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關鍵詞:3D印刷;數字資產;平臺構建
中圖分類號:F272 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)13-0029-02
在印刷領域,平面印刷圖像上再現物體立體三維圖像的印刷形式,稱為3D印刷。3D印刷,將三維立體成像技術與印刷工藝特點融為一體,使平面印刷圖像呈現出立體動畫和異變圖的奇特視覺感受,從根本上打破了傳統印刷品平面、靜態、單一的局面,給印刷工藝帶來了新的內涵與活力[1~2]。
一、3D印刷發展趨勢
近年來,隨著計算機圖像處理技術、印前制版技術、印刷技術、光柵制作技術的迅猛發展,3D印刷得到了迅速發展,在3D印刷理論、設備、軟件平臺和制作工藝技術的研究、市場開拓等方面均取得了顯著成果,在印前圖像制作、數據輸出、印刷成圖工藝和光柵材料等方面均有所突破 [3~4]。在立體印刷技術及設備開發商和立體印刷企業的共同培育下,立體印刷萌發出新的生機,將進入一個嶄新的發展階段 [5]。3D印刷,現已在工藝美術、文化用品零售批發、戶外廣告、攝影領域逐漸嶄露頭角。
與傳統印刷相比,3D印刷優勢明顯:(1)立體感強。3D印刷品,色彩豐富、如同實物的立體感,對人眼產生強烈的吸引力,有身臨其境的感覺。(2)附加值高。在競爭日益加劇的印刷市場,印刷微利化時代已經到來。3D印刷能擴展印刷服務產業鏈,是企業增值印刷的重要著力點。(3)防偽性強。3D印刷工藝復雜,所需要的特殊設備投資大、技術含量高,仿造者對原創產品難以直接通過拍照掃描和一般印刷設備等技術進行復制,同時消費者也能一目了然地看出效果,能實現較好的防偽功能。(4)創意性強。3D印刷獨特的表現方式能夠實現多種多樣的藝術效果,能體現商品設計更加多樣的創意,能實現包裝設計的創新。
二、3D印刷企業存在的問題
在3D印刷中,將圖像在計算機環境下,利用軟件平臺進行印前制作,生成立體光柵圖像是個復雜過程。光柵3D印前圖像處理,要完成對原稿圖像的顏色與階調層次處理、視差圖的生成、多像合成等復雜作業 [6]。首先將原稿中的景物按凹凸視覺效果勾畫等高線,然后選定主體中心,將前后景物進行一定量的位移,最后形成不同視差角度的圖像序列[7]。3D印刷在印前圖像設計中存在以下問題:(1)3D圖像素材雜亂。隨著企業累積的素材數量的越來越多,設計人員只能憑記憶查找素材,這樣給查找、制作都帶來巨大的困難。(2)3D印刷圖像數據量大。3D印刷圖像精度高,圖層多,對設備性能要求很多,即使采用高檔設備,數據處理速度也很慢,而且文件較大,存儲空間不夠時,容易被刪除。(3)偏差匹配精度要求高。光柵與多視圖的位置匹配關系要求非常準確,但由于光柵線數、圖像分辨率、加網線數、網點形狀、輸出設備分辨率、印刷時紙張(光柵片)的變形等因素會造成匹配時出現誤差。要通過手工或軟件輔助等手段實現這種關系匹配,十分煩瑣。(4)設計人員經驗水平要求高。目前的工作過程中,大多數3D印刷企業采用的是一人全程負責式,不能多人協同工作。從圖片的查找、掃描到圖片的編輯再到排版、打印等一系列環節全部由一個設計師來完成。這就對設計師的能力要求非常高,設計師不僅要具備高素質設計、策劃能力,還要具備熟練掌握各種編輯、制作類軟件的能力。(5)溝通協調困難。設計制作人員之間由于對文件格式及使用方法上不能有效地溝通,而采用了不一致、不正確的使用方法,會影響產品質量。
三、數字資產管理平臺構建
數字資產管理(DAM),是以數字資產文件獲取、存儲與重復利用為目標的新技術,主要應用于新聞媒體、圖書出版、印刷包裝等行業。如果將數字資產管理(DAM)應用到3D印刷企業中,可以較好應對3D印刷圖像制作和處理問題。
數字資產管理系統(DAMS,D1g1ta1 AssetsManagement System)是對數字資產進行組織與管理的系統,它由數據錄入、管理、整合和四個主要的功能模塊組成,完成從多媒體信息的輸入、存儲管理、檢索查詢,到編輯整合、出版物制作等,再到印刷出版、電子出版、網上等一系列工作。
數字資產管理的基本思路是:多媒體信息經過數據錄入模塊加工后,被納入到數據管理的范疇,存儲在數據管理模塊控制的存儲體中;在需要時,數據管理模塊將內容從存儲體中提取出來,經由數據模塊加工或合成后,進行多方位的。數據錄入是指通過數字化和必要的加工過程將文字、圖像、視頻以及音頻等多媒體信息轉換為數字化內容,如文字錄入、圖片掃描、視頻信息的數字化以及輔助查詢的關鍵幀的提取等。各種多媒體信息經過錄入進入到內容管理平臺,在這里,數字化信息被分類、標引,并連同其標引信息將被存儲到數據庫或其他存儲體(如磁盤、光盤等)中。
內容管理是數字資產管理系統的核心,可實現對多媒體信息的存儲、查詢以及系統控制、用戶權限設置等功能,具體來說包括:對各種類型的數字化信息進行分類、索引以及存儲等;對數字化信息本身及其索引信息進行增加、刪除以及修改等;實現多級查詢和多次查詢功能,既支持簡單的查詢,也支持復雜的條件查詢;針對不同的用戶進行權限分配管理,保證系統的安全性,以及日志生成、數據備份等。
數據模塊通過有效的查詢手段提取數字內容,依據不同的媒體進行出版前的整合加工,生成新的數字內容,并以各種形式進行。文字和圖像可以用于報紙和書刊印刷,也可制作成電子書,刻成光盤,生成網頁等;視頻內容可以進入到編輯程序,進而進行數字播出、網上視頻點播等多渠道。
