Impressão 3D

A impressão 3D, também conhecida como impressão estereoscópica, geralmente se refere à impressão por estereolitografia. Ela emprega um princípio que simula a diferença espacial percebida pelos olhos humanos, registrando pixels de diferentes ângulos e profundidades em materiais fotossensíveis. Com a combinação de materiais de grade lenticular, apresenta um efeito tridimensional ou até mesmo uma realidade virtual sobre uma imagem bidimensional. Por meio desse método, as pessoas podem experimentar o prazer de visualizar imagens tridimensionais diretamente com os olhos, sem a necessidade de quaisquer ferramentas. Assim como os estereogramas tridimensionais, os materiais impressos em 3D não exibem efeito tridimensional quando vistos em uma tela de computador. No entanto, após a impressão, devido às propriedades especiais do material de grade lenticular, um efeito tridimensional pode ser visto sem a necessidade de óculos estereoscópicos.
 
As primeiras imagens eram apresentadas em preto e branco (monocromáticas) e depois evoluíram para cores. Atualmente, há uma ênfase maior na impressão 3D e até mesmo na realidade virtual. A tecnologia para converter imagens planas em três dimensões foi introduzida há mais de 30 anos, mas foi limitada por materiais e tecnologias-chave não resolvidas. Como resultado, só podia ser aplicada a pequenas áreas e conseguia atingir no máximo quatro camadas de pseudo-3D (impressão 3D), como comumente visto em animações criadas com técnicas de deslocamento de imagem.
 
Para exibir profundidade em impressão de folhas finas ou criar efeitos mágicos de animação, atualmente são usadas folhas de grade lenticular para impressão. Filme holográfico a laser não consegue reproduzir cores reais. Atualmente, a grade lenticular mais amplamente utilizada internacionalmente é a grade colunar de PET. O PET tem vantagens como alta transparência, dureza moderada e degradabilidade ambiental, tornando-se mais adequado para dobrar caixas e proporcionando imagens mais nítidas em comparação com o PP. Para atingir a precisão de imagem desejada, tipicamente, utiliza-se uma grade de 100 linhas a 161 linhas (o número de estrias de grade por polegada). Caixas de embalagem geralmente usam uma grade de 75 linhas.
 
A impressão com grade lenticular exige altos padrões para equipamentos de publicação e impressão, bem como considerável experiência profissional do pessoal da fábrica para projetar e imprimir imagens tridimensionais nítidas e esteticamente agradáveis ou figuras animadas.
 
Atualmente, caixas de embalagem tridimensionais, folhas plásticas tridimensionais e folhas de grade lenticular tridimensionais feitas de materiais PET não tóxicos, inofensivos, recicláveis e ecologicamente corretos são amplamente utilizadas para anti-falsificação tridimensional e embalagens esteticamente agradáveis de produtos como cigarros, álcool, cosméticos e medicamentos. Também são usadas em vários campos como anúncios promocionais, pôsteres, fotografia de casamento, papelaria, calendários, vários cartões, cartões postais, etiquetas suspensas e sacolas. A tecnologia 3D pode se adaptar a vários campos como política, economia, assuntos militares, ciência, cultura e arte, atendendo às amplas necessidades da economia e sociedade global.
 
Tecnologia de Alto-Relevo Estereoscópico 3D
 
A tecnologia de alto-relevo estereoscópico 3D é uma nova tecnologia de impressão tridimensional que cria efeitos tridimensionais especiais com uma série de estrias, ícones, marcas registradas e outros padrões. A profundidade de campo pode ser controlada arbitrariamente, e até imagens de superprofundidade podem ser criadas.
 
Devido às características estruturais da grade colunar tridimensional, não importa quão avançadas sejam a tecnologia de impressão tridimensional tradicional e os equipamentos de impressão, não é possível superar o fenômeno de mudanças abruptas na imagem tridimensional. Mesmo com controle preciso da tecnologia de impressão tridimensional, ainda pode haver de 2 a 6 mudanças abruptas na imagem. Se a tecnologia de impressão tridimensional não estiver à altura, os pontos de cintilação se moverão ao redor da imagem, o que é a razão fundamental pela qual muitas pessoas sentem tontura ao visualizar imagens tridimensionais.
 
Independentemente de quão requintada seja a imagem impressa, se causar desconforto aos consumidores devido à tecnologia de impressão tridimensional, afetará a imagem do produto em certa medida. Agora, com o uso da tecnologia de alto-relevo estereoscópico 3D, não apenas a tontura é eliminada, mas o nível do produto também é melhorado, atraindo consumidores e servindo como uma certa medida anti-falsificação.
 
