家具与木制品表面数字化木纹图案UV树脂3D打印装饰技术_汪菲

家具与木制品表面数字化木纹图案  

UV树脂3D打印装饰技术  

汪菲打吴智慧J黄琼涛彳  

(1.南京林业大学家居与工业设计学院.南京210037；2.宜华生活科技股份有限公司，汕头515834)  

摘 要:本文通过介绍UV数码喷印技术的基本原理，分析了 UV数码喷印技术在家具与木制品领域中的应用优势, 以此为依据从工艺流程、应用需求分析、实际应用案例三个方面，阐述了 UV喷印技术在家具与木制品领域的应用 方案，并从中挖掘出有待解决的应用难点，提出了解决问题的建议"  

关键字:UV数码喷印技术；家具;木制晶;3D打印技术  

中图分类号:TS664 文献标识码：A 文章编号:1000-4629(2017)01-0005-06  

D0I:10. 16610/j. cnki. jiaju. 2017. 01. 002  

UV 3D Inkjet Print Decoration Technology Applied in the Surface of Furniture and Wood Products    

WANG Fei'.WU Zhihui¹,HUANG Qiongtao²    

(1. College of Furnishings and Industrial Design , Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; 2. Yihua Lifestyle Technology Co. Ltd ,Shantou 515834,China)  

Abstract: The basic principle of the UV inkjet printing technology was introduced in this paper. The ap plication advantages of UV digital-jet printing technology in the field of furniture were analyzed. The ap plication solutions of UV printing technology in the field of furniture were described in aspects of applica tion process, requirements analysis and practical application. The suggestions to solve the potential prob lem were put forward.    

Key words: U V inkjet printing technology; furniture; wood products; 3D print technology

近年来，随着各种新印刷手段的出现,传统印 刷概念已经被不断刷新和颠覆，印刷产业涉及的领 域不断被拓展,这在大幅面喷墨印刷领域表现得尤 为突出。UV数码喷印技术作为大幅面喷墨印刷的 典型代表,其应用领域已经从之前的户外广告，拓 展到了陶瓷、标签打印、纺织印花、包装等其他领 域，且还有不断扩大的趋势叫UV数码喷印技术在 家居装饰行业同样具有独特的优势。

基金项目："十=五”国家重点研发计划专项项目(2016YFD0600700)；宜华生活科技股份有限公司科技创新项目(YH-NL-20130104)；江苏省 高校优势学科建设工程资助项H (PAPD) „  

作者简介：汪菲(1992-),女，硕士研究生，主要从事家具设计与工程方面的研究。E-mail:592271485@qq.eom.  

通讯作者:吴智慧(1963-),男，教授,主要从事家具设计与工程方面的研究。E-mail:wzh550@_sina.eom,  

引文格式:汪菲,吴智慧.黄琼涛.家具与木制品表面数字化木纹图案UV树脂3D打印装饰技术[J].家具,2017,38(1):5-10.  

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UV喷墨打印技术是一种高科技的免制版全彩 色数码印刷技术,它可以在布料、玻璃、板材、水晶、 PVC、亚克力、金属、塑料、石材等多种材料表面进 行彩色印刷，其无需制版、一次印刷完成、色彩靓丽 丰富、耐磨损、防紫外线、操作简单方便、印刷图像 速度快等特质，完全符合家具与木制品生产的工业 标准％  

1 UV数码喷印技术的应用优势  

1.1 UV数码喷印技术的成熟  

作为数码印刷领域发展最快的子行业之一， UV喷墨印刷的全球产值从2008年的39亿美元增 长到2012年的67亿美元，并有望在2018年增长到 159亿美元。UV喷墨印刷发展迅速，在技术层面 上，更高分辨率的打印头、更小尺寸的墨滴以及更 快的打印速度都在推动其进一步走向成熟。除此之 外,根据史密瑟斯•派诺公司发布的《2018年UV喷墨 印刷市场预测》报告显示，到2018年,UV喷墨印刷的 产量将比2008年增加53.5%，遥遥领先于其产值的 增长幅度,这意味着UV喷墨印刷的单位成本将不断 下降。而随着这一市场的不断成熟和高生产力设备 的推出,喷墨印刷的整体成本势必会下调，届时采用 这项技术的印刷企业的数量 也将持续增长皿。  

目前，市场上已经出现 了工业在线式高速UV平板 喷绘生产线,材料进给速度 最高可达60 m/min,可以对 接25 m/min的地板或者板 材生产线，实现在线式实时 控制生产，可以灵活设定产 品的生产数量，更换喷绘图 案，保证同批量产品中单件 的生产成本、实际效果都完 全一致。由此可见，UV喷 绘技术的成熟，极其有利于 大规模定制家具、木制品的 发展。  

1.2绿色环保、无色无味  

UV油墨是一种固化度 高、干燥速度快、光泽好、色 彩鲜艳、耐水、耐化学、耐磨性好的环保安全涂料, 目前UV油墨平面喷绘已发展成为一种较成熟的加 工技术，在家具及木制品生产加工、使用过程中不 会挥发任何有害物质，性能稳定,不会损害人体健 康叫  