3D印刷企業應用數字資產管理(DAM)可以解決的問題:(1)提高生產效率,方便電子文檔的管理,減少文件查詢、調用時間,加快生產速度;印刷生產本身就是一個不斷產生數據的過程,這個過程使印刷企業所需要管理的數據日積月累,數據量十分巨大,隨著生產規模的不斷擴大,海量數據的存儲管理工作將會變得十分煩瑣。目前大部分的印刷企業采用的數據存儲方式基本上都是文件直接存儲,這種方式給將來的檢索、查詢以及數據的再利用帶來了許多的不便。利用信息管理技術實現數據存儲、管理、查詢,可實現數據的有效組織和管理。(2)提升印刷質量。3D印刷要求印刷更精細,生產環節更加多變,其印刷出來的效果優秀與否牽涉到設計、印前、制版、印刷各個生產環節。數字資產管理可以對以上生產因素進行很好控制。(3)數字資產管理,可以對數字圖像圖層及操作參數進行集中,為客戶提供額外的數字內容服務。(4)升級管理,解決生產數據規模不斷擴大所帶來的管理問題。(5)降低設計人員的操作要求,由于對數字圖像進行了分類,給類似的圖像處理提供了參考參數。另外,可以將一個活件處理過程,分解成若干個流水線環節,可以分布合作方式來處理圖像,避免了所有環節都需要一個設計人員來完成的困難。(6)數字資產管理系統中提供了盒型結構圖,可以方便3D印刷盒型設計。
四、總結
總之,利用數字資產管理(DAM),能改變3D印刷印前設計中存在的印刷企業中印前設計存在“數字素材煩雜、圖像處理繁瑣、協同操作困難、預視效果較差”的現狀,根據項目前期預研和市場調查,開發3D印刷數字資產管理系統能較大提高3D印刷設計效率,降低對設計人員經驗水平的要求,能提高3D印刷質量,優化3D印刷工藝流程,降低印刷廢品率,擴展3D印刷產業鏈,為用戶提供更多的數字服務。
參考文獻:
[1] 王璐.立體印刷工藝在包裝設計中應用[J].藝術探索,2010,(1):149.
[2] 王小京.光柵立體印刷的制作原理與未來發展[J].今日印刷,2006,(7):37-38.
[3] 張昌印.光柵立體印刷工藝詳解[J].今日印刷,2010,(10):67-69.
[4] 史瑞芝,安敬,汶建龍,等.一種適用于柱鏡光柵立體印刷圖的柱形網點模型[J].中國印刷與包裝研究,2009,(2):52-53.
[5] 彭愛華,朱化鳳.應用于立體印刷的矩陣式透鏡光柵的原理[J].燕山大學學報,2010,(3):262-264.
想要將手機相冊中的照片印刷成個性相冊需要幾步?要花多少錢?不久的將來,依托一項名為“云印刷”的技術,這些問題將迎刃而解:無需顧慮驚人的流量、不用擔心有限的網速和不菲的相冊制作費,更不用費盡心思構思相冊的版式設計,只要在手機中將照片選定,通過3G甚至2G手機上傳至網絡云端,12小時后,一本制作精美的專屬相冊就將送到你的手里,而它的價格至少要比現在所有數碼DIY相冊的費用便宜一半。
商業活動的增多,消費水平的提高,促使個性化印刷的應用范圍迅速拓展。如產品促銷單、飯店的菜單、通行證、賀卡、請柬、郵購廣告單、獎狀、企業形象設計手冊等個性化印刷產品都有著廣泛的社會需求。不斷變化的客戶需求導致按需印刷的增長,印品的印數越來越少,數字化印刷技術的應用,使得一張即可起印。人們不僅希望能隨時隨地按需要的數量來印刷,還希望交貨期越短越好,價格更便宜。這些變化迫使傳統印刷商尋求新的業務,個性化印刷的應用正好為傳統印刷商提供了開拓新市場的機會。
個性化印刷相對于傳統印刷而言,是利用數字印刷技術,在印刷設計過程中,所印刷的圖像或文字可以按照預先設定好的內容及格式不斷變化,使從第一張到最后一張的每張印刷品都可以具有不同的圖像或文字,每張印刷品都可以針對特定的對象來設計和印刷,從而可以滿足顧客對于個性的強調。作為傳統印刷方式的一種有效補充,它與當前國際性的個性化風潮不謀而合,因此受到了人們的廣泛喜愛。
國內首家“云印刷”服務供應商——長榮股份
云印刷是基于云計算商業模式應用的印刷加工、印刷管理、印刷云平臺的總稱,是印刷技術與數字信息技術的有機結合。
目前,長榮股份已擁有一套強大的云印刷軟件平臺,未來將在市場推廣。該平臺將網絡技術、云儲存技術應用在印刷產業中,徹底改變了傳統印刷行業先制版再印刷的方式。云印刷平臺能將用戶上傳的電子文件自動編輯排版,同時提供了海量的應用模板,用戶只需坐在家中輕點幾下鼠標就能在短短幾分鐘內完成任何印刷產品的電子制作。不僅省事、省時,還能突破傳統印刷方式的成本限制,為印刷量小的用戶提供低廉、個性化的印刷服務。
2012年12月24日,天津長榮印刷設備股份有限公司對外投資公告表示,將投資2000萬元設立全資子公司“天津健豪云印刷科技有限公司”,從事云印刷及相關產品的技術開發生產和銷售。
此次新公司的創立,融合了長榮股份與健豪印刷事業股份有限公司兩方面的心血。一方是專業研發、生產、銷售印后設備的高新技術企業、上市公司,另一方為臺灣印刷界首屈一指的王牌企業,二者的“合璧”似乎向業界發出強有力的信號:云印刷已經從概念慢慢演化為現實。
