تحول در صنعت با چاپ کاربردی

تحول در صنعت با چاپ کاربردی ، چندی است که موضوع چاپ کاربردی ورد زبان بسیاری از گزارش‌ های رسانه‌ ای شده است. به گفته‌ی برخی از این گزارش‌ ها چاپ کاربردی یک فناوری در حال تکامل است که بسیاری آن را گام بعدی در تولیدات الکترونیکی با حجم انبوه می‌نامند.

چاپ کاربردی که چندین بخش صنعتی از قبیل بخش چاپ، مواد خام و الکترونیک را در هم آمیخته است برخی از شرکت‌ های عمده را تحریک به اشتغال در این بخش کرده است. از جمله این شرکت می‌توان به: Eastman Kodak، BASFSE، DuPont، Toyo Ink، Haiku Tech، Avery Dennison و بسیاری دیگر اشاره کرد.

تحول در صنعت با چاپ کاربردی

شرکت GSI Technologies که یکی از بازیگران فعال در این عرصه است، مشغول تولید با کیفیت و توزیع مجموعه وسیعی از اقلام مختلف است که از میان آن‌ها می‌توان به موارد رو به رو اشاره داشت: آنتن‌های کارتی بدون تماس، لامپ‌های الکترولومینسان، الکترودهای پزشکی درمانی و تشخیصی، رساناهای چاپی و … این شرکت اعلام نمود که با تمرکز بر راهکارهای سفارشی می‌تواند به شرکت‌های مونتاژکننده و اتصال‌دهنده‌های فنی کمک کند که در عین کاهش هزینه‌های تولید، عملکرد محصولات و سودآوری تجاری خود را افزایش دهند.

ویژگی‌ های چاپ کاربردی

بر طبق گفته‌های آقای شو چانگ (Shu Chang)  استاد برجسته دانشکده علوم رسانه‌ای موسسه فناوری روچستر اکثریت افراد با واژه چاپ 3 بعدی آشنایی دارند. از این نوع چاپ برای ساخت اشیاء سه بعدی استفاده می‌شود. این نوع فناوری دارای اسامی دیگر از قبیل تولید افزوده و ساخت اشیاء جامد بدون شکل می‌باشد.

وی بیان کرد که چاپ کاربردی می‌تواند سه بعدی یا دو بعدی باشد. هدف آن این است که کارایی فعالیت شما را بیشتر کند. و به همین دلیل است که الکترونیک‌های چاپی و RFID از کاربردهای چاپ سه بعدی به شمار می آبند. واژه چاپ کاربردی یک واژه جامع است. در یک معنا، چاپ سه بعدی چاپ کاربردی محسوب می‌شود، اما نمی‌توان گفت که هر نوع چاپ سه بعدی کاربردی است.

بنا به گفته‌های آقای چانگ از چاپ کاربردی می‌توان برای تولید لنزهای عدسی، سنسورها یا سلول‌های خورشیدی و همچنین بارکدها و کدهای QR استفاده کرد. وی ادامه داد که هم اکنون بسیاری از شرکت‌ها از چاپ کاربردی استفاده می‌کنند. این حوزه آنقدر وسیع، متنوع و جدید است که هنوز نمی‌توان والیان صنعتی معینی را برای آن تعریف کرد. البته شرکت موسوم به 3D Systems یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های فعال در این عرصه است.

مخترعین و چاپ کاربردی

بنا به گفته‌های این استاد دانشگاه دو گروه وجود دارد که از ابعاد مختلفی در این عرصه مشغول اند. گروه اول مخترعین و مهندسین هستند و گروه دوم چاپچیان دیجیتال هستند. مخترعین و مهندسین در حال بررسی روش‌هایی هستند که از طریق آن‌ها بتوان با فناوری چاپ برای تولید اشیاء استفاده کرد.

