การพิมพ์อิงก์เจ็ทอุตสาหกรรมบนอุปกรณ์สวมใส่

การพิมพ์อิงก์เจ็ทอุตสาหกรรมบนอุปกรณ์สวมใส่

คำว่า “อุปกรณ์สวมใส่” (wearables) “อุปกรณ์สวมใส่ได้” และ “เทคโนโลยีสวมใส่ได้” ล้วนหมายถึงเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ที่ผู้บริโภคสวมใส่ได้ และมักรวมข้อมูลการติดตามที่เกี่ยวกับสุขภาพและการออกกำลังกาย ครอบคลุมอุปกรณ์สวมข้อมือ ศีรษะ แว่นตา แขน ขา เท้า แผ่นแปะผิวหนัง โครงกระดูกภายนอก (exoskeleton) และสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (e-textiles) และธุรกิจอุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก อิงก์เจ็ทอุตสาหกรรมเป็นเทคโนโลยีดิจิทัลเพียงชนิดเดียวที่ทำให้พิมพ์แบบกำหนดเองทั้งเชิงหน้าที่และไม่เชิงหน้าที่ลงบนผลิตภัณฑ์โดยตรงได้

ประเด็นสำคัญ

• อิงก์เจ็ทเป็นเทคโนโลยีดิจิทัลเพียงชนิดเดียวที่ทำให้พิมพ์แบบกำหนดเองทั้งเชิงหน้าที่และไม่เชิงหน้าที่ลงบนอุปกรณ์สวมใส่โดยตรงได้
• การผลิตเฉพาะรายเป็นแรงขับเคลื่อนของกรณีทางการขาย ไม่ใช่ตัวการพิมพ์เอง แบรนด์ใช้เพื่อเพิ่มความภักดีและรวบรวมข้อเสนอแนะด้านการออกแบบ
• ปัจจุบันตลาดคาดหวังการรับรองการสัมผัสผิวหนัง หลังการเรียกคืนอุปกรณ์สวมใส่หนึ่งล้านเครื่องในปี 2014 ซัพพลายเออร์จึงรับรองวัสดุตามมาตรฐานการสัมผัสผิวหนัง
• ระวังสารระคายเคือง เช่น PPD (p-Phenylenediamine) ในสูตรวัสดุที่ออกแบบสำหรับการสัมผัสผิวหนังในระยะยาว
• อิงก์เจ็ทละเอียดอ่อนกว่าการพิมพ์แบบอะนาล็อก จึงต้องผสานหัวพิมพ์ ของเหลว ตัวควบคุม การปรับสภาพพื้นผิว และการบ่มเข้าด้วยกันเป็นระบบเดียว

ความต้องการการผลิตเฉพาะราย

ความต้องการการผลิตเฉพาะรายขับเคลื่อนยอดขาย ไม่ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์สมรรถนะด้านสุขภาพและการออกกำลังกาย สมาร์ทวอทช์ หรือผลิตภัณฑ์สายรัดแบบโต้ตอบทางเลือกหลายร้อยรายการ IDTechEx ระบุในบทความล่าสุดว่าธุรกิจอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ได้เติบโตจาก 20 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2015 เป็นเกือบ 70 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2025.1 ภาคที่ครองตลาดยังคงเป็นภาคการดูแลสุขภาพ ซึ่งรวมการแพทย์ การออกกำลังกาย และสุขภาวะเข้าด้วยกัน มีชื่อใหญ่จำนวนมากที่สุด เช่น Apple, Accenture, Adidas, Fujitsu, Nike, Philips, Reebok, Samsung, SAP และ Roche อยู่เบื้องหลังพัฒนาการใหม่ที่มีแนวโน้มดีที่สุด ตามข้อมูลของ Bain & Company การปรับแต่งผลิตภัณฑ์ช่วยให้แบรนด์เพิ่มยอดขาย และโอกาสมีนัยสำคัญ.2 คาดว่าผู้ซื้ออย่างน้อยร้อยละ 25-30 สนใจตัวเลือกการปรับแต่ง สำหรับตลาดที่เลือกไว้ คิดเป็นมูลค่า 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปีต่อภาค มีสองแนวโน้มสำคัญเกิดขึ้น คือ ประการแรก ผู้บริโภคในปัจจุบันแสดงออกมากขึ้น และประการที่สอง การปรับแต่งคือความภักดีรูปแบบใหม่

