我对纸上3D直印技术的认识与思考

　　近期看到《印刷设计技术》杂志2016年第24期刊登的《纸上3D直印技术 引领行业革命》一文，虽然没有看到真实的3D直印产品，但知道局部3D印刷设计技术已经取得新的突破，非常兴奋，同时也让南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编想起自己10多年来一直围绕“局部3D印刷设计”所走过的路程。

　　为实现局部3D印刷设计，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编曾采用胶印、柔印、凸印、网印等多种印刷设计工艺进行了不同的尝试。2003年，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编与美迪豹公司进行过多方面的探讨和研究，比如提出：根据冷烫胶黏剂经UV光照射后固化的原理，首先在印品表面需要进行3D印刷设计的区域涂布一层透明的冷烫胶黏剂，待其呈现半干状态时，再采用圆形光栅模具进行滚压，最后进行UV固化，从而实现局部3D效果等方法。当时虽然取得了一些效果，但还是不够理想，最终以失败告终。

　　10多年过去了，虎彩印艺股份有限公司(以下简称“虎彩印艺”)终于在局部3D印刷设计技术上取得了重大突破，着实令人高兴。从《纸上3D直印技术 引领行业革命》一文对该技术的描述来看，采用的方法是：先在印品表面印刷设计局部3D栅格化图像，再在图像上印刷设计或模压对应数据的光栅，从而实现局部3D效果。这让南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编对局部3D印刷设计技术有了新的认识和思考。

　　实现3D效果的关键技术条件

　　业内人士都知道，要想实现3D效果，必须要有光栅。目前，光栅分为直柱光栅和圆点光栅(又称“点阵光栅”)两种类型。但无论采用哪种光栅，要想实现完美的3D效果，必须找到最佳聚焦点，即处理好栅宽、镜高和透视高度3个参数的精确匹配。图1所示为光栅实现3D效果的原理图，从中我们可以清晰地看到上述3个参数之间的关系。

　　表1为不同光栅线数下镜高、栅宽和透视高度的匹配情况。从中可以看出，光栅线数越高，镜高要求越低。

　　关于印刷设计方式的设想

　　到目前为止，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编还没有了解到虎彩印艺实现局部3D效果的具体工艺技术方案，只能提出以下设想。

　　如果采用直印，将透明油墨印到满足要求的镜高是一个非常关键的技术问题。根据3D聚焦成像的要求，圆点光栅的镜高要求要比直柱光栅低，也就是说，采用圆点光栅印刷设计，镜高或许容易实现一些。但从目前来看，采用圆点光栅比较容易实现的是3D背景的印刷设计，对于图像分层的3D效果，由于其数据计算复杂得多，目前较难采用圆点光栅印刷设计来实现。除非攻克了这方面的计算方法，采用圆点光栅印刷设计才会变得更加便捷。

　　如果采用直柱光栅，由于其需要一定高度的镜高，因此只能采用凹印来实现(网印受精度问题制约，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编认为不太可行)。国外的数字“石胶滴”技术，实现镜高完全没有问题，但“石胶滴”的最高精度能否匹配3D聚焦成像的要求，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编未曾进行过准确的测试。由此看来，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编认为，先涂布透明胶黏剂，待胶黏剂半干时再采用模具进行模压，应该是一个比较可取的方案。

　　关于光栅线数的思考

　　无论采用直印还是模压，直柱光栅还是圆点光栅，都有一个精度的问题，即栅宽的最小精度可以达到多少?镜高能够实现的高度是多少?

　　南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编认为，光栅线数越高，栅宽就越小，镜高就越低，因此只要找到能够直印或模压最小栅宽的光栅，其线数就是最佳的，至于选择多少线数的光栅，只要3D栅格化图像的光栅数据和直印或模压的光栅数据匹配就行。如果采用低线数光栅，比如75lpi，虽然很好实现直印或模压，但对镜高的要求很高，这样一来，光栅线条的变形量就会更大(因为采用的是涂布胶黏剂直印或模压)，这和印刷设计网点增大的原理是一样的。

　　关于印刷设备的设想

　　关于如何在设备上实现局部3D印刷设计，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编的设想是：印刷设计3D栅格化图像和直印(或模压)光栅可一次性上机完成。目前，机组式柔印机可以非常成熟地进行胶印、凹印、柔印、模切等多种工艺的组合加工，具备实现局部3D印刷设计的功能和要求。如果采用涂布胶黏剂后模压光栅的方式实现局部3D效果，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编建议由胶印机组完成3D栅格化图像的印刷设计，凹印或柔印机组完成透明胶黏剂的涂布，模切机组完成光栅的模压。

　　根据光栅的镜高、栅宽和透视高度3个关键参数的要求，还可以考虑二次涂布胶黏剂，采用2个模切机组完成模压，具体排列方案可根据实际情况和要求来组合。

　　注意事项和待解决问题

　　1.光栅数据的匹配问题

　　传统3D印刷设计的光栅数据必须校正，通常需要精确到4位小数。但对于3D直印而言，虽然在印刷设计3D栅格化图像时光栅数据的一致性不会出现问题，但在直印或模压光栅时，由于胶黏剂的转移或模压属于化学过程，因此会对光栅数据的一致性产生一定的影响。也就是说，3D栅格化图像的光栅数据和直印或模压的光栅数据匹配很难精确到4位小数，这样一来，批量生产一致性的宽容度就会大些。而且，由于数据无法精准匹配，3D直印技术只能实现3D效果，无法实现3D翻变、放大缩小、连续动作等效果。

　　2.套准问题

　　3D印刷设计的套准是一个关键问题，传统3D印刷设计要有便于套印的特有的规距光栅线，这样才能确保3D印刷设计的套印精度，否则会直接影响成品率。3D直印技术也不例外。

　　3.成本问题

　　无论采用直印还是模压来实现局部3D效果，由于其印版或模具属于“局部”专版专用，成本也是一个问题，加上批量生产时由于受到套印精度等关键参数的影响，成品合格率一定较低，这也会在一定程度上影响成本。但无论如何，局部3D印刷设计技术能取得当前的进展，已经是很大的突破，可以说是印刷设计界的一大喜讯，起码可以像“兰达纳米印刷设计”一样被期待。

　　以上仅代表南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编个人观点，仅供参考，学习不精，欢迎行业人士指教。