立體印刷的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用分析(下)

三、立體印刷的發(fā)展和前景
立體印刷是一種新的特種印刷，有著廣闊的發(fā)展前景，如今它除了常規(guī)的紙張和塑膠材料外，在其他方面也初露鋒芒，例如：
1、立體動畫片印刷
立體印刷的產(chǎn)品，有一種叫做動畫片。立體照相印刷主要是把6種像拼組在光柵片的一個單元之中；而動畫的情形則主要是兩個像，極少是三個像。動畫片印刷上采用柱鏡光柵片后，不但可得到立體畫片而且可以通過變動畫面角度而得到有活動狀動畫片。我們知道，右眼和左眼觀察不同的像素線，在瓦楞狀透明片下的數(shù)百條不同的像素線通過組合，由于兩眼觀察角度不同，就能得到全部畫面的立體像。此外，被觀察的圖畫，在任一角度觀察時均能獲得立體感，在瓦楞透明片的每一瓦楞單元下可以積蓄1、2、3......像素線，當左右眼的位置移動時，像素線1與2、2與3、3與4......成對組合，這樣就可以通過透明片放大后連續(xù)看到。動畫的情形，是使瓦楞透明片的紋理構(gòu)成橫向水平位置，兩眼一起觀察像素線1、2、3......，這些像素線在柵距0.6mm的每一柱鏡單元內(nèi)有 18條，然后按曬印方式制成動畫片。也可以說是將貼張原畫（相當于電影的18片格連續(xù)兩面）蓄在一張照片中，在其上面橫放一光柵透明片，由前向后搖晃，則相當于電影在一秒鐘內(nèi)可表現(xiàn)出的動作畫面。此外，還有一種在同一畫面上、分別在幾個部分作不同變移的動畫片。這種有動感的立體畫片制作的步驟如下：
首先：要準備一張與眾不同的動畫照片，它是用18幅影片畫面依次重疊曬成一張照片。用這張照片作原稿，在照相機的感光片前加凹凸的薄透明塑料板，再在這塊塑料板前以適當距離安置一英寸大小、300線的網(wǎng)屏。而后，照片的反射光透過網(wǎng)屏和塑料板到達感光片上，即制成一張由像素分解成的連續(xù)像聚成的照相底片。用此制版印刷就可以制得具有動感的畫面了。不過，這張畫面就這么觀看，是很模糊的，看不清圖像的輪廓線，還必須在兩面上附加透明的柱鏡片，才能達到用肉眼直接觀看的目的。如果把印出的立體印刷品稱做三維空間印刷品，進而將動感的因素接加進去，使立體感和動畫結(jié)合起來，就能生產(chǎn)出一種新的四維空間印刷品了。
2、在織物上印刷三維圖案
在紡織品上印刷圖文，一直都是沿襲傳統(tǒng)的平面印刷工藝，印刷技術(shù)人員可以印刷所想像的任何東西，但設(shè)計師只能進行平面物體設(shè)計，而只有發(fā)泡油墨例外。盡管發(fā)泡油墨可以出三維效果，但發(fā)泡程度很難控制，即使是最好的印刷工人使用發(fā)泡油墨印刷時，也很難準確地復(fù)制出圖像的細微層次。
最近在美國，有一研究小組研制出一種新型t恤絲網(wǎng)印刷油墨，墨層厚度可達600μm以上，同時可以有效地控制墨層的凸起。與以前情況對照，普通印刷品的最厚墨層通常是印在轉(zhuǎn)印紙上的金屬裝飾油墨的墨層。據(jù)報道，當前在著墨性能良好的平面及無孔承印材料上的墨層厚度最多只可達250μm。然而，墨層厚度并不是織物三維印刷最顯著的特點，最引人注目的是它的高分辨率和清晰度。三維印刷可使墨層的邊緣十分清晰光滑，看上去好像經(jīng)過模切或激光雕刻的一般。三維印刷的墨膜不像高遮蓋力油墨的轉(zhuǎn)印、運動衫印刷以及塑膠油墨印刷那樣，圖像邊緣往往很薄，不管模版清晰度多高，印出的圖像都很容易被蹭臟；也不像發(fā)泡油墨那樣，盡管能印出很厚的墨層，但固化后邊緣不清晰、規(guī)則。而三維印刷品則清晰、干凈。從20世紀80年代開始，隨著紡織品四色印刷工藝的逐漸系統(tǒng)化，一些人就已經(jīng)致力于三維印刷，以改革t恤裝飾工藝。但由于翻譯等原因，常常將三維印刷叫做“高密度印刷”。其實三維印刷的墨膜只是比常規(guī)固化的發(fā)泡油墨的密度高一些，并沒有高遮蓋力白色塑膠油墨的密度高。