A maior diferença entre a tecnologia de alto-relevo estereoscópico 3D e a tecnologia de impressão tridimensional tradicional está na ausência de mudanças abruptas e cintilação no efeito tridimensional. A imagem tem um efeito tridimensional de qualquer ângulo, mas não há pontos de cintilação. Em outras palavras, visualizar de qualquer ângulo é confortável sem cintilação, o que não pode ser alcançado pela tecnologia de impressão tridimensional tradicional.
 
Em termos simples, a impressão tridimensional cria uma sensação de tridimensionalidade em uma superfície plana, fazendo a imagem parecer realista e aparentemente ao alcance das mãos. Por causa dessa característica, sempre ocupou uma posição importante na indústria gráfica desde sua introdução no mercado, e muitos campos usam produtos de impressão tridimensional. Sua novidade, singularidade e efeitos realistas a tornam memorável, permitindo que mais empresas promovam efetivamente seus produtos.
 
O princípio da impressão tridimensional é simular a distância entre os olhos humanos. Ao capturar imagens de diferentes ângulos dos olhos esquerdo e direito, registrar pixels esquerdo e direito em materiais fotossensíveis e visualizar, o olho esquerdo vê os pixels esquerdos, e o olho direito vê os pixels direitos. Produtos feitos de acordo com este princípio são chamados de impressão tridimensional. A impressão tridimensional pode reproduzir objetos de forma realista, e porque o original é projetado ou fotografado, geralmente são selecionados papel couchê de alta qualidade e tinta resistente ao calor para impressão. Portanto, o brilho é bom, as cores são vivas, não desbotam facilmente, e a superfície do produto impresso é coberta com uma camada de grade cilíndrica côncava-convexa, permitindo visualizar diretamente imagens panorâmicas em três dimensões, entre outras características. O efeito de imagens tridimensionais deve ser demonstrado pela tecnologia de exibição. Aqui, exibição tridimensional refere-se à reprodução de informações espaciais tridimensionais de imagens, que é outra condição básica para obter visão tridimensional. Existem principalmente dois métodos para alcançar exibição tridimensional: exibição bidirecional e exibição multidirecional.
 
Como o original da impressão tridimensional consiste em pixels dispostos de perto, após a confecção de chapas e impressão, ele precisa ser composto com uma placa de grade lenticular. Portanto, ao selecionar o ângulo de tela, além de considerar o padrão de moiré formado entre as chapas de tela, também se deve prestar atenção ao padrão de moiré formado pelos ângulos de cada tela e as linhas de pixels e linhas da placa de grade lenticular. Por exemplo, não é adequado escolher 0 graus na impressão tridimensional porque as linhas de tela horizontais são as mais óbvias, e 0 graus são ortogonais às linhas de pixels e linhas de grade, o que interfere na nitidez e profundidade da imagem. Na impressão tridimensional, os ângulos para as chapas ciano e preta são os mesmos, determinados por suas características. Como os produtos de impressão tridimensional precisam ser compostos com placas plásticas, e a maioria dessas placas de grade lenticular tem um certo grau de escala de cinza, ao usar uma tela fina de 300 linhas, apenas cerca de 85% a 90% de exposição é necessária durante a confecção de chapas; caso contrário, é propenso a desfoque de chapa, e é necessário aumentar a quantidade de tinta nas áreas de tom escuro para alcançar um efeito de 90% a 95%. Portanto, a densidade de tinta colorida da impressão tridimensional é maior do que a da impressão plana em quatro cores. Geralmente, para impressão offset plana: Y: 1-1,1, M: 1,4-1,5, C: 1,5-1,6; para impressão tridimensional: Y: 1,33-1,35, M: 1,31-1,33, C: 2. Se a sobreposição de tinta de três cores se aproximar do cinza neutro, para reduzir o erro causado pela quarta sobreposição, não há necessidade de imprimir uma chapa preta novamente, e o mesmo ângulo pode ser usado tanto para as chapas ciano quanto preta para controle flexível. Durante a exposição contínua em pequeno formato, a temperatura da fonte de luz de exposição pode causar encolhimento do filme, resultando em mudanças na distância da tela entre as exposições frontal e traseira, afetando a precisão da orientação de impressão. Portanto, é ideal usar um filme contínuo composto de filmes sub-coloridos para exposição. Ao copiar o positivo, é necessário ter um filme de linha que esteja bem ajustado ao filme e ao filme fotossensível, incluindo a mesma distância de moiré. Chapas de fotocomposição com boa capacidade expressiva devem ser usadas para confecção de chapas. O método de impressão selecionado para impressão tridimensional deve garantir que o senso tridimensional não seja perdido devido à impressão, a precisão de sobreposição seja boa e seja adequado para produção em massa. Para impressão offset plana: confecção de chapas, precisão de sobreposição de impressão e resistência de impressão são relativamente boas, os produtos impressos têm um melhor senso tridimensional, a confecção de chapas é estável e a produção em massa é possível; fotogravura: precisão de confecção de chapas e sobreposição de impressão não são boas, mas a resistência de impressão é relativamente boa, os produtos impressos têm um bom efeito tridimensional, mas o efeito de impressão multicolorida não é bom; colotipia: modulação de confecção de chapas é instável, a resistência de impressão é baixa, a precisão de impressão dos produtos impressos é relativamente boa, o senso tridimensional é melhor, mas não é adequado para produção em massa. A impressão tridimensional geralmente usa tecnologia de impressão offset plana. A qualidade da impressão tridimensional tem um impacto significativo no efeito visual de imagens tridimensionais. Devido aos efeitos de focalização e obstrução da grade lenticular, são necessárias linhas de tela nítidas e sobreposição precisa, com um erro de registro de cores não superior a 0,02 mm, e a tinta deve ser limpa e não propensa a desbotar. Impressoras de quatro cores de alta precisão são usadas para impressão, e as linhas de registro devem convergir estritamente. Além disso, a oficina deve ter condições de temperatura e umidade constantes. Comparado com as condições acima, fotografias tridimensionais geralmente adotam métodos de confecção de chapas offset. O filme da imagem tridimensional fotografada é separado eletronicamente por cores ou diretamente em tela.
 