คำถามที่พบบ่อย

อะไรจัดเป็น “อุปกรณ์สวมใส่” สำหรับวัตถุประสงค์ด้านการพิมพ์

เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ที่ผู้บริโภคสวมใส่ ซึ่งมักติดตามข้อมูลสุขภาพและการออกกำลังกาย ในทางปฏิบัติครอบคลุมอุปกรณ์สวมข้อมือ ศีรษะ แว่นตา แขน ขา เท้า แผ่นแปะผิวหนัง โครงกระดูกภายนอก และสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่อาจแข็งหรือยืดหยุ่นได้

เหตุใดจึงใช้อิงก์เจ็ทแทนการพิมพ์แพดหรือซิลค์สกรีน

เพราะการผลิตเฉพาะรายเป็นแรงขับเคลื่อนเชิงพาณิชย์ อิงก์เจ็ทเป็นเทคโนโลยีดิจิทัลเพียงชนิดเดียวที่ทำให้พิมพ์แบบกำหนดเองลงบนผลิตภัณฑ์โดยตรงได้ แต่ละชิ้นจึงมีเนื้อหาต่างกันได้ กระบวนการอะนาล็อกแบบหยุด/เริ่มมีผลิตภาพค่อนข้างต่ำ และการพิมพ์หลายสีบนสินค้าทั่วไปแทบมีต้นทุนสูงเกินไป

มาตรฐานความปลอดภัยใดบ้างที่ใช้กับหมึกบนอุปกรณ์สวมใส่

วัสดุที่ออกแบบสำหรับการสัมผัสผิวหนังในระยะยาวได้รับการรับรองตามมาตรฐานการสัมผัสผิวหนัง ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เร่งขึ้นหลังจากผู้ผลิตรายหนึ่งเรียกคืนอุปกรณ์สวมใส่หนึ่งล้านเครื่องในปี 2014 สูตรต้องหลีกเลี่ยงสารระคายเคืองผิวหนัง เช่น PPD หรือ p-Phenylenediamine

อะไรทำให้อิงก์เจ็ทยากกว่าการพิมพ์แบบอะนาล็อก

ความแม่นยำ อิงก์เจ็ทต้องให้หัวฉีดยิงหยดหมึกที่มีขนาดตรงตามกำหนดด้วยความแม่นยำสูง และระบบคุณภาพสูงต้องผสานหัวพิมพ์ ของเหลว ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ การปรับสภาพพื้นผิว และการบ่มเข้าด้วยกันพร้อมกัน ทั้งหมดต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ผลตามที่ตั้งใจ

หมึกอิงก์เจ็ทที่บ่มด้วย UV แตกต่างจากหมึกชนิดอื่นอย่างไร

พอลิเมอร์เกิดขึ้นระหว่างการบ่มจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของมอนอเมอร์และโอลิโกเมอร์ มอนอเมอร์เป็นของเหลวความหนืดต่ำที่ทำหน้าที่เป็นตัวพาหมึกด้วย จึงไม่ต้องใช้น้ำหรือตัวทำละลาย และทำให้หมึก UV มีของแข็ง 100%

