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        移動互聯時代下各種印刷方式的升級、拓展與融合

        來源:中國印刷 編輯:韓曉良 時間:2020-07-31
        導讀:印刷設備制造企業在流通領域發力的同時,在智能制造、物聯網、無人或少人操作方面也應該有所推進,機器的操作也應該與移動互聯網連接,機器操作實現遠程化方面應該取得進展,組合印刷機就是實現人工智能的突破口,其標準也應該走在前面。 現代信息技術的不斷
            印刷設備制造企業在流通領域發力的同時,在智能制造、物聯網、無人或少人操作方面也應該有所推進,機器的操作也應該與移動互聯網連接,機器操作實現遠程化方面應該取得進展,組合印刷機就是實現人工智能的突破口,其標準也應該走在前面。
            現代信息技術的不斷創新使得部分產業和產品被顛覆得銷聲匿跡,然而印刷設備依然在升級、拓展和與新技術融合。自畢昇發明泥活字印刷術以來,經過近千年的不斷創新與發展,在形成四大印刷方式的基礎上,傳統印刷方式也在遭遇數字化、互聯網、移動互聯網和環境保護的挑戰,雖然市場受到擠壓,但依然在印刷包裝市場發揮不可替代的作用。在世界經濟進入快速發展的信息時代,異軍突起的柔性版印刷和第五種印刷方式——數字印刷已經取得巨大的創新成果,尤其進入21世紀初,數字印刷方式蓬勃興起,已經在各個領域中廣泛應用,成為新時代最重要創新力量,在印刷設備領域也得到非凡的進展。傳統印刷方式的技術提升也在不斷取得成果,凸版經歷過手工雕版(諸如朱仙鎮年畫和繪畫藝術等)、木活字、泥活字、錫活字、鉛活字、鉛版、橡皮版、化學腐蝕版、感光樹脂版等發展過程。膠版也經歷過石印、珂羅版、照相制版、激光照排、數字制版的發展過程。凹版經歷過手工雕版、化學腐蝕制版、電子雕刻制版、激光雕刻制版的發展過程。網版經歷過手工刻版(漏版)、照相制版、數字制版的發展過程,并在進軍電子、工程等領域。
            當代印刷機械標準化創新中,《印刷機械印刷機命名和編號辦法》標準中列出第五種印刷方式,即特種印刷,它包括噴墨印刷、熱轉移印刷和盲文版等。隨著時代的變遷,印刷方式相互替代創新、淘汰性創新和新領域開拓創新不斷加快,各種印刷方式都尋找到新的應用領域,并在不斷地開拓新的應用市場。當前傳統印刷受到新興市場的擠壓,生存和發展遇到暫時的困難,然而在新領域的應用使傳統印刷方式獲得黎明前的曙光。
            印刷設備市場還取得融合性發展升級,不斷出現各種印刷方式、印后功能聯線組合的印刷設備,并在市場走俏,如PS版間歇式標簽印刷機組實現的膠版印刷及模切的組合;機組式柔性版印刷機包括的柔性版印刷機組、膠版印刷機組、絲網印刷機組、凸版印刷機組、模切燙印(冷熱燙印)機組、噴碼等組合,這種組合印刷機還有多種組合模塊,從而形成更廣闊的適應性。
            傳統印刷方式升級與拓展
            傳統印刷方式從源頭一路走來,不但沒有被現代數字技術顛覆,而且通過不斷技術創新,應用領域不斷拓展,仍然在印刷包裝市場占據一席之地。
            凸版印刷
            鉛版印刷已經幾乎全部被膠版印刷所替代,然而感光樹脂版的出現,使瀕臨滅絕的印刷方式起死回生,并開始向兩個方向發展。一是保留了凸版印刷的傳墨、勻墨、竄墨結構,鉛版被感光樹脂版替代,實現照相制版和計算機直接制版,凸版印刷繼續延長了生命周期,并在不干膠印刷、標簽印刷、包裝印刷(瓦楞紙印刷)繼續發揮著作用,而且實現橫向和縱向的可變印刷。二是印版采用感光樹脂版,出墨輥變換為新型網紋輥,簡化了墨路的復雜結構,使其結構得到大大簡化,更重要的是采用水性油墨,使這種印刷方式達到環保化,印刷過程沒有溶劑的揮發污染,是一種與環境友好的柔性版印刷方式。這種印刷方式的誕生,開始挑戰膠版印刷方式的市場,不但在食品包裝、產品包裝印刷廣泛應用,而且正在書刊印刷領域發揮作用。
            凹版印刷
            凹版印刷是在版表面雕刻下凹圖像文字的制版技術。最早出現于15世紀的歐洲,以手工在金屬板上雕出凹陷的圖文,印刷時敷上油墨,把版表面所著油墨去凈,只保留凹下部分的油墨,再轉印到紙張上,后又發展到照相腐蝕凹版(舊稱影寫版)、機械雕刻凹版、電子束雕刻凹版、激光雕刻凹版等。凹版印刷也是一種古老的印刷方式,至今仍保留金屬印版手工雕刻工藝,由于印刷可以起到防偽效果,油墨較厚,有立體感,能適應在市場上長期流通,因此主要用于貨幣和郵票的印刷,是一種大批量的防偽印刷方式。近代這種印刷方式用于包裝產品,如煙草、酒包裝也是出于防偽的目的,近代的塑料包裝印刷普遍采用這種印刷方式。凹版印刷的材質非常廣泛,包括紙張、塑料膜及紙塑鋁復合的乳品利樂包裝、百利包裝等。
            目前市場上有三種印刷設備,一種是卷筒料機組式凹版印刷機,主要用于紙張、塑料膜的多色印刷,另一種是單張紙凹版印刷機,主要用于煙酒包裝印刷,能起到防偽的作用。還有一種衛星式卷筒料凹版印刷機,這種設備因為各色印刷共用一個壓印滾筒,因此設備結構緊湊,套印精度高,但超大直徑的壓印滾筒制造困難,這種設備市場少見。
            網版印刷
            網版印刷曾經是紡織品、服裝、鞋帽、皮革制品、街頭廣告、路牌、裝飾品、體育用品、玻璃制品、塑料制品、工藝品、瓷器和商鋪招牌等的主要印刷方式,曾經在市場上火紅一時。然而數字印刷的興起,大部分市場被擠占,應用領域受到強烈擠壓。這種印刷方式由于可以實現多種印刷材料、多種幾何表面、各種物理性能的質地材料的印刷,應用范圍不斷擴大,網版印刷除空氣和水不能印刷,幾乎其他印刷方式不能印刷的地方這種印刷方式都能適應,甚至包括大型機電設備機體印刷,包裝箱標志的設備名稱、重量、不可倒置的文字和圖案都是這種印刷方式給予解決。現在這種印刷方式已經擴展到電子產品,如熒光屏、線路板的印刷等。
            路牌和牌匾在露天情況下,受到日光、風雨的侵蝕,表面和文字應該經得起自然的考驗,表面采取亮光或啞光烤漆能夠防止自然的侵襲,一般情況下是將材料打磨到一定程度上,噴上若干層的特制油漆,經過高溫烘烤定型,并要求在干燥、漆面均勻、油漆附著力強,無皺紋、氣泡情況下,進行表面文字絲網印刷,這是一種專用場合的應用。絲網印刷方式的主要拓展方向是向工程、電子產品和與其他印刷方式融合發展,絲網印刷機組配置是印刷機具備防偽和立體效果印刷的特種配置。
            膠版印刷
            膠版印刷是最重要的一種印刷方式,曾是報刊印刷、書刊印刷、包裝印刷和圖片印刷的主力軍,其印刷高質量、高效率和低成本的領先于其他印刷方式,并實現與相關輔機制造實現專業化、輔料品種多樣化,配套領域成龍配套化,這些都處于各種印刷方式之首。然而數字化、信息化和環保化技術不斷提高,膠版印刷的市場受到激烈的沖擊,數字印刷占領了快印市場、數字票據市場,也分割了票據標簽賬冊印刷和商務印刷市場,這些市場被打印復印設備被顛覆,現在膠印僅在大批量的報刊(也在不斷萎縮)、書刊和包裝市場仍無法撼動。膠印印刷在固守傳統印刷市場的同時,也在開拓其他領域,向大幅面、超大幅面、雙面印刷、專色印刷、裝飾上光印刷、鐳射印刷、金屬板材印刷;也有聯線監測、冷燙印、卷筒紙裁切等聯線功能的超級拓展。金屬板印刷設備已經從單色印刷到多色印刷,印刷市場還在創新拓展之中。膠印設備的輔助設備,乃至印刷機組也被單張紙凹印機、單張紙上光機、表格機、標簽印刷機、藥監碼噴墨機等設備采用。膠印烘干技術已完成紅外線、紫外線(UV)、LED、EB電子束等技術升級,應用更加節能和環保。環保技術也在不斷提升,如無水膠印、植物油墨、免清洗制版、免化學處理制版等技術都在發展創新中。
            膠版印刷聯線的輔助設備也在印刷包裝設備中廣泛應用,如適應各種速度和幅面的單張紙輸紙機不但在單張紙印刷機上使用,而且在全自動模切燙印機、自動絲網印刷機、單張紙凹印機、單張紙柔性版印刷機、藥檢碼噴墨機、裱紙機、覆面機、覆膜機等設備上廣泛使用。單張紙聯線的收紙機也被廣泛應用,即印刷機組在單張紙凹印機、單張紙上光機等設備上被廣泛應用。
            膠版印刷設備應用的創新技術也被其他印刷方式的設備采用,如卷筒紙膠印機紙張張力控制系統曾經歷過皮帶與摩擦輪、楔形木塊與摩擦輪、磁粉制動器和磁粉離合器等階段,直至現代的伺服控制系統。在現代卷筒料凹版印刷機、柔性版印刷機、PS版間歇式標簽印刷機、表格機等卷筒紙印刷設備普遍采用伺服控制的張力控制系統。印刷設備的調速系統,單張紙膠印機曾采用電磁調速(滑差電機調速),現在普遍采用變頻調速。卷筒紙印刷機調速裝置曾采用直流調速,現在也普遍采用變頻調速。另外PLC可編程控制器、導紙器、傳感器、定點定量潤滑、自動套印、自動檢測等裝置也流布到各種印刷方式的設備中。
            在工藝措施實施上,膠版印刷設備也起到引領作用,如滾筒表面的鍍硬鉻、刷鍍、硫化、熱處理氮化、電子噴涂、電弧噴涂、離子噴涂等表面處理方式都走在行業的前頭。隨著膠版印刷速度的提高,滾筒和滾筒的平衡歷經加工靜平衡、配重靜平衡,直到經過動平衡機上動平衡檢測達到動平衡,并采取措施使機器克服共振產生的危害。
            在設備安全方面,膠版印刷設備也是最早采取國際安全標準保護措施的印刷方式,如光電保護、安全杠保護、壓力保護、冗余保護和止動控制(限制滾筒轉速和轉動距離)等。
            現代印刷方式升級與拓展
            數字印刷方式是當代最偉大的創舉,其建立在電子計算機、激光技術、納米技術、各種光源(紅外線、紫外線、LED、EB電子束)的基礎上,成功實現數字直接制版、數字無版印刷、3D打印的創新,并把3D印刷技術導入工程領域。
            數字印刷
            數字印刷設備的創新已經拓展到印刷行業的各個領域,其中電子成像、靜電復印成像、熱敏成像、磁成像、離子流成像的無版的數字印刷機已經占領商務和辦公印刷市場,適應了短版、可變印刷和即時印刷市場。另一種數字印刷是噴墨成像印刷,噴墨打印機曾是計算機輔助設備,主要用于辦公輸出印刷,經過不斷的創新發展,成為適應數字印刷、可變印刷和即時印刷的輸出設備,并在印刷包裝領域不斷擴展應用,現在的應用領域進入戶外廣告(包括房地產、公交車體和街頭廣告等)、藥類包裝監測碼等領域。近代,噴墨印刷又跨行業以3D打印的形式進入工程、航天、航空、醫療、建筑等領域,還和加工中心機床結合成為3D打印和自動加工生產線,廣泛應用國民經濟各個部門,成為現代科技創新最活躍的領域。
            特種印刷
            《印刷機產品型號編制方法》行業標準定義的第五種印刷方式,還有一種特種印刷方式,包括盲文印刷、噴墨印刷和激光印字三種設備,當然熱轉移印刷或熱升華印刷,以及現代數字印刷也可以歸類特種印刷。盲文印刷機,實際是一種通過沖壓生成凸點形成的文字,用手觸摸的閱讀方式,主要服務于盲人學習閱讀領域。噴墨打印和激光打印應該是兩種打印機,是一種計算機外圍輸出設備,已經在辦公印刷領域廣泛應用。還有一種熱轉移或熱升華印刷,主要用在印刷到紙張上的圖案再熱轉移到紡織品和呢料上的一種印刷方式,這種設備叫熱轉移印刷機。另外一種特種印刷方式是噴墨印刷方式和多種數字印刷設備,已經在商業印刷、廣告印刷等很多領域得到廣泛應用,并且在報刊、書刊等領域得到應用,尤其噴墨印刷在大幅面廣告印刷、個性化標簽印刷、藥監碼噴墨印刷領域得到廣泛應用。噴墨頭還可以連線在各種印刷方式的設備上,實現個性化、可變化、即時化印刷。
            各種印刷方式的融合
            現代互聯網進入5G時代,智能、大數據、云計算、3D打印技術再次提升通訊業和制造業的技術升級和融合,現代機床柔性加工系統、無人車間、無人駕駛、無人飛機開始紛紛出現,印刷設備也開始出現數字印刷包裝生產線和書刊裝訂機器人,也有的企業推出各種印刷方式集中在一臺設備的機器,印刷設備人工智能制造進入新時代。
