Suurnopeuskamera ikuistaa iskeytyvän mustepisaran

Mustesuihku- eli inkjet-tekniikan haasteena on painolaadun riippuvuus materiaalien vuorovaikutuksista, kuten musteen leviämisestä, tunkeutumisesta alustan sisään ja haihtumisesta. Tämä korostuu nopeassa tuotannossa, jossa mustepisara on saatava asettumaan ennen seuraavaa pisaraa ja painojälki muodostumaan ennen seuraavia prosessivaiheita. VTT kertoo kehittäneensä laitteiston näiden ilmiöiden tutkimiseen.
Laitteiston keskeinen osa on suurnopeuskamera, jolla tutkitaan tulostuspäästä alustan pintaan iskeytyviä mustepisaroita millisekunnin välein. Laitteiston avulla on selvitetty muun muassa erilaisten musteiden käyttäytymistä papereiden, kartonkien, muovien ja tekstiilien pinnalla.
Mustesuihkutekniikkaa voidaan käyttää pöytätulostimien lisäksi teollisessa tuotannossa. Tekniikkaa käytetään koodien tuottamisessa ja pakkausten ja julkaisujen painamisessa sekä valmistustekniikan prosessien pintakuviointimenetelmissä eli niin sanottuna digitaalisena valmistustekniikkana. Materiaalia kerrostamalla voidaan valmistaa kolmiulotteisia osia tai painetun älykkyyden sovelluksia, VTT mainitsee.
VTT on kehittänyt yli kymmenen vuoden ajan inkjet-tekniikan teollisuussovelluksia. VTT:n inkjet-tutkimusympäristö sisältää erilaisten graafisten ja funktionaalisten musteiden tulostamiseen sopivia teollisuusmittakaavan tulostuspäitä.
VTT:llä voidaan tutkia materiaalien käyttäytymistä tulostuspäässä, musteen ja alustan yhteensopivuutta ja painolaatua sekä tuottaa laadukkaita nelivärikuvia ja tarkkoja rakenteita. VTT on muun muassa onnistunut tulostamaan johtavasta materiaalista vajaan 50 µm:n levyisiä viivoja, joita voidaan hyödyntää johtimina elektroniikkasovelluksissa.
Kolmiulotteisia pintoja
Inkjet-tekniikka on ainoa painomenetelmä, jossa tulostuspää ja alusta eivät kosketa toisiaan tulostuksen aikana. Tämä antaa mahdollisuuden tulostaa joustaville, jäykille, tasaisille ja jopa kolmiulotteisille pinnoille. Inkjet-yksikkö voidaan liittää osaksi jo olemassa olevaa tuotantoprosessia. VTT:llä on ollut asiakastoimeksiantoja, joissa on selvitetty esimerkiksi kolmiulotteisten pintojen kuviointia inkjet-tekniikan avulla.
Sisällön personoinnille on kasvava tarve julkaisutuotannossa, ja pakkauksia tuotetaan yhä pienempinä sarjoina. Inkjet-tekniikka pystyy vastaamaan näihin haasteisiin, sillä digitaalisena menetelmänä se antaa mahdollisuuden tulostaa peräkkäiset sivut täysin erilaisina.
Sisällön personointi voidaan tehdä osana tuotantoprosessia muiden painomenetelmien rinnalla tai koko sisältö voidaan painaa inkjet-tekniikan avulla. VTT on selvittänyt tällaisen tarveperustaisen tuotannon prosessirakenteita ja kustannusmalleja.
Inkjet-tekniikkaa käyttämällä syntyy hukkamateriaalia vain vähän. Tämä ominaisuus on tärkeä jos painatuksessa käytetään kalliita funktionaalisia materiaaleja.
VTT on kehittänyt inkjet-tekniikalla tulostettavia, elintarvikepakkauksiin liitettäviä laatuindikaattoreita, jotka muuttavat väriä elintarvikkeen laadun heikentyessä. Parhaillaan VTT tutkii, miten tekniikkaa voidaan hyödyntää elektroniikan ja muiden monikerroksisten rakenteiden tuottamisessa, joissa materiaalien väliset vuorovaikutusilmiöt korostuvat.




