آن‌ها به تجزیه و تحلیل این فناوری پرداخته  و بخش‌هایی از آن را با روش‌ها و مواد خاصی جایگزین نموده‌اند. به عنوان نمونه، با استفاده از چاپ جوهرافشان می‌توانند رنگ‌های (die) مرکب را با ذرات جایگزین کنند. با این کار به جای این که مرکب حامل رنگ‌ها باشد، ذرات مرکب به اجزا تشکیل‌دهنده اشیاد تبدیل می‌شوند. به عنوان مثال این ذرات می‌توانند نقره‌ای یا مسی باشند.

در روشی دیگر از فناوری جوهرافشان برای بیرون ریختن چسب و مواد چسبنده استفاده می‌شود، نه برای مرکب‌ها. در این روش چسب را بر روی لایه‌ای از ذرات می‌ریزند و سپس یک لایه دیگر از ذرات را روی آن قرار می‌دهند و دوباره چسب می‌افزایند تا بدین طریق یک شی سه بعدی تولید شود. در این روش از پلاستیک، سرامیک و یا فلز استفاده می‌شود.

از نمونه‌های دیگر بکارگیری فناوری چاپ از سوی مهندسی و مخترعین می‌توان به بیرون ریختن مواد بسیار ریز درست همانند بیرون آمدن خمیر دندان از تیوپ آن اشاره کرد. به گفته آقای شانگ با بیرون ریختن یک ماده گداخته شده بسیار ریز همچون پلاستیک می‌توانید اشیاء سه بعدی بسازید.

در این سه مورد از چاپ دیجیتال برای شکل دادن به اشیاء استفاده می‌شود. از طریق چاپ کاربردی، شما می‌توانید اشکال و کاربردهایی داشته باشید. برخی افراد این نوع چاپ را تولید افزوده می‌نامند، زیرا که برای ساخت ماده مجبور به افزودن ماده‌ای خاص هستید.

چاپگر و چاپ کاربردی

همانگونه که در بالا اشاره شد، چاپگران دیجیتالی از بعد دیگری وارد عرصه چاپ کاربردی می‌شوند. آقای شانگ در این‌باره می‌گوید: «چاپگر به مخترع می‌گوید که من با چاپ آشنا هستم. اگر می‌خواهی اشیا الکترونیکی چاپی را تولید کنی، من می‌توانم بر روی زیرلایه‌های منعطف الکترونیک‌های چاپی را تولید کنم. می‌توانم یک تصویر عریض فرمت را بر روی یک زیرلایه منعطف چاپ کنم. نه تنها با فناوری جوهرافشان، بلکه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند چاپ افست نیز این کار را انجام دهم. مزیت این کار این است که چرخه کار را سرعت می‌بخشد و سطح تولید را بالا می‌برد.

 

از زیرلایه منعطف می‌توان برای چاپ تابلوهای نمایشی عریض فرمت استفاده کرد. همچنین در این نوع زیرلایه ها اماکن نوآوری نیز وجود دارد، زیرا که اشیاء دیگر محدود به زیرلایه‌های سخت نیستند. به عنوان نمونه، می‌توان سلول‌های خورشیدی را بر روی یک زیرلایه منعطف چاپ کرد و سپس آن را بر روی سطح منحنی یک وسیله نقلیه بکار برد تا همزمان با حرکت وسبله انرژی را جمع کند.  دیگر این که می‌توان آنتن‌ها را بر روی سطوح منعطف چاپ کرد و در جاهایی که امکان بکارگیری آنتن‌های سخت وجود ندارد از آن استفاه کرد.

ارائه‌دهندگان خدمات چاپی باید با مخترعین و مهندسین در تعامل باشند، زیرا که آن‌ها با گردش کار چاپی آشنایی دارند و می‌توان با کمک آن‌ها ساخت یک شی را از وهله نظر به وهله عمل رساند. بر اساس پیش‌بینی آقای چانگ تکامل چاپ کاربردی درست همانند تکامل فرآیند کلی چاپ خواهد بود  و کم کم از چاپخانه‌های خیلی بزرگ به درون مراکز چاپی کوچک‌تر و خانگی‌تر راه خواهد یافت.