A principal diferença entre os materiais usados na impressão tridimensional e os usados na impressão plana é o uso de materiais de grade lenticular. Os materiais de folha de grade lenticular incluem principalmente folhas de grade lenticular tridimensionais de plástico rígido e folhas de grade lenticular tridimensionais de plástico macio. Folhas de grade lenticular tridimensionais de plástico rígido são feitas de matéria-prima de poliestireno processada por moldagem por injeção para formar folhas de grade cilíndrica côncava-convexa. O poliestireno é incolor e transparente (transparência atinge 88%-92%), com índice de refração de 1,59-1,6. Não é esticável e é inflamável. Seu alto índice de refração lhe confere um bom brilho. O processamento de plásticos transparentes produz tensão birrefringente, efeitos ópticos. Sua resistência à tração é de 3,52-6,33 MPa, resistência à flexão é de 6,12-9,84 MPa, e temperatura de distorção térmica é de 70°C-98°C. As propriedades químicas do poliestireno incluem resistência a certos óleos minerais, ácidos orgânicos, álcalis, sais, álcoois de baixo nível e suas soluções aquosas. Ele amolece após ser atacado por hidrocarbonetos, cetonas e ésteres graxos superiores e dissolve-se em hidrocarbonetos aromáticos e monômeros como tolueno, xileno e estireno. Em alguns casos, o grau de ataque de reagentes químicos ao poliestireno pode ser reduzido por medidas de recozimento e alívio de tensão. Folhas de grade lenticular tridimensionais de plástico macio usam principalmente substratos de policloreto de vinila prensados em folhas de grade lenticular tridimensionais de plástico macio por tambores de grade metálica ou placas de grade lenticular. O policloreto de vinila é um composto polimérico feito pela polimerização de cloreto de vinila e é difícil de queimar. Embora tanto o policloreto de vinila quanto o polietileno sejam brancos leitosos, o policloreto de vinila pode ser transformado em filmes incolores, transparentes e brilhantes e filmes de várias maciez de acordo com o conteúdo de plastificantes. Este material também é altamente resistente à termossoldagem por impulso, termossoldagem de alta frequência e colagem. As propriedades químicas do policloreto de vinila incluem boa resistência à corrosão química, mas baixa estabilidade térmica e resistência à luz. Ele começa a decompor cloreto de hidrogênio a 140°C, então estabilizantes precisam ser adicionados durante a fabricação. O teor de cloro do policloreto de vinila é de 56%-58%, e o policloreto de vinila de baixo peso molecular é solúvel em cetonas, ésteres e solventes de hidrocarbonetos clorados. O policloreto de vinila de alto peso molecular é menos solúvel.