三維圖像印刷的特點絕不僅僅是使用一種不同的油墨或乳劑，成功的三維印刷需要掌握與普通印刷不同的操作規(guī)程和標準印刷程序相比盡管不是很難，但有很大區(qū)別，而且必須和許多綜合系統(tǒng)很好地結(jié)合起來，三維印刷才能產(chǎn)生新的巨大影響。
我們知道，紡織品的印刷都是以絲網(wǎng)印刷的，在此所敘述的都是以絲網(wǎng)印刷為例。在絲網(wǎng)上，三維印刷使用24線/cm的絲網(wǎng)，繃在可重復(fù)繃網(wǎng)的網(wǎng)框上，張力至少為30n/cm。這種絲網(wǎng)目前有5種線徑，其范圍為120－145μm，實踐證明，使用線徑最細的絲網(wǎng)比較好，因為細線徑的絲網(wǎng)可以使同版的開孔處填充盡可能多的油墨；此外，最好使用染色絲網(wǎng)，這是因為三維印刷工藝使用的乳劑需要較長的曝光時間，而染色絲網(wǎng)可降低光散射性能。在模版上，絲網(wǎng)印刷技術(shù)人員都知道模版厚度是影響墨膜厚度的主要因素，在三維印刷中也是如此，模版厚度直接關(guān)系到固化后的墨膜厚度。實踐證明，如果保證每一道操作工序都很正確，固化墨膜可達到模版厚度的90％。在三維印刷中，通常使用200μm的模版。目前的問題是不僅要了解三維印刷需要多厚的模版，而更重要的是了解制作厚模版的方法。下面將介紹3種厚模版的制作方法，并分別論述它們的優(yōu)缺點。盡管下面介紹的每種涂布方法所選用的乳劑類稍有不同，但都必須采用快速曝光來補償超厚的乳劑層。快速曝光型sbq感光乳劑或純感光樹脂乳劑（液體或膜片）最好選用重氮或雙固化類型。
（1）液體乳劑。最基本的方法是用液體乳劑在絲網(wǎng)上反復(fù)涂布，需要在絲網(wǎng)的印刷面涂布15－20遍，使模版達到所需要的厚度。首先將第一層乳劑涂布在絲網(wǎng)的印刷面，然后徹底干燥。為了縮短干燥時間，干燥室應(yīng)備有減濕器，使?jié)穸缺３衷?0％－45％。涂完第一層乳劑并干燥后，在同版印刷面的圖像周圍貼上膠帶，以快速增加模版的厚度。涂布第二層乳劑，干燥后再貼一層膠帶。重復(fù)第2、3步驟，直到達到所需要的模版厚度。這種方法的優(yōu)點是可以用熟悉的技術(shù)進行操作。缺點是花費的時間太長（至少幾天），同時乳劑層的厚度不好控制。最困難的是由于這種涂布方法不規(guī)則，很可能對涂好的涂層總數(shù)發(fā)生漏計的情況。
（2）毛細感光膜片。一種快速制作超厚模版的方法。是把毛細感光膜片粘貼到絲網(wǎng)上，最理想的材料是一種最厚的純感光樹脂毛細膜片。目前150μm的直接毛細片已在市場上出售，200－250μm的膜片不久也將面世。粘貼毛細感光膜片時，應(yīng)先準備一塊平板，小于網(wǎng)框內(nèi)尺寸，大于圖像外尺寸，厚1mm,表面應(yīng)絕對平滑。建議使用玻璃板，邊緣和四角要圓滑并保證絲網(wǎng)與膜片之間完全接觸；接著在平板上放一張毛細感光膜片，乳劑面朝上；然后將絲網(wǎng)放到毛細感光膜片上，印刷面朝下。順著毛細感光膜片的一邊將一薄層液體乳劑倒在絲網(wǎng)上，并將液體乳劑分散在整個絲網(wǎng)上，與毛細感光膜片接觸，將膜片粘貼好；最后干燥乳劑層。但是要注意，必須使用與毛細感光膜片相容的液體乳劑，也就是說使用的液體乳劑的增感劑與毛細感光膜片的相同，并具有相同的基本化學性能。大部分乳劑制造商都能夠提供相容的乳劑和毛細感光膜片。
