赛尔超高粘度打印技术，改写当今喷墨印刷的行业规则

本文作者：

Angus Condie，英国赛尔集团 技术总监

John Tatum，英国赛尔集团 首席科学家（墨水和材料部）

Renzo Trip，英国赛尔集团 高级应用和技术首席工程师

数码喷墨印刷作为一项颠覆性技术由来已久：通过准确喷射受控流体，使创新者和开发者能够取代现有传统印刷工艺，将喷墨引入各种应用。随着这项技术打印速度、打印分辨率与打印可靠性的提高，数码喷墨印刷渐渐开始被传统图形市场之外越来越多的工业应用所采用。

然而，喷墨也有其局限性；其中一个关键是喷墨印刷所使用墨水的流体特性。传统上，喷墨印刷只能使用低粘度和低固体含量的墨水，从而导致所有现有喷墨墨水的配方都受到打印头处理流体能力的限制，这不仅限制了打印过程、喷射流体的特性和功能，还极大地限制了喷墨印刷的应用范围。

打破油墨配方的限制

在过去的30年里，赛尔一直在推动工业喷墨印刷的创新发展。如今，赛尔的ImagineX创想平台已经改变了油墨配方的规则——大大增加了数码喷墨印刷技术可喷射的流体粘度（在喷射温度下可达100cP，相当于在常温下可喷射约1000cP），即使是高颜料载量的油墨也不在话下。

赛尔的一系列打印头都具有这种打印高粘度流体的能力，这意味着从根本上打破了油墨配方的限制，给予了油墨配方商们更多的成分选择，从而使他们能制造出低成本、高功能属性的油墨，既提高现有印刷应用的性能，又能开发新的应用商机。

举个例子，开发商和油墨技术专家现在可以制造出固化速度更快、需要更少能量的UV油墨，从而降低油墨的基材迁移率。通过在油墨配方中包含更复杂的化学成分，还可以增加打印物的韧性、抗划伤性、灵活性和附着力。

印刷可持续性也可以大幅度提高。譬如，通过改进配方来减少UV油墨所需求的固化能量，降低高颜料载量油墨的印刷次数，从而减少印刷过程中产生的消耗；以及提高水性油墨中的颜料载量并降低水的比例来大大降低印刷过程中需要的干燥能量和运输成本等。

赛尔这项在喷射温度下可打印高达100cP流体的高粘度印刷能力正在提高喷墨印刷技术在各种新的印刷、涂层、高级功能性液体和增材制造应用中的相关性和实用性。现今，喷墨印刷正在迅速成为增材制造、3D打印以及个性化、涂层和其他创新打印与制造工艺的首选制造技术。使用粘合剂、涂料和光刻胶打印，以及生物医疗、汽车、印刷电路、电子应用和盲文打印等新兴应用将成为现实。

超高粘度打印带来的新应用与新机会

作为赛尔独特打印头技术的“基础”，TF真正内循环技术的问世，让应用于工业陶瓷和工业玻璃装饰市场的喷墨印刷技术可以使用更高颗粒含量的油墨。而此后发布的超高粘度打印技术则进一步提高了印刷过程中的颗粒稳定性，从而让制造商可以开发、使用更高颗粒浓度、密度和具有更大颗粒尺寸的油墨。

通过赛尔的Hydrid Sideshooter架构的流体流动

紫色表示进入的流体，绿色表示喷嘴两侧流出的流体

超高粘度打印技术可增加色域和不透明度，减少油墨层厚，降低水基油墨的紫外线固化或干燥时间来节省能源。这为包括标签、包装、直接成型、直接成衣以及使用赛尔新型打印头Xaar Aquinox打印水基油墨的纺织品在内的许多应用带来了许多好处。

· 制造商可以为包装材料进行新的饰面处理，更容易地打造超厚光油整饰，以增加产品的质感、视觉冲击力和功能性

· 可以在初级包装或产品本身上直接印刷

· 从标签上的盲文和触觉警告三角形，到最新的触觉和浮雕等效果都能轻易实现，使玻璃、硬质和软质包装的外观与货架形象焕然一新

· 此外，由于在固定印刷品之前减少了液滴扩散（在模拟印刷中称为网点扩大），因此喷射较高粘度的流体还可以改善无孔基材上的边缘清晰度

赛尔打印头如何实现超高粘度打印？

多亏了赛尔打印头的特殊结构和其简单、短小、低阻力的流体路径，TF真正内循环技术能使打印头中的油墨或其它流体在墨滴喷射过程中以非常高的流速直接流过喷嘴后部，从而实现再循环。这种持续的运动可以清除气泡和不需要的颗粒，提高喷射可靠性，让喷嘴能够从堵塞中 "自我恢复"。

此外，TF真正内循环技术在增加墨水配方的自由度方面发挥了极大的作用，因为它大大改善了喷嘴的开放时间。通过确保持续补充喷嘴中的墨水并保持半月板的活性，采用了TF真正内循环技术的赛尔打印头的喷嘴开放时间明显比市场上的传统打印头高很多。这为油墨化学家提供了更多的灵活性，譬如可以大大减少保湿剂的含量。

TF真正内循环技术不仅能实现高粘度油墨的可靠印刷，还促进了赛尔的另一项技术进步，即High Laydown增墨量喷印技术。High Laydown增墨量喷印技术为现有的打印头引入了一种新的模式——在高线速打印过程中喷射大量流体，这给追求高产量和高生产率的应用带来了切实的、巨大的产量增长。除了能够在传统的灰度打印模式下打印高粘度流体，赛尔的打印头还可以在高生产率的增墨量模式下打印高粘度流体，而且性能上没有明显差别，进一步扩大了赛尔打印头的应用范围。

新市场触手可及

有了这种处理更多化学原料的能力，配方商可以更灵活地进行油墨配方的开发。也就是说，对喷墨数码印刷而言，即使是完全未开发的新市场现在也变得触手可及，从粘合剂到印刷电子和涂料应用都有可能从中受益。未来，新的应用和商业机会都可以借由赛尔的技术组合所赋能的打印头来实现。

在化学方面，新的功能性配方（如光学、机械和其他功能特性）已可用于印刷部件和新的应用。在设计和制造应用方面，喷墨印刷技术的广泛应用将在增材制造行业中掀起一股设计新风潮。

开发新的工业制造工艺通常需要大量的时间，且对产品的成本和技术很敏感。赛尔将全力助力客户和合作伙伴将超高粘度打印技术所带来的可能性和机会变成现实，用行业领先的产品、经验丰富的专家团队和专业设备为客户和合作伙伴保驾护航，确保新产品快速、高效地推向市场从而最大限度地提高投资回报和缩短上市时间。