隨著互聯網、信息技術的不斷發展,報刊、圖書等出版物不再局限于紙質媒體出版,能在不同客戶端顯示的數字媒體出版成為當今熱點。因此,為了培養學生在跨媒體出版方面的能力,中心建立了出版物虛擬仿真實驗平臺,旨在通過報刊、圖書等出版物的虛擬仿真實驗,將數字出版與傳統出版相融合,虛實結合、系統全面地提升學生的綜合設計和實踐創新能力。平臺現有方正飛翔排版軟件、方正飛旋標引反解系統、方正數字報刊生產制作系統、喜閱報刊制作系統、PTCArbortext動態數字出版系統、圖像工作站、服務器、數字印刷機和一些印后加工設備,主要開設報刊跨媒體出版物制作實驗和圖書跨媒體出版物制作實驗。⑴報刊跨媒體出版物制作實驗報刊跨媒體出版物制作實驗是數字出版專業必修實驗之一。本實驗能實現報刊的排版、紙質報刊的輸出、模擬紙質報刊的數字報刊制作、數字報刊在各終端的等,以實現報刊“一次制作,多種媒體”,滿足當今報刊業發展的需要。因此,在“跨媒體出版”課程教學中,開設報刊跨媒體出版物制作實驗是必不可少的。本實驗生成的數字報具有與紙質報一樣的版式,再現了報紙的版面語言魅力,真正實現了對紙質報刊的模擬,同時又融合了網絡閱讀新聞的方便和快捷的新型網絡媒體,除文字、圖片外,還可將音頻、視頻、動畫等在各報紙版面中呈現,聲像并茂,操作直觀、簡潔方便,令人耳目一新,全面提高學生實踐和動手能力,培養學生的創新精神。⑵圖書跨媒體出版物制作實驗圖書跨媒體出版物制作實驗能實現圖書數字化的加工、內容資源的管理、多渠道的等,以實現圖書“一次制作,多種渠道”,以培養出版行業因新型業務發展而需要的人才。因此,在“數據加工及內容資源管理”課程教學中,開設圖書跨媒體出版物制作實驗是必不可少的。本實驗通過內容的一次制作,同時能提供電子書、多媒體內容、在線教育服務、移動閱讀服務、按需印刷服務、傳統印刷服務、電子商務、互動交流等,能在不同終端上模擬紙質書的效果,并融合網絡閱讀新聞的方便和快捷的新型網絡媒體,除文字、圖片外,還可呈現音頻、視頻、動畫等,聲像并茂,可全面提高學生自我學習和創新精神,培養學生獨立解決實際問題的能力。本實驗主要為學生提供圖書跨媒體出版物制作的動態數字出版實訓平臺,采用PTC公司的Arbortext系列產品,使學生具備圖書出版全流程數字化的能力,讓學生能夠有一個完全符合數字出版的實際運作的學習和實踐環境。本系統采用通用的技術標準,開放的技術環境,學生通過教育和實驗后,能夠達到出版企業的要求。
2.印刷設備虛擬仿真實驗室
建立印刷設備虛擬仿真實驗室的目的主要考慮到以下幾方面因素。在設備投入方面:一臺印刷機的價格動輒幾百萬元甚至上千萬元,而虛擬仿真實驗室的成本比印刷機要便宜得多。在場地方面:印刷生產對場地、環境等要求很高,首先占地面積大,對建筑的地面強度、室內溫濕度、水電配置都有特殊要求,而虛擬仿真實驗不存在這些問題。在實驗成本方面:印刷生產需要水、電、油墨、紙張、橡皮布等許多耗材,要準備這些耗材是一件非常麻煩的事情,而且大大增加實驗成本,而虛擬仿真實驗室很好地解決了這個問題。在印刷故障設計方面:將一臺印刷機調試到正常工作狀態是一件很難的事情,而將印刷機準確調試到某一故障狀態無疑是件更難的事情,而虛擬仿真實驗可以方便快捷地實現這一要求。在印刷故障范圍方面:即使理論上能夠實現,但不可能以損壞印刷機為代價來設計印刷故障,因此傳統實驗模式所能設計得到的真實故障十分有限,而虛擬仿真實驗不存在這樣的問題,幾乎可以囊括所有故障。在印刷故障真實性方面:經過多位國際印刷專家多年設計和不斷改進,虛擬仿真系統可以真實模擬印刷機出現的各種故障。在直觀性方面:虛擬仿真系統對印刷機的模擬比較直觀。在對學生要求方面:傳統實驗模式要求學生具備一定理論基礎后才能進入實際操作,而虛擬仿真實驗可將理論培訓和實踐操作培訓融合為一體,由淺入深,達到良好的培訓效果。在安全性方面:傳統實驗模式存在雙重風險,即設備安全和人身安全,而虛擬仿真實驗不存在該問題。在實驗環境方面:傳統實驗方式由于是在生產車間,噪聲、氣味等影響很大,而虛擬仿真實驗采用計算機培訓,環境舒適。在方便性方面:傳統實驗準備一堂課需要生產上多方協調,花費很多人力、物力、財力,而虛擬仿真實驗則方便、快捷、高效。在實驗效果方面:使用虛擬仿真實驗完全可以達到真機實驗效果。鑒于此,平臺利用SHOTS膠印模擬軟件和自主開發的數字印刷機仿真系統軟件,為印刷工程、數字出版、包裝工程、藝術設計和輕化工程開設膠印機虛擬仿真實驗和數字印刷機虛擬仿真實驗。⑴膠印機虛擬仿真實驗印刷模擬軟件系統是由法國Sinapse公司針對印刷行業研發的一套先進的模擬培訓系統。該軟件系統包括單張紙膠印、熱固型輪轉、冷固型輪轉、柔印、凹印等印刷模擬操作系統。以SHOTS膠印模擬系統為例,系統通過對印刷機各部件,包括控制臺、給紙裝置、印刷單元、上光單元、收紙單元、空調、潤版液裝置的模擬,使學生可以最大程度地模擬使用印刷機,模擬各類印刷故障,從而更全面地認識印刷工藝。該系統包含兩款主流的印刷機型:羅蘭700印刷機以及海德堡SM52印刷機。系統對1至6色印刷從續紙到上光,印版、橡皮布、油墨、紙張及其他所有控制臺調節和機臺調節等一系列印刷工藝流程均可以模擬操作,就如同在真實的印刷車間,而區別則在于既不浪費紙張、油墨,也不會對機器設備造成磨損。印刷模擬系統軟件在標準的多媒體硬件上運行,配備一到兩臺顯示器。第三臺(可選)顯示器顯示折頁后的印刷品(主要針對輪轉印刷機模擬系統)。印刷控制臺顯示器顯示從進紙到取樣的整條印刷生產線,可以設置和調節所有功能。控制臺上的圖標顯示印刷品、樣張和質量控制工具,可以檢查印刷機不同參數設置的狀態。一個互動式的自助診斷幫助界定故障可能的起因,提供解釋及建議的解決方法。