產(chǎn)品的朋友一定會想出更多的應(yīng)用前景,歡迎大家與我們互動與交流,進(jìn)一步形成各種多贏的合作方式,讓我們的生活更加豐富多彩。