การพิมพ์อิงก์เจ็ทบนอุปกรณ์สวมใส่

บทความนี้มุ่งเน้น “การผลิตเฉพาะราย” ด้วยการพิมพ์อิงก์เจ็ทลงบนอุปกรณ์สวมใส่แบบขึ้นรูป ตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโต้ตอบและนาฬิกา ไปจนถึงรองเท้ากีฬาและเสื้อผ้า และผลิตภัณฑ์พิมพ์ 3 มิติ หนึ่งในอุปกรณ์สวมใส่รุ่นแรก ๆ ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือสายรัดข้อมือของ Disney หรือที่เรียกว่า “MagicBand” สายรัดแต่ละเส้นมี RFID และวิทยุแบบเดียวกับในโทรศัพท์ไร้สาย 2.4GHz สายรัดเชื่อมต่อผู้เข้าชมกับระบบเซนเซอร์และแอปมือถือขนาดใหญ่และทรงพลังภายในสวนสนุก ใช้เป็นรูปแบบการชำระเงิน บัตรผ่านเข้าสวนสนุก กุญแจห้องพัก และอื่น ๆ สายรัดส่วนใหญ่เป็นสีพื้น (ตามที่ขึ้นรูป) ด้านล่างของสายรัดแต่ละเส้นมาร์กด้วยเลเซอร์ มีข้อมูลระบุตัวตน (ดูด้านบน แหล่งที่มาของภาพ: Disney FCC Filing ID Q3E-MB-R1G1) สายรัดที่ตกแต่งลวดลายไว้ล่วงหน้าจำหน่ายที่ร้านค้าปลีก อย่างไรก็ตาม เพื่อประสบการณ์ที่เป็นเอกลักษณ์ไม่ซ้ำใคร ผู้ชื่นชอบจึงประดิษฐ์สายรัดด้วยมือโดยใช้ลายติดหลายขั้นตอน สติกเกอร์ รอยสักชั่วคราว สายรัดครอบ และสีที่มีจำหน่ายในร้านศิลปกรรม ซึ่งต้องใช้แรงงานมาก

การพิมพ์อิงก์เจ็ทกำลังขับเคลื่อนกระบวนการผลิตขั้นสูง เพราะมีความสามารถเฉพาะตัวในการวางของเหลวเชิงหน้าที่ในการใช้งานหลากหลาย ในลวดลายที่เป็นเอกลักษณ์หรือซับซ้อน หรือบนวัสดุรองรับรูปแบบใหม่ ตัวอย่างเช่น หมึกนำไฟฟ้าสำหรับทุกเทคโนโลยีกำลังบุกเบิกในหลายด้าน โดยเฉพาะสำหรับวัสดุรองรับที่ยืดหยุ่น หมึกจากเงิน พอลิเมอร์นำไฟฟ้าอินทรีย์ กราฟีน และท่อนาโนคาร์บอนถูกใช้สำหรับวงจรและตัวเชื่อมต่อทั่วอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น ด้วยการพิมพ์อิงก์เจ็ท หมึกเหล่านี้ใช้เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างปุ่มที่พิมพ์ (ปุ่มสัมผัสฟิล์มบาง) บนเสื้อผ้า (ตัวอย่าง: แจ็กเก็ตสกี) กับอุปกรณ์เคลื่อนที่ แท็ก RFID แบบพาสซีฟหรือแอ็กทีฟ หรือการส่องสว่างด้วย LED เทคโนโลยีไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) ไม่เพียงยืดหยุ่นได้ แต่ด้วยอิงก์เจ็ทยังปรับแต่งเพื่อการระบุตัวตน ความปลอดภัย หรือการตกแต่งบนเสื้อผ้าชั้นนอกได้ นอกจากนี้ ด้วยอิงก์เจ็ท ยังพิมพ์วัสดุต่างชนิดหลายชั้นเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีชั้นแยกกันหกชั้นขึ้นไปได้

ตัวนำไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นได้จริงหายากในทุกเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเพอร์ดู (Purdue University) ประกาศตัวนำโลหะเหลวที่พิมพ์ด้วยอิงก์เจ็ทได้กลุ่มใหม่ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเหมาะกับวัสดุที่ยืดและคล้ายยางได้.3 ตัวนำเหล่านี้อาจทำให้เกิดหุ่นยนต์ที่อ่อนตัวกลุ่มใหม่และเสื้อผ้ายืดหยุ่นที่ผู้คนอาจสวมใส่เพื่อโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์หรือเพื่อการบำบัดได้