印張顯示器將印刷樣張與標準樣張進行對比。操作員可以比較印刷品和正確樣張之間的差異,放大鏡能夠檢查頁面和套準,用放大鏡和密度計檢查印刷控制條,用來評估灰平衡、網點擴大、重影、密度、疊印、印版曝光等。實驗教學過程中,可以通過軟件自帶的數百個習題練習印刷故障的排除操作,練習的復雜程度可根據學生的實際情況和需求隨時調整。同時,教師可以根據學生的實際情況通過自定義方式進行樣張編輯、習題編輯等操作,創建不同等級的印刷生產故障,供學生實踐操作使用,從而最大程度地接近真實印刷操作。⑵數字印刷機虛擬仿真實驗利用VRP-builder虛擬現實編輯器,以及自主開發的數字印刷機仿真系統,模擬數字印刷機的結構和運行流程,并實現培訓、測試等,考查學生對數字印刷機結構、工作原理方面的綜合應用能力,特別是組裝、操作和順利運行設備的能力,學生可選擇不同結構的數字印刷機進行拆裝。
3.印刷企業管理仿真實驗室
關鍵詞:SMT 雕刻機 網板
中圖分類號:TP23 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(b)-0055-01
1 研究背景及意義
目前電子生產企業進行大批量SMT生產都是采用鋼網印刷及貼片焊接,其中鋼網印刷基本過程是用印刷機通過鋼網將錫膏印刷到表面貼裝電路板上,但對于不同的電路板需要開具對應的鋼網網板。SMT教學中同樣需要交代錫膏印刷工藝及操作,一般情況下由于教學性質決定了用于錫膏印刷的PCB板數量有限,并且PCB上元件的布局也不是一成不變的,此種情況下花費不菲代價根據多種不同電路板定制購買對應的鋼網未免不太合適。更多情況下由于教學條件以及資金的限制導致不完全具備錫膏印刷機及鋼網,又該如何快速而有效地完成多種常規PCB板的錫膏印刷操作教學呢?對于學校來說可以借助實訓室PCB雕刻機等相關設備制作一種在很大程度上替代鋼網進行SMT錫膏印刷并在投入成本上相對前者要低得多的印刷網板進行SMT教學。
2 具體設計與制作
我們以開具某型LED表貼模塊的印刷網板為例。該模塊LED元件大小為3×3 mm。
所需設備、材料及工具有:SP-3030型PCB雕刻機一臺,安裝有相應PCB雕刻軟件和Altium等Protel軟件的PC機一臺,購買的尺寸規格為40.5 mm×34.5 mm×0.3 mm的雙面敷銅板一塊,雕刻鉆頭、扳手、膠帶等相關工具若干。該網板設計與制作方法具體如下:
(1)首先用Altium軟件對用來制作網板的相應PCB圖進行處理,刪除不必要的層信息,保留最基本的焊盤所在層。具體步驟包括:用Altium軟件打開該電路板的PCB圖,依次選擇菜單中Design-Netlist-Clean All Nets命令,選擇菜單中Tools-Un-Route-All命令,選擇Tools-Polygon Pours-Shelve 13 Polygon(s)命令,右鍵點擊圖中需要刪除的Top層元件(默認紅色),選擇菜單中Find Similar Objects(查找相似對象)命令彈出對話框,在對話框中將Object Specific一項中的Layer-TopLayer條目屬性下拉列表內容改為Same,然后點擊OK按鈕,即把所有屬于Top層的元件都高亮選中,然后按下Delete鍵即可實施刪除。然后用同樣方式刪除Multi Layer(個別定位孔除外)以及TopOverLay等無關層元件(默認黃色),畫上KeepOut層外框(默認紫色),否則雕刻機無法識別定位孔。選中一個焊盤,然后右鍵菜單中選擇Find Similar Objects(查找相似對象)命令,彈出對話框,將其中Layer層屬性改為MultiLayer,將Hole Size屬性改為0.1mil(本設計中不超過焊盤尺寸的任意數值均可)。
(2)將PCB文件生成gerber文件。打開本設計中雕刻機自帶的PCB線路板雕刻軟件,點擊工具欄中“打開”按鈕,點擊窗口中“瀏覽”按鈕,在桌面路徑下找到CAM for文件夾,選擇文件,點擊“確定”按鈕,彈出用于制作的網板圖形。點擊工具欄內“參數”按鈕,在“當前文件孔徑”選項中選擇1.1 mm×4608,鉆孔深度改為0.6 mm,其他選項默認并點擊“添加”按鈕。然后點擊“操作”按鈕,彈出界面。
(3)將雕刻機與電腦聯機并在雕刻機上固定好特殊規格覆銅板完成網板的制作。雕刻完成后還需根據手動絲印臺實際安裝尺寸進行剪板、去毛刺、清洗等后續處理,得到網板效果,該網板通過前述工序加工后尺寸為33.2 mm×30.8 mm×0.3 mm,將該網板固定于手動絲印臺上。
3 特點及效果分析
通過上述方法設計和制作的網板通過在教學中實際使用總結其主要特點和效果如下:
(1)取材成本低。由于采用的是一定厚度的雙面覆銅板,相比較同等厚度的鋼網來說成本要低得多。
(2)加工成本低,方法易操作。本板可采用一般線路板雕刻機進行加工制作,相比較鋼網的激光雕刻工藝來說,加工成本低很多。該網板設計和制作方法的掌握對于稍加培訓相關人員來說足以勝任。
(3)投入使用快,周轉靈活。在熟練掌握Protel軟件以及雕刻機基本操作并且加工難度不是很大的前提下,可以很快完成制作并投入使用。同時可以根據不同需要在同一臺手動絲印臺上靈活地加以更換網板。
(4)使用場合較廣,質量可靠。具備條件的實訓室可以采取錫膏印刷機自動印刷和使用該網板進行手動印刷相結合的教學方式,不完全具備條件的實訓室則完全可以使用該網板進行手動印刷。并且只要相關人員實施印刷操作到位甚至具備一定的經驗,質量是完全有保障的。
(5)可循環利用,環保。在清潔和保存完好的前提下,同一塊網板可以循環利用,此外該網板在物理加工過程中幾乎不產生有毒有害物質,因此具有環保意義。
我國包裝印刷業屬于包裝工業的配套工業,技術起步較晚,整體水平較低。因包裝印刷具有復雜性、特殊性,包裝印刷是一種外部裝潢,印刷要求精美、產品特點突出。另外,要加強包裝結構設計,因產品的形狀各異,造成包裝結構設計較為復雜,不僅需滿足產品特點知識,還要保護產品的知識產權,同時需達到倉儲、運輸的需求,因此許多包裝屬于開型,包裝印刷技術的具有一定難度,因包裝材料差異,包裝印刷承印物形式多種多樣,需選擇不同印刷方式,有時同一種產品需采用多種印刷方式。所以,包裝印刷同一般出版印刷對比,包裝印前與出版印前具有很大差異。因此,我國包裝印刷具有針對其特殊性,要求技術完善、功能良好的包裝設計系統,以推動我國包裝技術的進一步改造。
近年來,電分機高端系統、彩色做么系統在包裝領域中的應用,是的包裝制作的版面質量得到很大發展。但該常規彩色印前系統并非一個專業性的包裝制作系統,無法提供一個完美的整體解決方案。所以,我國高等院校、包裝科研部門開發了一些實用性好、功能完備的包裝機械、造型、結構等CAD軟件,計算機軟件促進包裝領域發展,提高包裝技術水平方面,具有極大的積極作用。例如,上海激光研究研制的激光切割模板系統,開創了我國包裝領域的CAM、CAD技術的啟程,尤其是方正包裝系統,是第一個由我國自主開發的包裝專業設計系統,該系統將彩色印刷、裝潢設計、結構設計融合于一體,具有完善的功能。該系統根據紙盒結構特點,有效提供靈活多變的盒形圖設計工具,目前,在國內,該系統的盒形數據庫具有最全面的盒形種類,能高精度、高質量、便捷的結構設計、結構制圖。該軟件的開放性良好,數據格式為通用的輸出格式,不同平臺上圖像、圖形均能與其結合,可對包裝版面中的圖像信息、圖形信息、高質量文字進行方便靈活的設計。計算機平面的整頁拼版字體進行有效交互,避免了繁瑣連曬操作。該軟件的制作階段可直接對激光設備開模進行控制。通過電腦平臺,可有機連接該系統的平面制作、平面設計、印后加工緩解,全面調節人工控制、生產效率、包裝制作質量??偠灾?,方正包裝系統實現了全數字化,可有效精確包裝設計、加工、制作環節,集成了我國包裝CAD技術。
隨著包裝領域中計算機技術的逐漸推廣應用,對于包裝設計系統,要求日益增加,國內現存的包裝設計系統具有一定的功能局限性。其一,軟件種類較少、適應面較窄,只能針對某一包裝設計,對于該類設計而言,軟件設計還不阿文納薩,例如,方正FounderPack軟件只是一種傳統的紙盒設計系統,而對于紙制品的包裝設計仍需加強晚上。包裝印前設計需考慮工藝設計,同時還需考慮印后處理。其二,連拷控制技術、軟件自動控制技術需進一步加強,保證知識產權,尤其是對爬移、跨頁、自動分頁處理,需進一步完善技術控制。其次,應進一步加強軟件自動控制及連拷控制技術功能知識產權,特別對自動分頁、跨頁處理、爬移控制等折手控制的功能要進一步完善。在國際上,包裝工業多功能一體、開發系統完善的計算機技術不斷被研發出來,計算機網絡技術、人工智能技術的出現,計算機技術在包裝領域的應用逐漸增多,范圍也逐漸拓展。
在我國包裝印刷業,需加強新技術的推廣應用,營造良好的應用環境,尤其是包裝技術的計算機軟件開發商、技術發展企業,想加強合作,共同研發出彩色印刷、裝潢設計、結構設計為一體的包裝設計系統,同時盡力推廣、研發出具有自身特點、經濟性腔、先進性的計算機輔助系統,加強技術改造,有效推動我國包裝印刷領域的快速發展。(本文作者:王文華、袁繼榮 單位:商丘職業技術學院、商丘職業技術學院)
我們在走訪服務品牌擁有者的包裝印刷企業時,發現有很多具有卓識遠見的老板已經意識到轉型的重要性。他們覺得包裝印刷企業絕對不能只是一個盒子、標簽或塑料袋的生產企業,而應轉變為品牌擁有者的包裝解決方案供應商,應該協助品牌擁有者完成品牌管理、提高品牌價值。但是轉變是非常難的,怎么做才是真正考驗包裝印刷企業管理者的問題。針對品牌管理,包裝印刷企業不妨嘗試以下幾個方面。
(1)從顏色入手,提高色彩一致性
顏色應該是包裝印刷企業最擅長的,也是產品在貨架上最重要的表現方式。品牌的專有色,如可口可樂的紅色、海飛絲的藍色、汰漬的橙色等,必須在不同的包裝形式、不同的產品系列、甚至不同的銷售地點保持完全一致。如果包裝印刷企業從包裝解決方案供應商的高度來考慮這個問題,那么包裝印刷企業就應該完全為品牌擁有者提供紙箱、彩盒、塑料軟包裝及標簽等所有包裝顏色一致。
現在市場上的包裝印前色彩管理往往局限于某種特定的印刷方式,但是艾司科的包裝印前解決方案可以涵蓋膠印、凹印、凸印、柔印、絲印以及數字印刷,為紙盒、軟包裝和標簽提供整體的色彩解決方案(如圖1所示),協助包裝印刷企業為品牌擁有者提供色彩一致。
(2)提供完稿制作服務,保證設計風格的一致性
除了色彩,完稿設計的一致性也非常重要。品牌擁有者通常會有產品形象設計部門,負責某季特定系列產品外觀整體風格的制定。然后將風格指引分發給下屬設計或完稿制作供應商,完成整季系列數千個產品的包裝完稿制作,最后確認過的稿件再經印前處理后分發給各包裝印刷企業完成包裝生產。
