Деиндустриальная революция: выеще непробовали торт, изготовленный напринтере?

Деиндустриальная революция: выеще непробовали торт, изготовленный напринтере?

Читатели первых печатных газет, издававшихся начиная с XVII века, вряд ли имели возможность себе представить, что спустя три-четыре столетия маленькая, но очень производительная типография в виде принтера и компьютера будет находиться в каждом доме. на данный момент тяжело поверить, что устройство, напоминающее по конструкции струйный принтер, сможет «распечатывать» вещи, каковые ассоциируются только с фабричным производством: от узорчатых тортиков и цветных футболок до электронных схем и цветных ЖК-дисплеев. В это же время микрофабрики с этими возможностями уже существуют, и в их основе лежит как раз струйный принтер с пьезоэлектрической разработкой печати.

Бумага все стерпит

Привычные для нас бытовые струйные принтеры, распыляющие микроскопические капельки краски на бумагу, применяют для нанесения пигмента две принципиально разные разработки. В термоструйных печатающих головках миниатюрный нагревательный элемент поднимает температуру чернил более чем до 600 градусов Цельсия. Появившийся наряду с этим пузырек выталкивает каплю краски на бумагу.

Данный процесс повторяется тысячи раз в секунду. Разработка изготовления термоструйных печатающих головок весьма близка к процессу массового производства микросхем. Цена одной головки оказывается низкой, дабы заменять ее вместе с чернильным картриджем.

Так увеличивается надежность термоструйного принтера в целом.

Струйные принтеры Epson применяют принципиально иную разработку печати. В печатающей головке Micro Piezo наоборот сопла находится пьезоэлемент, талантливый изменять собственную форму под действием заряда. Micro Piezo разрешает гибко руководить размером капли: в необходимый момент пьезоэлемент делается выпуклым и выдавливает на бумагу строго определенное количество чернил, по окончании чего принимает вогнутую форму, тем самым мгновенно останавливая подачу красителя.

При печати однотонных либо градиентных участков изображения принтер применяет громадные капли, каковые, смешиваясь и накладываясь друг на друга, уменьшают эффект пикселизации и полосности. Участки изображения с обилием небольших подробностей печатаются небольшими каплями.

Печатающая головка Micro Piezo — это технологически сложное устройство, которое не имеет возможности заменяться вместе с каждым чернильным картриджем. Головка, призванная проходить службу в течение всей жизни принтера, сама по себе весьма надежна, но очень требовательна к качеству чернил. Применение красителей, не которых рекомендуют производителем, может привести к выходу головки и засорению сопел из строя.

Вопреки ожиданиям, рекордно высокий уровень качества печати, обусловленное возможностью совершенно верно руководить размером капли, не стало причиной безоговорочному лидерству разработки Micro Piezo на рынке бытовых принтеров. Часть пользователей оценила прирост качества печати, но многие предпочли более недорогие и неприхотливые в обслуживании модели. Но перед пьезопечатью открылись промышленные возможности, недоступные для термоструйной технологии.

Дело в том, что в пьезоэлектрическую печатающую головку возможно поместить не только краску для бумаги, но и любую другую жидкость, среди них и ту, которая затвердевает при нагревании. Это возможно пищевой либо текстильный краситель, токопроводящая эмульсия для печатных плат либо жидкий полимер, из которого делаются светофильтры ЖК-дисплеев.

Ускоритель моды

Возможности пьезоэлектрической печати наглядно демонстрирует текстильный принтер Monna Lisa, изготовленный итальянской компанией Robustelli на базе разработки Epson Micro Piezo. Robustelli уже более полувека создаёт текстильное оборудование, ориентированное на регион Комо, колыбель итальянской высокой моды. Принтер может наносить на текстильный рулон отличное изображение с разрешением до 720 точек на дюйм — это хороший показатель кроме того для бумаги, не говоря уж о ткани.