กาวเป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์สวมใส่ และมักจำเป็นสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน (ตัวอย่างเช่น รองเท้ากีฬา) หัวพิมพ์ขนาดหยดใหญ่ที่ควบคุมด้วยหุ่นยนต์ใช้กาวกับโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอได้หลากหลายยิ่งขึ้น ให้การครอบคลุมเต็มพื้นที่โดยไม่ส่วนเกิน ขณะเดียวกันรองรับการผลิตจำนวนน้อยและการเปลี่ยนงานบ่อย กาวอิงก์เจ็ทลาเท็กซ์สามารถเทียบเท่าสูตรแบบดั้งเดิมได้ กาวอิงก์เจ็ทที่บ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) และลำอิเล็กตรอน (EB) มีให้เลือกมากขึ้นเรื่อย ๆ ตอบสนองความต้องการการบ่มทันทีพร้อมยึดติดกับวัสดุที่ต่างกัน

อิงก์เจ็ทบ่มด้วย UV เป็นที่นิยมกับเสื้อผ้าชั้นนอก ป้าย อุปกรณ์สะท้อนแสง อุปกรณ์กีฬา และรองเท้ากีฬา การพิมพ์ส่วนใหญ่ทำกับชิ้นงานที่จัดเรียงอย่างแม่นยำด้วยแม่แบบบนถาดหรือฟอร์มที่ผ่านใต้หัวพิมพ์แบบเคลื่อนไปมา เพื่อผลิตภาพสูง เครื่องพิมพ์แบบผ่านครั้งเดียวที่มีหัวพิมพ์เต็มความกว้างแบบอยู่กับที่พิมพ์ภาพลงบนชิ้นงานที่ลำเลียงบนสายพานด้วยความเร็วสูงถึง 60fpm หรือเร็วกว่า สายพานมักมีถาดเพื่อให้ชิ้นงานอยู่ในตำแหน่งคงที่เสมอ หรือเครื่องพิมพ์อาจอาศัยกล้องระบุตำแหน่งและทิศทางของชิ้นงานแล้วฉีดภาพตามนั้น สำหรับการบ่มด้วย UV จะมีหลอดไฟอยู่หลังหัวพิมพ์ หลอด LED เป็นที่นิยมมากขึ้นเพราะอายุการใช้งานยาว กำลังส่งออกสม่ำเสมอ สร้างโอโซนจำกัด และใช้พลังงานน้อยกว่า สำหรับชิ้นงานอุปกรณ์สวมใส่ ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดคือมีความเย็น ทำให้วัสดุรองรับได้รับความร้อนน้อยมาก พลาสติก ผ้า และฟิล์มที่ไวต่อความร้อนพิมพ์ได้โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการหดตัวหรือบิดเบี้ยว ข้อควรระวังสำหรับผู้ใช้หมึกบ่มด้วยพลังงาน คือหมึกเหลวเป็นอันตราย จึงต้องบ่มให้สมบูรณ์เสมอเพื่อความปลอดภัยและความทนทาน

หมึกอิงก์เจ็ทที่บ่มด้วย UV

การพิมพ์อิงก์เจ็ทซับซ้อนและละเอียดอ่อนกว่าการพิมพ์แบบอะนาล็อกมาก อิงก์เจ็ทต้องให้หัวฉีดยิงหยดหมึกที่มีขนาดตรงตามกำหนดด้วยความแม่นยำสูง ระบบพิมพ์อิงก์เจ็ทคุณภาพสูงต้องผสานหัวพิมพ์ ของเหลว ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ การปรับสภาพพื้นผิว และการบ่มเข้าด้วยกันพร้อมกัน ทุกองค์ประกอบเหล่านี้ต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ผลตามที่ตั้งใจ

