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工业喷墨技术的未来发展方向是什么?

来源:FuturePrint 发布日期:2025-10-30 273

编者:中喷网 墨宸 

 本文的灵感来源于10月17日FuturePrint举办的网络研讨会“工业喷墨技术的未来发展方向”。本次研讨会邀请了Engineered Printing Solutions (EPS)执行主席Ken Stack、Inkatronic新业务拓展主管Mikael Boedler以及Wilsonart Germany设计与数字印刷专家Royce Dodds等嘉宾。

工业喷墨技术已在图形、陶瓷、纺织和标签等行业引发了显著变革,数字技术或取代或增强了传统工艺,带来了显著的改变、性能提升和增长。然而,在其他行业,喷墨技术的应用进展较为缓慢,其广泛影响的全部潜力似乎仍遥不可及。如今,随着自动化、材料科学、劳动力挑战、经济压力、供应链复杂性、快速变化的消费者需求以及可持续发展压力等方面的进步汇聚,即使是这些应用速度较慢的行业也即将迎来指数级增长的关键时刻。

在最新一期FuturePrint网络研讨会“工业喷墨技术的未来发展方向”上,三位行业领袖达成共识:他们分别是Engineered Printing Solutions (EPS)执行主席Ken Stack、Inkatronic新业务开发主管Mikael Boedler以及Wilsonart Germany设计与数字印刷专家Royce Dodds。他们各自在工业印刷领域拥有不同的专长,包括直接成型制造、功能性印刷和装饰性表面处理,但他们的经历都指向同一个发展轨迹:喷墨技术正逐渐超越单纯的印刷技术,成为数字化制造的核心推动力。

从承诺到生产

在加入EPS之前,拥有30年行业经验的Stack曾创立并出售了两家成功的数码印刷公司。他首先回顾了工业喷墨技术的发展历程。他指出,大幅面图像、陶瓷、纺织品和标签等市场都经历了类似的周期:早期试验阶段,随后在技术和经济条件达到平衡后进入“高速增长期”。

他观察到,“每一次,指数级增长的时刻都发生在技术发展到足以满足明确市场需求之时。”宽幅印刷曾经以丝网印刷为主导,如今几乎完全数字化。陶瓷行业仅用了十年时间就完成了转型。标签行业正处于转型过程中,瓦楞纸包装行业正在稳步前进,而复合材料行业也紧随其后。

斯塔克尤其热衷于直接打印到物体(或直接打印到形状)——由于几何形状的限制,这个领域几十年来一直难以实现数字化转型。在曲面或不规则物体上进行打印需要精准的操作、更长的打印距离以及能够附着在各种材料上的油墨。“与平面基材不同,”他说道,“我们必须在圆形、轮廓分明、形状各异的物体上进行打印——这些物体必须以微米级的精度进行拾取和定位。”

然而,在过去的五年里,相关技术日趋成熟。打印头现在可以可靠地以5到7毫米的间距喷射;自动化和机器人技术也取得了进步;高粘度油墨几乎可以附着在任何表面上。EPS机器每分钟已经可以打印2000个瓶盖,每年可以打印数百万个高尔夫球。“这才是真正的量产,”斯塔克强调说,“而不仅仅是原型制作。”

经济效益显而易见。传统的移印或丝网印刷可能需要一个小时的准备时间才能印制20个头盔;而数字印刷则完全省去了这部分准备成本。“这就是你的利润,”斯塔克说道。再加上劳动力成本不断上涨和传统印刷从业人员老龄化,采用数字印刷的理由就更加充分了。

他指出,产业转型往往遵循同样的模式:先缓慢,后突然。“当你的竞争对手采用数字化技术并将装饰成本降低25%时,就已经太晚了,”他警告说。“转折点出现在数字化从利基市场走向大规模生产之时——而我们现在正处于这个阶段。”

喷墨作为精密沉积

如果 Stack 的世界围绕着速度和规模运转,那么 Mikael Boedler 在 Inkatronic 的工作则探索了另一个前沿:将喷墨打印用作制造工具而不是装饰工具。

“喷墨打印不仅仅是印刷,”博德勒认为,“它是一种数字化控制的材料沉积工艺。”这种从图形到功能的概念转变,为电子、生物医学设备、光伏和工业涂料等领域开辟了道路。在这些领域,使用的液体种类繁多,从超低粘度的生物墨水到高粘度的致密绝缘化合物,应有尽有。