Двадцать четыре печатающие головки аппарата заряжаются многоцветными красителями Genesta, намерено созданными для Monna Lisa. В ходе работы головки не касаются ткани, исходя из этого не смогут повредить ее либо смешать цвета. Принтер хорошо подходит для массового производства изделий из ткани, но с тем же успехом может употребляться для изготовления мелкосерийной и эксклюзивной продукции, что намного серьёзнее.

Уменьшение количества производства никак не отражается на стоимости одного отпечатка, что немыслимо для классических разработок текстильной печати.

Monna Lisa печатает любой количество без предварительных приготовлений, расходует ровно столько краски, сколько требуется, не испытывает недостаток в складских помещениях и дополнительных производствах, к тому же потребляет относительно мало электричества. Помимо этого, от трафаретной печати весьма сложно добиться качества изображения, которое снабжает текстильный принтер.

Голиаф и Давид

В нашей жизни нас везде окружают полимеры, и фактически любой продукт из полимеров может производиться по разработке Micro Piezo. Компания Epson рассчитывает, что пьезоэлектрическая печать коренным образом поменяет вид фабрики будущего. С одной стороны, полностью сотрется грань между личным и массовым производством.

Товары станут разнообразнее, а новые модели будут выходить стремительнее. Придется окончательно покинуть надежду угнаться за модой.

Иначе, превращение огромных индустриальных фабрик в маленькие производственные конторы очень благоприятно скажется не только на конкуренции, но и на окружающей среде. Нынешние субтрактивные разработки расходуют избыточное количество материалов, большая часть которых . Чего стоит лишь смытая на текстильных производствах краска и вытравленный из печатных плат металл.

А ведь утилизация сама по себе — энергоемкое и не всегда экологически чистое производство. Все материалы, расходуемые принтером Micro Piezo, остаются лишь на конечном продукте и не выбрасываются в вохдух. Промышленный принтер потребляет относительно мало электричества и не возводит около себя вспомогательных цехов и смежных производств.

Наконец, на месте огромных фабрик, оставшихся не у дел, имели возможность бы быть парки и скверы.

Текстильная печать

Качественная печать на ткани связана с нанесением густых красителей (густота мешает капиллярному распространению краски по волокнам) посредством трафарета. При маленьких количествах производства используется шелкография: на шелковую базу наносится фотоэмульсия и под действием света в трафарете протравливается нужный рисунок. Для громадных количеств нужны бронзовые трафареты с гравировкой.

По окончании печати густую краску нужно смывать с трафарета, что существенно увеличивает ее расход. От смытой краски необходимо избавляться, а трафареты — где-то хранить. В следствии около печатного пресса вырастает целая фабрика

Производство дисплеев

Micro Piezo разрешает упростить производство цветных матриц, в которых микроскопические красные, зеленые и светло синий светофильтры чередуются с шагом в несколько десятых миллиметра. на данный момент матрицы производятся способом фотолитографии. База заливается целым слоем полимера одного цвета.

После этого лишние участки (2/3 поверхности) удаляются лазером. Процесс повторяется трижды, для каждого цвета в отдельности. После этого матрица разогревается до большой температуры и затвердевает.

Все эти шаги, кроме температурную фиксацию, возможно заменить на распечатку светофильтров жидким полимером с применением разработки Micro Piezo. Движущаяся печатающая головка способна за один проход распечатать дисплей любого размера.

Производство плат

Классический процесс производства печатных плат включает множество шагов. По созданной схеме изготавливается фототрафарет. На базу, полностью покрытую целым проводящим слоем, наносится фоточувствительный материал, часть которого по окончании облучения ультрафиолетом через трафарет уничтожается. База с отпечатанным на ней трафаретом помещается в кислоту, где излишки проводящего слоя вытравливаются, по окончании чего новоиспеченная плата подвергается очистке.

С применением разработки Micro Piezo проводящие дорожки смогут быть легко распечатаны на базе токопроводящей эмульсией. Распечатанные платы намного уже простых — им не нужно база, талантливая выдержать действие кислоты. Разработка поддерживает печать и многослойную печать на неровных поверхностях, что обещает нам появление сверхкомпактных устройств.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№66, апрель 2008).

Четвертая промышленная революция аудиокнига Клаус Шваб


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: