噴墨3D打印持續(xù)升溫，賽爾公司超高粘性噴射技術(shù)為包裝行業(yè)開辟了新的可能性

導(dǎo)讀：噴射技術(shù)是一項(xiàng)嚴(yán)重依賴油墨沉積特性的技術(shù)，毫不客氣的說(shuō)，油墨的流動(dòng)性好壞直接決定了噴射制造的成功與否。一般來(lái)講，噴射中所使用的油墨中所含固態(tài)顆粒的數(shù)量越少、粘度相對(duì)于的越低，噴射效果也就會(huì)就越好。反之，油墨的粘度越高，噴射的困難程度也會(huì)成倍增加。

南極熊了解到，噴墨3D打印機(jī)開發(fā)商賽爾公司開發(fā)出一種名為“超高粘度（UHV）”的3D打印技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)超高粘度油墨的噴射打印，且正在為多個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品包裝設(shè)施開辟新的可能性。

賽爾公司表示，由UHV技術(shù)驅(qū)動(dòng)的ImagineX具有十分強(qiáng)大的能力，能夠在單次噴射出粘度高達(dá)100厘泊（cPs）的液體，使包裝行業(yè)的用戶能夠充方釋放他們的創(chuàng)造力。據(jù)賽爾公司稱，噴射機(jī)器的大顆粒處理能力使其成為生產(chǎn)高容量、寬范圍部件的理想選擇，因此它現(xiàn)在能讓設(shè)計(jì)者給他們的標(biāo)簽注入更多的活力。

△汽車包裝行業(yè)

賽爾打印頭業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Graham Tweedale解釋說(shuō)："以前，噴墨打印頭通常只能噴射8至12cP左右的液體，而我們的技術(shù)使打印機(jī)能夠噴射出更高的粘度。從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的色域和無(wú)與倫比的不透明度，這可用于實(shí)現(xiàn)廣泛的特殊打印效果。"

賽爾公司的噴頭組合

賽爾公司成立于英國(guó)劍橋，致力于成為世界領(lǐng)先的基于壓電的按需噴墨技術(shù)的獨(dú)立制造商。該公司通過(guò)為工業(yè)包裝、陶瓷或玻璃裝飾和外殼編碼領(lǐng)域的客戶開發(fā)工業(yè)噴頭，將其噴墨專長(zhǎng)付諸實(shí)踐，這些噴頭能夠穩(wěn)定地以精確的體積沉積液體。

過(guò)去，賽爾也曾涉足高速燒結(jié)（HSS）市場(chǎng)，并在2016年成立了一個(gè)專門的3D打印中心，之后又與Stratasys一起成立了賽爾3D（Xaar3D）。直到最近，Stratasys公司只持有該企業(yè)45%的股份，但它在10月完全控股了Xaar3D，作為將HSS整合到其新H系列3D打印機(jī)的計(jì)劃中的一部分，并且它在今年早些時(shí)候推出了H350。

在出售Xaar3D之后，賽爾的產(chǎn)品主要依靠其打印機(jī)插件、打印頭、材料和相關(guān)服務(wù)的組合，其最新的產(chǎn)品是"Irix"。該公司的最新噴頭于2021年9月推出，能夠進(jìn)行3D打印和液態(tài)油墨沉積，兼容范圍包括溶劑型材料到工業(yè)制造所需的材料。

為了將其技術(shù)推向市場(chǎng)，賽爾公司通常將其與第三方3D打印機(jī)捆綁，如AMpolar i1，它配備了Xaar 1003噴頭。該公司還推出了一項(xiàng)五步材料評(píng)估服務(wù)，旨在幫助那些尋求噴射高粘度液體的客戶，鑒于賽爾最近的使用量激增，這一舉措現(xiàn)在似乎正在得到回報(bào)。