大的品牌擁有者之所以要經過如此繁瑣的步驟,并且耗費巨大的人力財力完成稿件制作,正是因為大品牌擁有者意識到了一致性的重要性。包裝印刷企業可以使用一些自動化的內容管理工具和動態完稿內容制作工具,在不增加成本的情況下,為品牌擁有者提供完稿制作服務。例如,使用艾司科的動態內容引擎和插件工具,可自動依據設計模板,完成多國語言包裝完稿制作,協助品牌擁有者做好一致性工作。動態內容工作流程如圖2所示。
(3)提供數字資產的管理
品牌擁有者最終用于印刷的文件通常保存在包裝印刷企業和一些制版公司。除了這部分文件,品牌擁有者還有結構設計文件、拍攝的產品圖片、配方成分表、設計指引和設計元素、完稿文件等很多文件分別由不同的供應商管理。這些文件都是數字資產,屬于品牌擁有者。品牌擁有者希望能夠對所有的數字資產進行有效和可靠的控制。這樣不僅能很好地控制資產的安全分發,還可以提高溝通效率和資產重復利用率。
包裝印刷企業因處于供應鏈的末端,有天然的優勢為品牌商提供優質的數字資產管理,只需有意識地注意品牌擁有者在數字資產管理上的需求,并且有針對性地使用一些軟、硬件工具構架數字資產管理服務,就可以為品牌擁有者解決大問題。例如,艾司科網圣系統完全可以連接印前、生產管理系統,基于網絡平臺提供數字資產管理、審批管理、包裝項目進程管理服務,進而達成品牌管理的最終目標,如圖3所示。
(4)提供項目管理
每個品牌擁有者都會設置包裝項目經理,隨時追蹤包裝項目進度、確保包裝準時交付是每個包裝項目經理最重要的職責。通常來說,每個新產品準備投放市場時,品牌擁有者都會設置一個上架時間,再由上架時間和供應鏈各環節消耗時間來推算各步驟的交貨時間點。例如,如果產品要在8周以后上架,那么第1周就要完成結構開發,第2周完成平面設計,第4周完成包裝生產,第6周完成產品,第7周交付物流。每個環節都必須精準地按自己的交期完成任務,一旦某個環節延誤,就會給后續環節造成壓力。當整個供應鏈涉及數十家供應商,項目的數量是幾百個的情況下,項目的追蹤管理就變成一件極其復雜和繁瑣的工作。同樣,艾司科的網圣系統可以有效地管理包裝項目,提供基于網絡平臺的、實時的包裝進程管理,降低品牌擁有者的成本、縮短成品交付周期,如圖4所示。
(5)提供個性化紙盒網絡接單、印刷、切割服務
隨著客戶要求的提高和包裝印刷企業間競爭的加劇,包裝的訂單量越來越小、設計越來越新穎復雜、應用的后加工物料越來越多,客戶要求的交貨期卻越來越短。因此,包裝印刷企業面臨著非常大的成本壓力,印張數達到1萬的訂單已經算是長單了。
為了爭取訂單,包裝印刷企業通常必須提供免費的實物打樣,這是一項非常耗時、費錢的工作。艾司科的3D包裝模擬軟件,配合網圣系統可以為客戶提供在線3D模擬,而且客戶還可以在網頁上直接提交訂單信息。再結合數字印刷設備和艾司科的Kongsberg小批量生產設備,從客戶網絡下單到切割出真正的紙盒,只需要1~2個小時。不僅可以縮短客戶的等待時間,可以大幅減少包裝印刷企業的打樣成本。
下面,筆者以“乾隆御酒”酒盒為例,對組合印刷在酒包裝上的應用進行實例分析。
裝潢設計
此款酒盒的裝潢設計以體現皇室用酒珍品為主題,以黃色為主色(古代帝皇的衣冠均以黃色來體現),并配以隱約可見的龍圖案暗紋;酒品牌以故宮宮殿的牌匾造型及其色彩來體現,即古典圖案的暗金牌匾邊框配以北京景泰藍色牌匾底。暗金牌匾邊框上的深色金龍圖案錯落有致,在黃色的烘托下,古典宮廷的感覺油然而生。
組合印刷的應用
此款酒盒的最大特點就在于組合印刷的應用,即將膠印、網印、壓凸等工藝進行綜合運用,從而以最完美的方式體現出此款酒盒的創意和特色,組合印刷主要工序如下。
(1)為了把主色—黃色表達得淋漓盡致,特別是呈現出古代帝皇黃色龍袍的綢緞感,此款酒盒特別選用了定量為250g/m2的銀卡紙作為基材。
(2)采用網印工藝印刷專色黃(70%中黃、30%白)。
(3)將70%泛金珠光粉與30%西德閃金混和后調成光油,待專色黃墨層干透后,以專色黃網版為印版,再在同一位置進行印刷,使主色—黃色產生綢緞感以及閃閃發光的效果。
(4)采用網印工藝印刷白色,即武士商標的白底、條碼白底等。
(5)采用膠印工藝進行四色印刷,即武士商標、暗金牌匾邊框,以及酒盒表面的黑色說明文字。
(6)采用網印工藝印刷專色紅,即酒盒表面的粗體文字,以及盒頂的“皇帝之寶”印章。
(7)采用網印工藝印刷專色藍,即北京景泰藍色牌匾底等。
(8)對酒盒整體覆PET亮膜。
(9)采用網印工藝在北京景泰藍色牌匾底以及暗金牌匾邊框上印刷UV折光效果。
(10)對主題字、武士商標、盒頂的“皇帝之寶”印章等進行壓凹凸。
(11)模切成型。
關鍵詞:低溫;浮雕;亮金;花紙;技術研究。
1 研發背景
隨著花紙的種類越來越豐富,花紙的應用行業也越來越廣泛,功能越來越多樣化,也為我們的生活帶來了精妙絕倫的藝術珍品。但企業原來的低溫亮金花紙的表面是平面的,印制的圖案沒有在平面上凸出,缺乏立體效果。傳統的浮雕圖案實現的方法是在玻璃、陶瓷等物件上進行雕刻,或者是在表面上描上立體圖案,經過高溫燒制而成。傳統方法使用的昂貴重金屬,成本高;另外制作過程使用有毒有害的有機溶劑,對操作人員有健康傷害,并且污染環境;采用高溫燒制的辦法對某些不耐高溫物件不適用,運用范圍窄。
2 研究內容
設計思路是通過優化和改進低溫亮金花紙印刷工藝,加厚絲網印刷模版設計和制作,以及開發適合浮雕花紙的觸變性油墨,成功研發出低溫浮雕亮金花紙產品,同時采用節能減排、低碳經濟的設計理念。主要從以下幾個方面進行研發:
