3D打印技术成为所有行业关注的焦点

2022-09-10 21:02:12

电影《十二生肖》中的一个镜头让人眼前一亮,由成龙大哥扮演的JC手戴神奇手套,通过手套上若干的传感器,JC将兽首摸一遍后,数据传输给3D打印机,一个一模一样的兽首瞬间复制而出。回到现实,美国研究人员利用3D打印技术复制出了1000年前的石狮;埃及研究人员则利用这项技术复制出了立体金字塔。以上这些案例展现了3D打印技术的创新应用,也说明3D打印技术正在淡化行业边界,成为所有行业关注的焦点。

然而从一开始便背负着之名的3D打印,却多少有点令人摸不着头脑,很多人感慨这项走在科技最前沿的技术还是吗?3D打印到底与印刷之间有着怎样千丝万缕的联系?《中国新闻出版报》记者就以上问题采访了众多业内外专家。

解答疑问:3D打印是印刷吗?

面对3D打印是否属于印刷这个问题,无论是长期从事并掌握前沿技术的制造业专家,还是业内涉足3D打印技术的印刷人,他们的回答都如出一辙――“3D打印绝对是印刷”。

虽然凸版印刷可以达到3D打印的效果,但它并不适合于批量生产,如果刚生产了1个小时,喷头就堵死了,那么大批量的生产怎么干?这为3D打印提供了市场空间。

在刚刚结束的南京国际印刷周举办的3D打印与数字化制造专题报告会上,3D打印与印刷一定是密切相关的。印刷核心的目的是传递信息,并让更多的人掌握这些信息,而3D打印技术是将之前存在于电脑上或者某个存储器上的东西数字化后并批量打印,这同样是传播的过程,如果从最终达到的目的和效果来看,觉得3D打印跟印刷是密切相关的,而且无非是将之前纸质的、平面的东西变得更加立体化、更加直观。

3D打印是利用喷墨技术通过增材制造手段实现打印,这与以往印刷行业通常所呈现的二维效果不同,3D打印技术将非接触式的喷墨形式利用喷头的三维运动实现了曲面打印,然而喷墨技术正是当今印刷业的绝对发展方向。

也有给3D打印泼冷水的人。“我们要给3D打印降降温,让人们真正弄明白3D打印到底是什么”,3D打印其实与凸版印刷工艺原理相似,就是将平面呈现转变为立体呈现,学名叫增材制造,而增材制造这个名词听起来学术味道太重,之所以称之为3D打印,只不过是为了更便于人们理解而已。

发挥特长:3D打印的色彩还原难题

“目前对于3D打印而言,色彩还原是一件非常难的事情。”报告会上,嘉宾们无不如上感叹。南京商务数码图像技术有限公司总经理张晓迁则指出,数字印刷更注重运用色彩管理技术对3D打印产品进行色彩校正,因此数字印刷为解决这一难题提供了一种可能,同时这也证明,3D打印与数字印刷确实水乳交融。

目前3D打印的色彩还原问题是印刷行业正在攻关的主要难题。利用数字印刷技术以及常年来印刷业所积累的色彩管理经验,印刷行业在探索3D打印技术的过程中有着得天独厚的优势,这种优势帮助印刷企业在运用3D打印时在突破色彩缺失方面占了先机。“印刷业已经掌握的色彩还原和管理技术可以弥补3D打印机的缺陷,突破3D打印现有技术在成型组建中的局限性,实现还原组建的无缝对接。

南京商务数码的经验是,在文物复制中为了避免颜色的缺失,特引进了一台39万色的3D打印机。不仅如此,为了满足要求更高的色彩饱和度,商务数码特聘请了新疆专业画师对佛像进行后期色彩加工。

然而数码印刷色彩还原技术和3D打印技术的融合并非简单的相加,如何更好地实现色彩还原,对于印刷业来说仍是一个新的课题。魏先福表示,3D打印最终产品的颜色呈现是非常复杂的,目前印刷业通常采用的三原色、四原色的色彩叠加还原方式在3D打印中并不能简单照搬,这是北京印刷学院正在探索的科研项目。

突破瓶颈:3D打印有望得到广泛推广

目前印刷业内出现的3D打印产品,除了其他行业也同样涉足的设备零部件应用、动画作品周边人像打印等产品之外,也有着扎根本行业的深耕探索。南京商务数码正是利用数字印刷的色彩管理技术将3D打印与数字印刷结合起来后运用到了文物还原中。据介绍,这项技术虽还只处于起步阶段,但未来市场潜力巨大。

北京印刷学院立足于行业的3D打印的各种延伸应用同样值得行业借鉴。目前学院正尝试将3D打印技术应用于柔性版制造领域,已取得阶段性进展。业内将这项技术誉为“将是柔性版材制造领域的一枚炸弹”。魏先福介绍,传统工艺中,柔性版制版及使用过程需要曝光和显影两个环节,所用材料既不环保又费时费力。3D打印出的柔性版材则省去了一系列中间过程,不仅制版过程绿色环保,而且所采用的水性油墨更提升了整个柔性版生产中的环保指数。但他同时指出,目前利用3D打印出的柔性版是否能够与最终实际的印刷过程无缝对接,并不影响最终印品的精细度还是技术难点。

然而无论具体以什么形式呈现,要实现3D打印在印刷业内的广泛应用,需要慎重考虑下面三个要素――设备、数据控制以及材料。在设备方面,目前市面上现有的3D打印设备,无论是硬度、精准度,还是重复定位、网点精密度等方面,均不能实现产品打印后直接使用的要求。此外,打印中所使用的关键部件――喷头,我国长期以来一直依赖进口,这也令应用难以实现最大化扩展。材料方面,如果想应用于印刷业,不仅要满足喷头的特有属性,还要满足印刷工艺的生产属性。据介绍,目前北京印刷学院正在以上领域进行探索,已处于实验室阶段,计划今年年底将有样品问世。

目前3D打印无论应用到哪个行业,打印设备标准不一、操作人员培训周期长也同样是导致这项技术无法普及的重要因素。除了上文提到的应用外,据介绍,目前北京印刷学院正在就3D打印应用于珂罗版、凹版制版、印刷电子等领域进行研发。

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