△AMpolari1 3D打印機(jī)（如圖）正在裝運(yùn)賽爾1003噴頭。圖片來(lái)自賽爾公司。

超高粘性打印技術(shù)的發(fā)展

賽爾在2019年推出的最新散裝噴頭平臺(tái)ImagineX，能夠在高達(dá)200℃的溫度下打印所有類型的墨水，因此它被設(shè)計(jì)為該公司在未來(lái)幾年內(nèi)進(jìn)入新垂直領(lǐng)域的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)由超高真空技術(shù)提供動(dòng)力，技術(shù)中用到的油墨可以在前所未有的粘度水平上完成噴射，以快速有效地制造零件，通常用于促銷應(yīng)用。

實(shí)際上，ImagineX能夠通過(guò)處理比普通噴墨系統(tǒng)更大的顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這些顆粒含有更多的顏料，能夠產(chǎn)生更鮮艷的色彩，以及更清晰的黑色和白色。這臺(tái)機(jī)器還能在曲面上打印，使其成為直接成型包裝生產(chǎn)的完美選擇，同時(shí)它還能用于添加高造價(jià)的清漆點(diǎn)綴。

利用這一功能，使用者能夠在標(biāo)簽上添加紋理，無(wú)論是為了視覺效果還是功能。例如，UHV允許用戶使用抗開裂的油墨來(lái)制作柔性標(biāo)簽，同時(shí)該技術(shù)還可以在包裝上添加盲文和觸覺警告，而這種效果以往通常只能通過(guò)絲網(wǎng)印刷來(lái)實(shí)現(xiàn)。

賽爾表示，超高粘度打印技術(shù)與Nitrox、2002和50x系列噴頭兼容，自推出以來(lái)，已經(jīng)證明了基于噴墨的生產(chǎn)工藝在大規(guī)模創(chuàng)建高影響力的數(shù)字標(biāo)簽和包裝時(shí)可以產(chǎn)生的巨大差異。

Tweedale補(bǔ)充說(shuō)："我們已經(jīng)看到超高粘度技術(shù)是如何為賽爾在許多應(yīng)用中開辟新的可能性。多年來(lái)，客戶要求能夠打印更高分子量的光聚合物，以提高打印材料的耐受性和靈活性。如今，我們的超高粘度技術(shù)已經(jīng)具備了這種能力，真正釋放了噴墨打印的潛力"。

△使用賽爾的超高粘度技術(shù)生產(chǎn)的半透明印刷品。照片來(lái)自賽爾公司。

噴墨3D打印仍在持續(xù)升溫嗎？

盡管多材料噴墨空間繼續(xù)由Stratasys的PolyJet和3D Systems的MultiJet技術(shù)主導(dǎo)，但這些技術(shù)主要是基于2D噴墨打印頭。因此，由這些技術(shù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器依賴于相對(duì)低粘度的樹脂，因此市場(chǎng)上在能夠以工業(yè)級(jí)產(chǎn)量來(lái)沉積高粘度材料的系統(tǒng)上，仍然存在著一定的技術(shù)空白。

Quantica就是這樣一家試圖打破噴墨3D打印模式的公司，它在2021年Formnext展會(huì)上推出了工業(yè)級(jí)材料噴射機(jī)T1 Pro。這款系統(tǒng)基于該公司的超高粘度噴射技術(shù)，據(jù)說(shuō)能夠沉積液體，其粘度比現(xiàn)有的多材料噴射系統(tǒng)高15倍，能夠制造出更高強(qiáng)度的零件。

在更多以研究為導(dǎo)向的應(yīng)用中，Zdalny Serwis也希望通過(guò)其Duroplast反應(yīng)性噴墨打印或 "DRIP "方法來(lái)撼動(dòng)噴墨3D打印的世界。從本質(zhì)上講，該技術(shù)涉及在半空中碰撞墨滴以形成零件，該公司現(xiàn)在已經(jīng)開始研究將FDM可打印的支架整合到一個(gè)全功能的DRIP原型3D打印機(jī)中的方法。