หมึกอิงก์เจ็ทที่บ่มด้วย UV แห้งทันที การพิมพ์ด้วยหมึก UV ต่างจากชนิดอื่นตรงที่พอลิเมอร์เกิดขึ้นระหว่างการบ่มจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของมอนอเมอร์และโอลิโกเมอร์ มอนอเมอร์เป็นของเหลวความหนืดต่ำ จึงทำหน้าที่เป็นตัวพาหมึกเหลวด้วย และไม่ต้องใช้น้ำหรือตัวทำละลาย นั่นคือเหตุผลที่หมึกบ่มด้วย UV มีของแข็ง 100 เปอร์เซ็นต์ และเป็นทางเลือกแทนหมึกตัวทำละลายที่เหมาะสม โอลิโกเมอร์ (โมเลกุลเชิงปฏิกิริยาขนาดใหญ่กว่า) มีหมู่ฟังก์ชันทางเคมีหลายแบบและมีความสำคัญต่อการสร้างตัวประสานอย่างถูกต้อง

พอลิเมอไรเซชันเริ่มต้นจากการได้รับแสง UV ในช่วงสั้น ๆ ซึ่ง UV คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าและพลังงานสูงกว่าแสงที่มองเห็น การบ่มด้วย UV ส่วนใหญ่ใช้ Near UV (ความยาวคลื่น 390–200 นาโนเมตร) ซึ่งแบ่งย่อยเป็น UV-A (390–320 นาโนเมตร) หรือคลื่นยาว UV-B (320–280 นาโนเมตร) หรือคลื่นกลาง และ UV-C (280–200 นาโนเมตร) หรือคลื่นสั้น นอกจาก Near UV แล้ว หมวด UV อื่นยังรวมถึง Far UV (200–10 นาโนเมตร) และ Deep UV (31–1 นาโนเมตร) ความยาวคลื่นสูงสุดที่พบบ่อยที่สุดของหลอดบ่มด้วย UV แบบปรอทเดิมคือ 365 นาโนเมตร หรือเรียกว่าเส้น I ของปรอท (สเปกตรัมแสง)

อุปกรณ์สวมใส่ที่พิมพ์แล้วถูกผู้บริโภคถือในมือและถูกตรวจสอบด้วยสายตาอย่างใกล้ชิดมาก ข้อความตัวอักษรและตัวเลขอาจมีขนาดหกพอยต์หรือเล็กกว่า เพื่อหลีกเลี่ยงร่องรอยที่มองเห็นได้และรับประกันการอ่านออก จึงต้องพิมพ์ด้วยความละเอียดสูง การพิมพ์อิงก์เจ็ทความละเอียดสูงมีสององค์ประกอบหลัก คือระยะห่างของจุดบนวัสดุรองรับ และขนาด (ปริมาตร) ของหยดหมึกที่ประกอบเป็นจุด ความละเอียดสูงได้มาจากการวางหยดหมึกชิดกัน (ปัจจุบันสูงถึง 1,800 x 1,800dpi) ซึ่งต้องพิมพ์หลายรอบและเคลื่อนหัวพิมพ์ทีละก้าวเล็ก ๆ ในเครื่องพิมพ์แบบหัวแกว่งทั่วไป

องค์ประกอบที่ไวต่อ UV คือโฟโตอินิชิเอเตอร์ (photoinitiator) ซึ่งเป็นสารประกอบที่ดูดซับพลังงานและแตกตัวเกิดเป็นสปีชีส์เคมีที่มีปฏิกิริยาสูง คือฟรีเรดิคัลหรือแคตไอออนิกตามชนิด แต่ละตัวสามารถจับกับส่วนหนึ่งของมอนอเมอร์หรือโอลิโกเมอร์ ซึ่งถ่ายทอดความว่องไวไปยังอีกส่วนหนึ่ง และส่วนนั้นก็ทำปฏิกิริยากับมอนอเมอร์ตัวอื่นต่อไปได้ เช่นนี้เรื่อยไปจนสร้างเป็นพอลิเมอร์ หมึก UV ใช้สารให้สีชนิดเม็ดสี พัฒนาการด้านการปรับสูตรและการผลิตหมึกทำให้ผู้ผลิตเสนอสีขาว (W) ได้ ซึ่งมีประโยชน์เป็นพิเศษเป็นชั้นรองพื้นบนวัสดุรองรับสีเข้มหรือเป็นพื้นหลังบนวัสดุใส สีปฐมภูมิของอิงก์เจ็ท ได้แก่ ไซแอน มาเจนตา เหลือง และดำ (CMYK) เมื่อรวมกันให้ช่วงสีกว้าง

การซีดจางจากแสงแดดอาจเป็นข้อกังวลสำคัญด้านความทนทานของงานพิมพ์ เนื่องจากหมึก UV ใช้เม็ดสีไม่ใช่สีย้อม จึงไวต่อแสงแดดน้อยกว่าหมึกเดสก์ท็อปโดยธรรมชาติ ได้ความทนทานต่อการซีดจางดีมากเมื่อผลิตหมึกด้วยเม็ดสีจากอุตสาหกรรมสีรถยนต์ แม้มีราคาสูงกว่า แต่ก็ใช้ในหมึกระดับพรีเมียม แสงแดดยังทำให้พอลิเมอร์เสื่อมสภาพ เกิดผงชอล์กและความเปราะได้ การรับแสงกลางแจ้งต่อเนื่องห้าปีเป็นความคาดหวังที่บรรลุได้โดยทั่วไป

สารเติมแต่งเป็นสิ่งจำเป็นในสูตรหมึกทุกชนิด หมึกสำหรับพิมพ์พลาสติกมักมีสารส่งเสริมการยึดเกาะ การฉีดและการเกิดหยด ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นหัวใจของอิงก์เจ็ท ต้องอาศัยความสมดุลอย่างระมัดระวังของสารปรับความหนืดและสารลดแรงตึงผิว หากไม่ถูกต้อง หมึกอาจเป็นละอองหรือเปียกกระจายบนหัวพิมพ์ ซึ่งทั้งสองอย่างไม่เป็นที่ยอมรับ สารประกอบเหล่านี้ยังควบคุมการเปียกและการไหลของหมึกบนวัสดุรองรับ นั่นคือการยึดเกาะและการขยายตัวของจุด (dot gain) โดยทั่วไปมักปรับให้เหมาะกับเคมีพื้นผิวเฉพาะ แต่มีข้อจำกัด เช่น หมึกที่เปียกวัสดุรองรับพลังงานพื้นผิวต่ำได้จะรั่วออกจากหัวพิมพ์ ด้วยเหตุนี้ พื้นผิวจำนวนมากจึงต้องผ่านการปรับสภาพเพื่อให้อยู่ในช่วงที่หมึกทำงานได้

หมึกอิงก์เจ็ทมีความหนืดต่ำและแรงตึงผิวต่ำ ซึ่งสร้างความท้าทายด้านการยึดติดด้วยแรงยึดเกาะบนวัสดุรองรับพอลิเมอร์จำนวนมาก เช่น อะซีทัล พอลิโอเลฟิน และพอลิยูรีเทน พลาสติกที่เฉื่อยทางเคมีเหล่านี้ไม่ชอบน้ำและไม่เปียกตามธรรมชาติ ตามหลักทั่วไป จะได้การยึดเกาะที่ยอมรับได้เมื่อพลังงานพื้นผิวของวัสดุรองรับสูงกว่าแรงตึงผิวของของเหลวประมาณ 8 ถึง 10 dynes/cm

ความเร็วของเครื่องพิมพ์ยังส่งผลต่อแรงตึงผิวที่มีประสิทธิผลของหมึกได้ หมึกที่วัดแรงตึงผิวแบบสถิตได้ 25 dynes อาจมีพฤติกรรมแบบพลวัตเหมือนหมึกที่มีแรงตึงผิว 40 dynes บนเครื่องพิมพ์ความเร็วสูง การทำงานของหัวพิมพ์และระบบพิมพ์อิงก์เจ็ทต่อของเหลวที่จ่ายออกไปอาจส่งผลอย่างมากต่อการจัดเรียงตัวใหม่ของส่วนประกอบของของเหลวระหว่างการจ่ายและการทำปฏิกิริยากับพื้นผิวพิมพ์และชั้นหมึกหรือสารเคลือบอื่น