1.3效率高、成本低、工艺简化  

家居装饰品、特制品都是较为专业的个性化市 场,如：艺术玻璃、装饰陶瓷、木制工艺品、家具、天 花板等，该市场的特点是手工加工的成分很高，生 产效率低,短版业务多。针对这一类型的个性化艺 术家具市场,最适合采用UV数码喷绘来替代传统 技术。UV平板打印机既适合小批量的个性化生 产，又能达到大批量的生产要求;其机器可以长时 间连续工作，可以替代低效率、低产能的手工或者 半自动丝网印刷市场，解决传统生产方式存在的高 成本、高库存的难题。  

1.4适用范围广、受材料限制小  

UV平板喷绘机可以在软质和硬质材料上进行 打印，图1为UV平板喷绘设备及喷绘技术图。UV 打印机适应材料的范围广泛，兼容性强，在不同打 印模式下，除了喷绘平面效果，还可以喷绘立体产 品讥而且，UV平板机可以进行光油喷绘，能够增 强图像表面的光亮效果，同时可以产生凹凸的肌理

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效果，光油喷绘还可以起到保护图像的作用。  

2 UV数码喷印技术的应用方案  

在家具与木制品领域应用UV数码喷印技术， 主要是指将电脑制作的数码装饰纹样，直接喷印在 密度板、多层胶合板、集成材、普通木板、木塑、玻 璃、亚克力等平板式基材表面,以达到装饰目的。  

2.1应用流程介绍  

UV数码喷印技术在打印家具及木制品表面装 饰图案时，一般使用的设备是UV平板喷绘机，基本 流程如图2。

(1) 图案设计:根据已有的设计图纸，确定基材 的大小，用图像处理软件(Photoshop、Coreldraw、Il lustrator 等)制作数码喷印纹样装饰图,并进行编号。  

(2) 基材处理:不同介质表面需要作对应处理, 有的基材比较特殊,例如玻璃表面,需要添加涂层， 以防止图像脱落,而其他基材则需进行常规清灰处 理。  

案，比如婚纱照、生活照等，在设计师提供方案、并 由消费者核对确认后，厂家便开始生产。利用UV 数码喷印技术进行设计、生产时，图案设计及修改 极为灵活，消费者可以直接通过计算机获取柜门板 喷印效果图,完美实现“所见即所得”。通过这种方 式，打印过程由计算机自动记录颜色数据,能够有 效地保证打印质量，满足家具、木地板等产品的批 量生产的要求代  

(3) 数码喷绘:连接好UV平板打印 机，在平台打印样图，确定图像色彩、大 小，以防止误差，确定位置代 可根据材 料大小，在平台上设计批量打印模板，或 定制相应大小的固定模具，以提高产出 效率。  

(4) 后期加工：在喷印画面基础上， 根据不同的产品，进行后期加工,例如对 .回漆涂层等增强耐磨性处理。  

2.2应用需求分析  

2.2.1个性定制装饰需求  

不同的时代有不同的生活方式，促 生出多样化的审美需求。近年来，全国 家装市场掀起了一种新的时尚潮流—— 定制家具。定制家具能够根据消费者的 偏好量身定制，充分满足消费者的个性 化需求讥目前，市场上已经出现了 UV 数码喷绘制作的艺术柜门板定做叫图 3),消费者可以通过网上商城与厂家沟 通,提供柜门板尺寸、选择自己喜欢的图  

2.2.2工艺效果模拟需求  

随着技术的发展，现如今，家具及木制品表面 装饰手法多种多样。UV平板喷绘机设备一般可打 印的介质最高厚度达10 cm左右。并且,UV平板喷 绘机能够打印表面微凹凸的材料，根据被喷绘物体 表面的特性，凹凸落差最大可扩张至7 mm,同时呈 现完美的印刷效果问，这相对于传统喷绘技术已经 是相当明显的进步。家具及木制品传统装饰工艺 中的拼花、漆绘等多种形式，都可以通过UV数码喷 绘技术实现模拟工艺效果输出，图4为立体木纹拼 花喷印木地板。  

在家具绘画装饰、局部图案设计方面，目前的 工业技术已经出现了丝网印刷、热转印、水转印等 解决方案。然而传统解决方法当中，以丝网印刷为 例，存在着颜色单一、流程复杂、耗费时间长等问 题，而UV数码喷印则具有更精准的色彩精准度、更 宽广的色域，能够一次性输出，相对于传统解决方 案更具优势。  

具体来说，就木质材料而言■，家具面板表面装 饰处理一般有贴木皮、贴印刷纸、涂色漆等多种工 艺。例如，贴木皮、贴纸的工艺都是为了弥补基材 的外观缺陷,模拟木纹的自然仿真效果。然而这种 类型的工艺要求比较高，工艺过程较为复杂。比 如，贴木皮工艺要经过贴皮、干燥、底漆等一系列工 艺过程，未必能保证整个工艺流程中的节能环保需 求。而贴纸工艺，由于印刷的限制，表面图案具有 重复性，缺乏真实感，难以表现木纹的自然美感。 UV数码喷绘技术可以通过计算机软件采集木纹信 息、用图像软件处理木纹源文件，结合UV平板机实 现多种打印模式，输出不同打印效果，并随时修改 色彩信息，更改打印尺寸,既节约了时间，又降低了 成本。  

