编者:中喷网 墨宸
在德国斯图加特的 Fraunhofer IPA 实验室里,流变仪屏幕上跳动的曲线正改写着工业印刷的既定规则。这个由弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer IPA)与专业印刷服务商 Ritzi Industriedrucktechnik GmbH 牵头的 ZIM 可行性研究,通过精准的材料改性与设备适配,成功实现高粘度丝网印刷油墨的喷墨数字化加工,为汽车、医疗等高端制造领域的印刷升级提供了全新路径。
跨领域协作破解行业痛点
这场技术突破的背后,是四方协作构建的创新生态链。作为项目发起方的 Ritzi 公司,长期为汽车仪表盘、医疗器械等精密部件提供印刷服务,其客户依赖的 Marabu 丝网印刷油墨虽通过欧盟 ROHS、EN71-PART3 等严苛认证,却受限于掩模印刷工艺的固有缺陷。"医疗设备的序列号印刷、汽车部件的定制化标识,这些日益增长的需求让传统工艺捉襟见肘。"Ritzi 董事总经理 Marius Ritzi 直言,同时行业 40 岁以上技术工人占比超 60% 的老龄化现状,更让依赖熟练技工的丝网印刷雪上加霜。

用于打印测试的打印机:Quantica NovoJet Open 测试打印机
破解困局的关键在于技术协同:Marabu 提供符合医疗与汽车行业标准的参考级专色油墨,Quantica 贡献其 Novojet 高粘度打印头技术 —— 该设备能在喷射温度下处理粘度达 250 mPa·s 的材料,室温下适配性更是高达 13,000 mPa·s,而 Fraunhofer IPA 则承担起最核心的材料改性使命。
材料改性打开工艺窗口
喷墨印刷与丝网印刷的本质冲突,集中体现在材料特性的适配鸿沟。前者要求油墨具备精准的流动性与表面张力以实现稳定喷射,后者则依赖高粘度油墨实现厚膜印刷与承印物附着。Fraunhofer IPA 的团队从流变学分析切入,系统检测了油墨的粘度曲线、颗粒分布与界面性能,最终通过靶向稀释技术找到了平衡点。

使用 MaraStar SR 丝网印刷油墨进行数码印刷的样品
"我们的核心任务是在保留丝网印刷油墨功能特性的前提下,拓展其工艺兼容性。" 项目负责人解释道。经过上百次配比测试,改性后的油墨不仅通过了 Quantica 打印头的兼容性验证,更在初步印刷测试中实现了 300dpi 以上的解析度。尤为关键的是,油墨的生物相容性与耐候性等核心指标未受影响,完全符合医疗设备与汽车零部件的长期使用需求。
数字化转型的三重产业价值
这项技术突破正在重构工业印刷的价值逻辑:
★效率革命:相比丝网印刷需耗时数小时的制版流程,喷墨技术实现了 "数据到印刷" 的即时转换,小批量定制订单的生产周期缩短 80% 以上;
★成本优化:数字化工艺可减少 30% 的油墨损耗,同时 AR 辅助操作等智能化手段将新员工培训周期从 5 天压缩至 2 天,显著降低综合成本;
★应用延伸:借助 Quantica 打印头对多材料的适配能力,改性油墨已在柔性电子、生物医疗器件等新兴领域展现应用潜力,远超传统丝网印刷的边界。

用于打印测试的打印机:Quantica NovoJet Open 测试打印机
迈向规模化应用的下一步
当前项目已完成实验室阶段的可行性验证,研究团队正聚焦油墨稳定性优化 —— 通过添加专用分散剂与稳定剂,解决改性后油墨的长期储存问题。按照规划,2026 年前将完成中试线搭建,针对汽车仪表盘背光层印刷、医疗设备刻度标识等典型场景进行工艺定型。
"这不仅是技术的跨界,更是思维的革新。"Marius Ritzi 指出,当经过行业认证的传统材料插上数字化翅膀,工业制造的柔性化转型将获得更坚实的支撑。对于面临技能断层与成本压力的印刷企业而言,这场材料革命或许正是破解困局的关键密钥。
关于Fraunhofer IPA:工业数字化转型的 “技术引擎”
作为弗劳恩霍夫应用研究促进协会旗下规模最大的研究所之一,弗劳恩霍夫生产工程与自动化研究所(Fraunhofer IPA)自 1959 年成立以来,始终以 “将科研成果转化为产业解决方案” 为核心使命。其 1150 名专业人员组成的团队覆盖 11 个研究领域,在生产工艺、自动化系统、功能材料等方向构建了深厚技术储备,尤其擅长为汽车、医疗、电子等高端制造行业提供定制化技术突破。
在本次油墨数字化研究中,Fraunhofer IPA 的核心价值体现在材料改性与工艺适配能力上。依托 “多功能涂层应用” 研究团队的技术积累,其不仅能精准分析油墨的粘度、表面张力、颗粒分布等关键参数,更能通过靶向稀释等创新手段,在保留材料核心性能的前提下拓展工艺兼容性。这种 “特性保留 + 功能拓展” 的技术路径,正是其在透明导电膜等前沿领域长期研究形成的方法论延伸 —— 此前该团队曾通过银纳米线与碳材料的复合,开发出电阻低于 80Ω/sq、透明度超 97% 的柔性电极材料,展现出对功能材料的深刻理解。
关于Ritzi Industriedrucktechnik GmbH:高端制造的 “印刷服务商”
总部位于德国的 Ritzi Industriedrucktechnik GmbH 是工业印刷领域的隐形冠军,专注为汽车、医疗技术及建筑技术行业提供从研发到成品的全链条印刷解决方案。其核心竞争力在于严苛场景下的工艺把控能力,擅长将丝网印刷、数字印刷、移印等多种技术融合应用,尤其在精密部件印刷中表现突出。
为解决高端制造领域的印刷痛点,Ritzi 创新性地引入等离子表面处理技术,通过优化承印物表面特性提升油墨附着力与印刷精度,这种工艺细节的把控使其能满足汽车仪表盘、植入式医疗设备等对印刷质量要求近乎苛刻的场景需求。作为本次合作的发起方,Ritzi 精准捕捉到行业两大核心矛盾:一是医疗、汽车行业认证材料的工艺局限性,二是熟练技工短缺与个性化需求增长的冲突,其对市场痛点的深刻洞察成为技术创新的起点。
关于Marabu GmbH & Co. KG:工业油墨的 “标准制定者”
玛莱宝(Marabu)作为全球领先的工业油墨供应商,以近 2000 种丰富产品构建了覆盖多行业的油墨体系,其产品涵盖丝网印刷油墨、移印油墨、数码油墨及保护光油等多个品类,广泛应用于汽车、包装、医疗等关键领域。在本次合作中提供的参考级丝网印刷油墨,正是其技术实力的缩影。
该公司的核心优势在于材料性能与行业标准的深度匹配:其 SR、TPU 等系列油墨具备哑光质感、强塑性等特性,专为 PP 等特殊材料设计,可满足汽车仪表显示盘的耐候性要求与医疗器械表面刻度的耐磨性需求;更关键的是,其油墨均通过欧盟 ROHS、EN71-PART3 等严苛认证,在生物相容性、化学稳定性等指标上完全符合医疗与汽车行业的高标准,这也是 Ritzi 客户群体始终依赖其材料的核心原因。
关于Quantica GmbH:高粘度打印的 “设备突破者”
总部位于德国柏林并在巴塞罗那设有分支机构的 Quantica,是专注于工业喷墨技术革新的深科技企业,其核心团队由 50 余名跨领域专家组成,致力于打破高粘度材料的数字化印刷瓶颈。公司的旗舰产品 Novojet™打印头彻底改写了喷墨技术的材料适配边界。
传统喷墨打印头通常仅能处理低粘度油墨,而 Quantica 的 Novojet™技术实现了10 倍于传统设备的粘度适配能力—— 在喷射温度下可处理粘度达 250 mPa·s 的材料,室温环境下适配性更是高达 13,000 mPa·s。这种技术突破使其能兼容工业涂层、胶粘剂、颗粒型油墨等高性能材料,为丝网印刷油墨的数字化应用提供了关键设备支撑。除硬件产品外,Quantica 还提供从研发用打印机到生产级集成打印引擎的全链条服务,形成 “设备 + 方案 + 服务” 的完整生态。
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