ระดับหรือคุณภาพของการปรับสภาพได้รับผลจากความสะอาดของพื้นผิวพลาสติก พื้นผิวต้องสะอาดจึงจะได้การปรับสภาพที่เหมาะสมที่สุดและการยึดเกาะของหมึกตามมา สิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว เช่น สารช่วยถอดแบบซิลิโคน สิ่งสกปรก ฝุ่น จาระบี น้ำมัน และรอยนิ้วมือ ขัดขวางการปรับสภาพ ความบริสุทธิ์ของวัสดุก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน

บทสรุป: ระเบียบวิธีแบบโซลูชันครบวงจร

ระเบียบวิธีแบบโซลูชันครบวงจรเป็นสิ่งจำเป็นในการพัฒนาวัสดุพอลิเมอร์และการพิมพ์อิงก์เจ็ทบนอุปกรณ์สวมใส่ เมื่อความต้องการของผู้บริโภคและฟังก์ชันการทำงานพัฒนาขึ้น ข้อกำหนดต่อวัสดุที่กำหนดให้สัมผัสผิวหนังในระยะยาวก็สูงขึ้นตาม หลังจาก FitBit เรียกคืนอุปกรณ์สวมใส่หนึ่งล้านเครื่องในปี 2014 ซัพพลายเออร์ก็รับรองวัสดุตามมาตรฐานการสัมผัสผิวหนัง การควบคุมกระบวนการพิมพ์อิงก์เจ็ทมีความสำคัญไม่แพ้กัน ปัจจัยสำคัญประกอบด้วย

• สูตรวัสดุ (รวมถึงหนัง ยาง เทอร์โมพลาสติกพอลิยูรีเทน โคพอลิเอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ และสารเติมแต่ง) ที่ไม่ระคายเคืองผิวหนัง เช่น PPD หรือ p-Phenylenediamine
• ข้อกำหนดของวัสดุ รวมถึงความทนทาน ความต้านทานสารเคมี ความต้านทาน UV และความต้านทานรอยขีดข่วน
• มาตรฐานการปฏิบัติตามระดับสากลด้านความเป็นพิษ เช่น ISO 10993-10:2010 – การประเมินทางชีวภาพของเครื่องมือแพทย์ – ส่วนที่ 10
• การยึดเกาะของหมึกที่ยอดเยี่ยม ลดสารประกอบน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่เคลื่อนตัวมายังพื้นผิวให้น้อยที่สุด
• เคมีของของเหลวหมึกและสมรรถนะการฉีด
• ระบบเครื่องพิมพ์ที่แข็งแกร่ง ซึ่งติดตั้งได้ทั้งที่คีออสก์และสถานที่ผลิต

เอกสารอ้างอิง

• www.idtechex.com
• www.bain.com
• www.purdue.edu

Scott R. Sabreen เป็นผู้ก่อตั้งและประธานของ The Sabreen Group, Inc. บริษัทวิศวกรรมที่เชี่ยวชาญด้านกระบวนการแปรรูปพลาสติกขั้นที่สอง ได้แก่ การมาร์กด้วยเลเซอร์ การปรับสภาพพื้นผิว การยึดติด การตกแต่งและการเก็บงานผิว และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ Sabreen พัฒนาเทคโนโลยีบุกเบิกและแก้ปัญหาการผลิตมานานกว่า 30 ปี ติดต่อได้ที่หมายเลข 972.820.6777 หรือเยี่ยมชม www.sabreen.com หรือ www.plasticslasermarking.com

Dene Taylor, Ph.D. ก่อตั้ง SPF-Inc. ในปี 2000 เพื่อให้บริการอุตสาหกรรมการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์ โดยมุ่งเน้นการปรับใช้การพิมพ์ดิจิทัลกับตลาดและการใช้งานใหม่ ๆ เขาจบการศึกษาด้านนาโนเคมี และประมาณครึ่งหนึ่งของสิทธิบัตรสหรัฐ 25 ฉบับของเขาเกี่ยวข้องกับการพิมพ์ดิจิทัล เขาเป็นสมาชิกของ SGIA, TAPPI และ RadTech ติดต่อได้ที่ [email protected]

---