            智能組合型印刷機在印刷設備分類中還沒有形成產品標準,但在印刷設備創新中有的企業已經在這個領域有所作為,并取得一定的成績。這種設備采用模塊化設計,將各種印刷方式和印后功能進行模塊化設計,根據用戶印刷品的需求,進行排列組合,一臺印刷設備可以適應多種不同要求的印刷包裝品的需要,特別適應個性化或中小批量產品的需要,不但可以降低社會成本,還可以為設備制造企業形成大批量訂單的需要。組合印刷設備制造企業比較突出的是浙江煒岡印刷設備制造有限公司,其生產的ZJR-330柔性版印刷機采用開放式設計,在具備多個柔性版印刷機組的同時,還可以連線膠印機組、網印機組、冷燙印機組、模切機組、分切機組、復卷機組等等。濰坊東航制造的DH柔性版印刷機系列,在以柔性版印刷機組為主的同時,還可以連線雙面印刷、凹印、網印、噴碼和圖形檢測等印刷方式,聯線印后功能包括圓模切、壓痕、壓凹凸、分切、裁切、冷熱燙印、打孔、折頁等功能。煒岡制造的PS版間歇式標簽印刷機設置膠印機組的同時,還采用開放型設計,根據用戶的需要配置其他印刷方式和印后加工功能。
            這些設備的組合性能還實現共同的張力控制系統、卷材的糾偏裝置、紅外或紫外線烘干裝置、自動給紙機、復卷機等功能。煙臺五洲實業制造的IB550LZ-DL多聯票據聯動輪轉印刷機是一種膠印、柔印及多項印后功能組合的印刷機,連線可以完成膠版印刷、柔性版印刷、打號、多聯票據裁切和高臺收紙等功能,機組化設計還可以組合成膠印組合輪轉印刷機、柔性版印刷組合輪轉印刷機等等。能夠制造組合印刷機的企業還不止這幾家,上海新閔太陽制造的SNF、TOF型商業表格輪轉印刷機、MROF和MHOF型多聯票據輪轉印刷機、HOF型膠印凸印商用輪轉印刷機等。
            由于沒有組合印刷機制造標準,現在每個制造企業只能自主完成各機組的生產,沒有形成社會分工的制造體系,其社會成本高昂,組合印刷機的標準應該成為行業關注的亮點。這些聯線開放式的輪轉印刷機具備小批量、個性化、相似性、技術統一性的特點,完全可以形成較大批量的生產方式,設備組合配置可以適應不同的印刷市場。
            國外企業推出混合印刷,如BOBST推出全數字一體化混合印刷機,該印刷機將最便捷的數字印刷系統與柔性版印刷機組相結合,還融合涂布、清漆、觸覺效果、3D效果、燙印、冷燙、壓花、模切、沖孔、絲印等,成為一臺重新定義的印刷機系統。MPS和Domino也推出混合印刷系統,該系統包括噴墨、柔印和膠印的混合印刷方式。
            結束語
            2019年是世界互聯網誕生五十周年,也是中國互聯網誕生25周年。當年十月在杭州烏鎮舉辦了第六屆世界互聯網大會,會議透露中國數字經濟總量已超過31.3萬億元,折合美元4.9萬億,占我國GDP的34.8%,繼續成為世界乃至中國經濟發展的主要動力。今后在更長的時間內,信息化、互聯網、大數據、云計算、電子商務、人工智能、機器人、5G的推廣應用以及無人駕駛、無人飛機、無人車間都將會得到更大的發展。
            印刷裝備制造業在取得數字化設備制造和轉型的同時,人工智能、機器人的應用也將取得高速發展。
            二十世紀末,我國互聯網進入門戶時代,搜狐、網易等企業聯通了互聯網,信息紛紛實現共享。二十一世紀初,這些互聯網企業在美國上市,這些門戶網站開始泡沫化,新一代移動互聯網企業開始誕生,如阿里巴巴、騰訊、京東等商業網站開始超速成長,于是互聯網開始在手機中運行,通訊市場進入移動互聯網時代,電商流通于世界,一個快速流通領域快速發展。
            印刷設備制造企業在流通領域發力的同時,在智能制造、物聯網、無人或少人操作方面也應該有所推進,機器的操作也應該與移動互聯網連接,機器操作實現遠程互聯方面應該取得進展,組合印刷機就是實現人工智能的突破口,其標準也應該走在前面。
            原文刊載于《中國印刷》2020年第4期
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