2.1 低溫浮雕花紙印刷技術路線研發:在原有低溫亮金花紙生產技術的基礎上,重新優化和設計制作工藝,突破浮雕亮金花紙生產技術難題,實現項目產品的批量化生產。
2.2 研究絲網版結構參數對印刷油墨厚度的關系,優化絲網版結構參數,確保在保證印刷精度的同時,增加印刷油墨厚度。
2.3 研究采用控制涂刷感光膠的方法調整絲網版厚度的技術工藝,實現不同浮雕圖案厚度的需要。
2.4 研發低溫浮雕亮金花紙專用油墨。研究觸變劑對改善油墨的流變性能的影響;研究界面活性單體對UV固化速度和耐摩擦能力的影響;研究界面增強劑對油墨層間粘合力的影響。
2.5 UV固化技術對環保、節能影響。
3 研發過程
3.1 大量收集國內、國外浮雕亮金花紙的圖片、應用、技術、外觀、樣品信息以及國內技術查新報告。經綜合研究、分析后,對各類浮雕亮金花紙的制造工藝和使用方法進行詳細的分析研究,找出需改進的缺陷結構部分并設計研發措施及方法。
3.2 集中并分類各種措施及方法,排除在成本、功能相互矛盾,在現有條件下不可能實現或實現成本較高的措施及方法,優選出有比較優勢的方法和思路。
3.3 按照優選出的設計方安案及措施,采購設備和原材料,從原材料進行把關,選擇不含重金屬、增塑劑的基礎油墨等無毒無害材料。
3.4 設計與優化低溫浮雕亮金花紙生產工藝路線:在公司現有技術基礎上,設計和優化低溫浮雕亮金花紙印刷工藝,實現低溫浮雕亮金花紙的生產,同時達到節能、環保和生產高效率。
3.5 研究對油墨層厚度即圖案厚度的影響因素,綜合各種因素確定參數。
3.6 加厚絲網印刷模版設計和制作。傳統的絲網印刷模板不能滿足低溫浮雕亮金花紙的生產。通過在絲網版兩表面多次涂刷、干燥專用的感光膠,達到設計需要的厚度。不同顏色和不同層的分圖案需要設計不同厚度的絲網版。
3.7 開發適合浮雕花紙的觸變性油墨。調整浮雕亮金光亮油墨配方,添加適量的觸變劑達到適合浮雕亮金花紙生產,添加特定的顏料,進一步增加在光照下的浮雕、立體視覺效果。
4 研發的生產技術工藝
瀘州金鑫科技有限公司低溫浮雕亮金花紙生產工藝技術依次包括如下步驟:(1)繪制圖案與分色:根據客戶要求或產品要求利用電腦設計繪制圖案,并將圖案分解成不同顏色的分圖案,為下一步制作相應的網版做好準備。(2)制作菲林片:根據步驟(1)制作的不同顏色的分圖案,按照同一顏色制作同一菲林片的方法,分別制作菲林片。(3)制作圖案模具加厚絲網版母版:將水溶性感光膠和光引發劑混合物均勻涂抹在0.1-0.5mm厚的印刷絲網版上,可多次涂抹直到將絲網孔全部堵上并要求厚度均勻,根據設計的立體效果要求,制作不同厚度的絲網模版,具體制作方法見本小節3所述。(4)預制作分圖案模具網版:根據步驟(2)不同顏色的圖案制作的菲林片,按照同一顏色制作同一印刷絲網版的方法制作相應的圖案模具網版,具體方法是將(2)中的菲林片粘貼在(3)母版上。(5)曝光:將(4)置于密閉曝光室內,按一定的距離、時間曝光,被光照射的地方的感光膠發生交聯,而被菲林片遮擋的部分未發生交聯反應。(6)沖洗:將(5)中的菲林片去掉,在高壓水的作用下,將未發生反應部分(不同顏色的分圖案)的感光膠沖洗掉,形成絲網通孔。(7)印刷浮雕亮金底油:將制作好的絲印網版安裝在全自動印刷機生產設備上,在絲印網版下方鋪設好空白水轉印紙;啟動開始按鈕,刮板運動將浮雕亮金底油通過通孔將油墨印刷堆積在空白水轉印紙上,形成浮雕亮金底油墨層。(8)干燥浮雕亮金底油墨:將步驟(7)的半成品輸入UV光固化裝置進行快速干燥固化,達到預定的曝光時間后,取出半成品冷卻。(9)檢測與卷曲:檢查樣品是否達到質量要求,并將干燥好的印有浮雕亮金底油的半成品恒溫恒濕放置一段時間。(10)重新多次印刷:將印有浮雕亮金底油的半成品重新放入印刷裝置,根據需要套上相同的模具網版重新涂刷相同的油墨,或者換上另外制作的分圖案模具網版,重新印刷、干燥直到水轉印紙上出現完整清晰的預先設計的浮雕圖案。(11)轉印浮雕亮金:根據不同顏色的亮金圖案的需要,按照同一顏色印刷在一次的方法,將電化鋁箔或者燙金紙箔分別轉印在步驟(10)干燥后的亮金底油上。(12)干燥浮雕亮金膜:每次轉印亮金膜后,干燥浮雕亮金膜。(13)上保護光油:完成全部圖案印刷后,涂一層燙金面油為保護光油;干燥保護光油。(14)上一層可撕封面膠膜。(15)干燥可撕封面膠膜。(16)檢驗。(17)包裝入庫。
目前,在國內尚未發現采取本項目所述的低溫浮雕亮金花紙環保綠色生產工藝,本項目屬于原創性發明。
結束語
該項目通過立體光亮油墨改性、加厚絲網模板、UV固化技術的應用,自主研發了用于圖案粘貼的低溫浮雕亮金花紙生產工藝等技術研究,實現了低溫浮雕亮金花紙的規?;a,其核心技術獲得發明專利1項、實用新型專利2項。
2016年3月29日,由科學技術部西南信息中心查新中心(國家一級科技查新咨詢單位)出具的查新報告(報告編號:J201606012336)結論為:見有浮雕蓋金瓷花紙的制造方法的文獻報道,但綜合本項目所述主要技術特征的低溫浮雕亮金花紙的研究與應用,在所檢文獻以及時限范圍內,國內未見文獻報道。
2016年7月25日“低溫浮雕亮金花紙的研究與應用”項目通過了四川省科技成果鑒定,鑒定結論確認該技術為國內領先。
參考文獻
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[關鍵詞]版畫教學;紙版畫;可行性;教學研究