要增加模版厚度，可待毛細感光膜片/直接乳劑層干燥后，從膜片上撕掉聚酯底基，在上面繼續(xù)粘貼另一層毛細感光膜片。操作如下：先以1份液體乳劑與15份水的比例調(diào)配涂布溶液，并在網(wǎng)版印刷面的開孔部分貼上膠帶。然后將網(wǎng)版垂直靠在清洗池邊，用涂布溶液涂布已粘貼在絲網(wǎng)上的毛細感光膜片。在剛剛用液體乳劑浸濕的膜片上再粘貼另一層毛細感光膜片，乳劑層壓乳劑層。干燥這層膜片，然后撕掉聚酯底膜。若要不斷增加乳劑層，可反復(fù)將網(wǎng)版垂直靠在清洗池邊，用涂布溶液涂布已粘貼在絲網(wǎng)上的毛細感光膜片。重復(fù)操作，直到達到所需要的乳劑厚度。此種方法的優(yōu)點是可按需增加模版的厚度，模版表面平滑，而且很好控制乳劑層。缺點是操作程序較慢，當然不像液體乳劑涂布那樣慢。
（3）厚膜片制作方法。制作厚乳劑層的最快的方法是使用盡可能厚的膜片。其厚度范圍為100－700μm。它們不是毛細感光膜片，需要一種特殊工藝。首先要選擇一張所需厚度的膜片，裁切尺寸比模版上的圖像尺寸大6－10mm。從膜片的一側(cè)撕去塑料保護膜，將乳劑面朝上，放在一塊平板上（平板與上述所說的貼毛細感光膜片用的平板相同）。
將絲網(wǎng)的印刷面朝下放在平板上的膜片上邊。然后調(diào)稀液體乳劑，以2份乳劑、1份水的比例調(diào)配。將調(diào)稀的液體從膜片的一邊淋上。將膜片表面的乳劑刮平，并覆蓋均勻。刷去多余的乳劑，將同版干燥。待到網(wǎng)版徹底干燥后，再用裝滿未經(jīng)稀釋的液體乳劑的斗式涂布器涂布網(wǎng)版的刮墨面。再次干燥絲網(wǎng)，從膜片上扔掉第二層塑料保護膜，并準備曝光。此種方法是制作三維印刷模版最快的方法，但目前這種模版材料的供應(yīng)量有限。
至于網(wǎng)版的曝光，由于乳劑類型、厚度、涂布技術(shù)和曝光設(shè)備都會影響曝光時間，因此，一般來說，曝光可以這樣掌握：如曝光光源是50kw的金屬鹵素燈，距離模版16cm，版涂布厚度為700μm，曝光時間則應(yīng)該為7.5－8mln。曝光后，將網(wǎng)版的兩面都浸濕，讓乳劑浸泡幾分鐘，然后再漂洗。清洗過程不能急，要浸泡、漂洗一直到全部圖像顯現(xiàn)出來為止。如果使用的陽圖片非常清晰而且密度較高，顯影后的細微層次將會清楚。網(wǎng)版的清洗時間比普通網(wǎng)版的要長，因此必須要有極大的耐心。
至于印刷機調(diào)試，三維印刷品很容易在全自動絲網(wǎng)印刷機上印刷，這是因為能很好的控制網(wǎng)距，網(wǎng)距是印刷中的關(guān)鍵因素。全自動絲網(wǎng)印刷機操作說明應(yīng)注意如下幾點：將網(wǎng)版裝上印刷機，網(wǎng)距調(diào)制最小；覆墨速度比普通的稍慢，采用恒定覆墨板壓力。如果覆墨板的角度可調(diào)，可將覆墨板與網(wǎng)版之間的角度調(diào)至最小，再將油墨覆在絲網(wǎng)版上；使用75°－80°中等硬度的刮板，調(diào)節(jié)刮板壓力，使其能很好地將同版上的油墨轉(zhuǎn)移到織物上。刮板速度比普通的稍慢，印刷速度最好比平常慢些。為了更好的效果，印刷行程盡可能干凈、平滑，刮兩遍墨會使印刷品蹭臟。當然，也可使用手動印刷機，但很難印刷出均勻一致的產(chǎn)品，而且墨層厚度幾乎不可能達到500μm以上。
如果想增大墨膜厚度，最好的方法是增加網(wǎng)版上乳劑層的厚度，不能靠在一塊網(wǎng)版上刮兩遍墨的方法來增加墨層厚度。因為第一遍墨層干燥后，會發(fā)生堵網(wǎng)，不能再刮第二遍。還有一種增加墨層厚度的方法就是制作兩塊厚網(wǎng)版，連續(xù)印刷兩塊網(wǎng)版，第二塊模版印在用第一塊模版印刷的圖像上，兩塊模版印刷之間的墨層以瞬間便可干燥，第二層油墨就覆在了第一層墨膜上。這樣印刷的結(jié)果，墨層厚度基本上是用一塊模版印刷的兩倍。印刷時圖像中的三維立體部分應(yīng)該最后印，印刷后立刻干燥。如果先印刷三維油墨，干燥后再印其他彩色油墨會出現(xiàn)靠近三維印刷油墨三維部分發(fā)生變形的情況。


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