Inkatronic 设计的模块和集成平台使制造商能够精确地沉积涂层,即使是复杂的 3D 零件也不例外。该公司能够以 4 微米的公差,在最远 15 毫米的距离上喷涂厚度达 180 微米的涂层,且不会产生过喷或浪费。其结果是:更轻的部件、更优异的热性能以及传统喷涂或粉末喷涂方法无法比拟的选择性涂覆。

可持续性方面的影响显而易见——无需遮蔽、不浪费材料、不增加重量——但其战略意义同样重大。博德勒表示,对于欧洲的工业基础而言,创新如今关乎生死存亡。“我们必须创新,否则就会失去竞争力,”他解释道。“中国制造商行动迅速且无所畏惧——在我们还在讨论相关法规的时候,他们就已经制造出了第一台机器。”喷墨打印的灵活性使欧洲供应商能够重新思考生产流程,降低成本并增加产品价值,而无需对整个工厂进行改造。

他预测,下一波浪潮并非来自更快的打印头,而是来自更智能的化学技术。随着硬件能够支持更高的粘度和温度,材料科学家可以设计出导电、绝缘甚至固化成结构材料的墨水。“喷墨技术的未来,”博德勒说,“在于运用数字精度应用智能材料。”

数字与设计

Stack 和 Boedler 关注的是生产效率和功能性,而 Royce Dodds 则着眼于创意方面的变革。作为出版和装饰印刷领域的资深人士,Dodds 亲眼见证了从每小时一米的样稿制作到每分钟 180 米的单程生产线的演变。

然而,对于装饰品制造商而言,数码印刷并非替代,而是延伸。“这就像两块拼图,”他说道,“凹版印刷处理大面积图案,数码印刷则负责突出重点。”早期出现的问题——同色异谱、颜色不匹配、油墨不兼容——由于颜料和工艺控制技术的进步,已基本消失。

如今制约行业的不再是机器设备,而是工作流程。“瓶颈已经从印刷环节转移到了设计阶段,”多兹指出。随着印刷机能够连续运转,设计师必须快速生成内容以满足印刷需求。而人工智能辅助设计工具正开始重塑这一创意流程。

在威尔逊艺术公司旗下的Resopal工厂,多兹尝试了人工智能驱动的图案生成技术,将高分辨率扫描与Photoshop中的自动增强脚本相结合。最终效果与原件几乎难分伯仲——甚至连表面纹理的触感都完美还原。“我们给一位负责扫描的同事看了两个样品,”他回忆道,“他根本分不清哪个是真的。”

在多兹看来,人工智能并非对设计师的威胁,而是拓展他们创作空间的工具。“关键在于输入高质量的数据,输出高质量的结果,”他说道,“仅仅依靠提示是不够的;关键在于将正确的数据输入到配方中。”这项技术还能实现可持续的创造力:无需砍伐一棵树,就能重现稀有或受限的天然材料——“就像复活猛犸象一样,”他打趣道。

数码印刷本身就颠覆了装饰行业的经济格局。如今,定制化的“按需印刷”表面可以以单张而非吨为单位进行生产,从而能够灵活应对市场趋势。随着印量门槛的降低,即使是四到八吨的订单,数码印刷也具备了成本竞争力。“关键在于合作、创新,以及最重要的——成本,”多兹总结道。

汇聚力

在制造、材料和设计这三个领域,一个清晰的模式逐渐显现。每位发言者都指出了相同的根本驱动因素:经济效率、灵活性、劳动力限制和环境责任。而且,他们都认为一项技术正在从实验性的边缘领域走向主流工业生产。

对于斯塔克而言,未来十年属于直接成型技术;对于博德勒而言,是功能性涂层和智能化学;对于多兹而言,是人工智能赋能的设计和敏捷装饰。他们共同描绘了工业喷墨技术作为数字化制造多学科引擎的愿景——一个横跨物理、化学、数据和设计的引擎。

正如斯塔克总结的那样,“我们都在从不同的角度看待同样的转型。共同的目标是在降低成本的同时提升能力——而我们整合的数字化工具越多,转型的速度就越快。”|

临界点临近

工业喷墨技术已经度过了炒作周期。它不再是一项仍在寻找市场的技术,而是一套重塑产品制造、涂层和装饰方式的数字化流程。从高尔夫球打印到电池涂层,从定制层压板生产到利用人工智能设计虚拟木材,该领域正步入一个经济需求、环境压力和技术成熟度齐头并进的时期。

正如博德勒所说:“喷墨打印技术已经存在了三十年——但它才刚刚起步。”

对于聚集在慕尼黑 FuturePrint 工业印刷展(2026 年 1 月 21 日至 22 日)的制造商、设计师和创新者来说,这个开端预示着一个未来,在这个未来中,印刷不再是生产的终点,而是生产过程本身。

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