在九年制義務教育人美版美術教材中,版畫是一門不可替代的、獨具特色的課程。版畫作為美術的一個重要的品種,同屬于繪畫的范疇,但在以往教學及其實踐中存在被忽視的現象。有相當一部分學生不了解、甚至從未聽說過版畫。在中學生的一些比賽例如“三獨比賽”中,國畫、水彩、書法報名人數非常多,唯獨版畫報名學生寥寥無幾。因此,宣傳、普及版畫教學變得重要而有意義。同時,具有地域特色的版畫也需要更多的青少年來傳承和發揚。
一、九年制人美版教材版畫課分析研究
1 版畫分類及其藝術特色。版畫是繪畫、制版、印刷為一體的繪畫藝術種類之一。它以版為媒介。畫家運用刀和筆及其他工具,在不同的材料上通過刻、畫等工序,制作成供印刷的版面。通過印刷可以復印出多份原作。
根據版畫不同的表現形式。一般以制版所用的板材為分類依據。從制版特點上可分為凸版畫――分為木版畫、麻膠版畫、塑料版畫、石膏版畫、石刻版畫、磚刻版畫等。凹版畫――分為銅版畫、鋅版畫等。平版畫――分為石版畫、鉛皮版畫等。孔版畫――分為絲網版畫、紙版孔印版畫、刷漏版畫、譽印版畫等。
在中學美術版畫課的教授過程中,除了主要使中學生了解和熟悉制作一幅版畫要經歷的畫稿設計、制版和印刷三道主要工序,還要聯系運用已學過的構圖、設計、美術字及色彩等相關知識與技能,指導學生使用相關工具材料,親自動手獨立完成小型版畫的創作全過程。版畫教學是一門綜合性美術課目。通過版畫教學有助于中學生鍛煉和提高敏銳的藝術觀察能力、準確的造型能力、豐富的想象能力及靈活的應變能力和高雅的藝術鑒賞能力。由于版畫不同于其他畫種的取材,所以在教學中應給予特殊的重視,通過對教材內容的實施。以提高中學生對版畫課程的學習、制作與創作的興趣和求知欲。在引導學生動手制作版畫的成功樂趣基礎上,進一步激發他們學習版畫及其他課程的熱情和信心、主觀能動性和審美欣賞能力。
2 美術教材內容分析。人美版美術教材第十二冊第六課《用各種材料制版》讓學生初步了解版畫制版取材的多樣性。以及不同材料制版的特殊效果,通過親手制作體驗。了解如樹葉、瓦楞紙板、吹塑紙板等綜合材料制作印刷后的木紋網紋等不同材質的機理,初步體驗畫面構成的豐富語言。
人美版十四冊第四課《單色版畫》讓學生初步體會簡單的制版與印刷的過程。通過圖形顏色和線條簡單的構成形式初步了解版畫的特性與技法。
人美版十五冊第六課《套色版畫》使學生接觸到了版畫更廣泛的內容,從而體驗套色版畫的樂趣,本課設計印刷“藏書票”有很強的實用性。一版多印。給學生創造了無窮的樂趣。
二、版畫在中學美術課程中的可實施性
在我國中小學生版畫美術教學中,紙板的課題教學較多,其材質既經濟又容易取得。在中學美術課本中各種紙版的內容較多,如瓦楞紙、卡紙、吹塑紙等,利用這些材質的獨特肌理和特性讓學生充分體會不同材質的各種印刷效果。紙板的便捷可操作性強,屬軟性板材,可塑性強,易加工制作,紙版畫的制作方法多種多樣,可以剪貼、刀刻、手撕、鏤孔、揉折……能制作凸版、凹版、孔版、綜合版。無論黑白、套色、油印、水印、拓印、漏印均可,紙版畫的藝術表現力豐富。具有優美的紙質肌理和自然情趣。可以制作出各種不同形式趣味的版畫作品。
三、中學版畫課程在具體實施中的研究
1 關于版畫的認識。在具體過程中首先應注意全面與概括的介紹版畫的定義、種類,版畫的“版”和“印”的特征,各類型版畫的工具、材料及其運用。配以中外著名版畫家的代表作品及中學生版畫作品進行評價。通過范畫尤其是以學生的版畫作品來激發學生的愛好、信心。鼓勵與引導學生參與投入到動手制作創作版畫的全過程中,逐步體味畫稿、制版、印刷三個階段,體會版畫的工藝制作美感、印刷材質的機理美感。通過“版”和“印”樹立與加深理解而對版畫逐步認識與喜愛。
2 關于版畫制作過程的研究。第一,要接觸到畫設計稿的課題,其后才是制版和印刷。設計一個好的版畫畫稿,首先需要有巧妙的構思和力求完美的構圖。在推敲選擇畫面布局的過程便是構思和構圖的一個過程,而最后的則是設計者構思的結果。第二,在版畫教學中,很重要的一點是注重對于學生構思構圖能力的提高。要善于發現學生在設計過程中構思奇妙的可貴之處,要注意愛護學生的藝術想象能力、對造型的聯想能力、再現能力、應變能力要及時肯定引導拓展與協助充實,要激發學生大膽簡約的處理畫稿,引導學生在畫稿設計的反復過程中加深對于“構圖乃一畫之本”的基本概念的理解。第三。要解決制版的課題。有了好的設計稿,還要很好的轉換成印板。版畫的畫面造型。其實是印版施印的印痕。引導學生在制版階段認真靈活運用材料,發揮其特殊功能。諸如用刻刀、剪刀、刻針等在不同厚度、質地的紙上刻、劃、剪,輔助折、撕、揉等技法制成印板施印。從中體會到不同制板材質的印痕變化,體味到肌理美感。第四,要十分重視印刷,這也是版畫教學的一個重要課題。要清晰地講授示范裁紙、上色、滾墨、拓印等方法,引導學生嚴格細致地施印。在印刷過程中要特別注意的是紙的干濕程度和顏料的干濕變化。
版畫教學是構筑一個人精神意識及藝術素養的關鍵一環。是素質教育的重要部分。對學生創造能力的培養來自于學生對藝術的日積月累、耳濡目染和逐步提升,在實踐中的具體實施還有靠老師能夠因勢利導,教師要努力激發學生的創作欲望,積極引導學生把注意力放在個人審美經驗的表達上,而不單是技法教學。
參考文獻:
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