2.2.3环保材料装饰需求  

近年来，一方面受国家的大力提倡，另一方面 随着消费者越来越高的要求，消费者在购买家具时 更加注重材料的环保性，家具行业的未来必将向环 保、绿色方向发展。与之相应，市场上也出现了秸 秆板、木塑复合材料、蜂窝板等新型环保材料,这些 材料具有良好的物理、化学性能，可以用于家具行 业。但是，由于工艺问题，这类材料在外观上难以 满足消费者的审美需求，企业在解决这些问题时一 般采用传统表面装饰手法。然而由于传统装饰工 艺的局限性，在工艺过程中反而又破坏了板材本身 的环保特性。UV喷墨打印技术为此提供了很好的 解决方案，非常适合应用于新型环保材料的外观装 饰需求。  

2.3实际应用案例  

UV喷绘技术的发展越来越快，国内很多企业 已经开始运用此项技术，在家具木制品上喷绘个性 图案，适应家具及木制品个性化定制趋势。尤其在 儿童家具、橱柜、衣柜等柜类家具，木地板，以及户 外家具方面,UV技术的优势已经凸显。  

国内儿童家具品牌“酷漫居”率先采用UV油墨 打印技术,将国内和国际顶级动漫形象迪士尼、Hel- loKitty、喜羊羊、孙悟空等传递的童趣,巧妙融合在 了儿童家具上。酷漫居的魔方系列产品，其图案采 用UV油墨打印技术制作而成,并可根据孩子的喜 好选择性定制图案;而且UV油墨涂料环保安全,打 印时通过UV紫外线灯照射同步固化,能达到100% 固化而不产生甲醛、苯等有害气体,特别适合环保 要求更高的儿童用品使用。由于采用国际领先的 UV环保平面喷绘打印技术，酷漫居儿童家具的表 面装饰图案效果清晰，抗光照、不褪色，颜色均匀， 手摸图案光滑，表面没有刺激性气味，受到市场广 泛好评。  

索菲亚衣柜在制作衣柜腰线时也采用了 UV数 码喷绘工艺。传统衣柜制作腰线时一般采用丝网 印刷等工艺,而索菲亚利用UV喷绘图像的色彩优 势，进行了一系列的衣柜腰线设计,提供多种腰线 图案选择，满足了消费者个性化的需求。  

美国Color Ink公司成立于1984年，拥有大规模 的生产空间,具备完整的印前部门、装订工厂、数码 喷绘车间、设计工作室。该公司在投资宽幅面喷绘 打印之后，针对倾向于购买二手家具或者''Goodwill Industries"的家具学生市场，禾U用UV数码喷绘的优 势，以一种质地轻巧且极为耐用的蜂窝板作为基 材,批量制作数码喷绘家具,并创造FunDeco子品 牌，抢占了市场优势。FunDeco公司拥有两套完整 的数码喷绘家具生产体系,各自都取得了 90所大学 的授权证书，其产品专为户外使用设计，产品表面 的覆膜可以防水，见图5。  

近5年来,南京林业大学与南京雷牧数码科技 有限公司已合作研发UV喷墨打印技术在家具表面 装饰上的应用旳叫

3 UV数码喷印技术的应用难点及解决方法  

UV数码喷印技术在实际应用过程中，面临着 以下一些关键点：  

(1) 从设计上来看，数码喷绘图样的制作是解 决数码喷绘工艺的关键点之一何。由于材料的多样 性，不同材质的工艺对图案的清晰度、数量、效果要 求不同。对于仿木纹、大理石纹、仿皮革纹、仿拼花 效果等工艺模拟而言，数码图片信息采集、数码图库 资源建立是极为关键的一点。这部分问题的解决, 有助于提升产品的附加值、增强产品的自然效果。  

(2) 从工艺上看，白墨输岀中的立体浮雕效果 也需要进行材料测试，由于浮雕效果是通过白墨堆 积而实现,不能完全保证其附着力强度，一般会在 表面添加涂层。因此,在设计数码喷绘图样时要注 意白墨的输出参数设置，控制其输出范围。  

(3) 从基材上来看，岀于家具及装饰木制品设 计效果的需要，异型板式零件的定位是应用过程中 的一个难点。针对不同的情况，一般有两种解决方 案：  

第一，如果数量较多,可以先制作定位模具，再 利用软件排版,进行大批量喷绘；  

第二，倘若材料可适用于切割机,例如蜂窝板, 可以将产品所需喷绘图案按照节省材料的方法，设 计图纸，排列在同一块板材上,直接喷绘上色，再由 数控切割机按照产品实际尺寸直接切割。比如，最 近几年一种以纸代木的新材料——蜂窝板开始进 入中国市场,并在儿童家具中凸显优势。UV平板 喷绘机可以直接在蜂窝板上打印所需的图案、产品 信息、品牌logo等，而数控切割机可以根据产品的 实际尺寸直接切割，并组装成型。其工艺流程为： UV平板喷绘上色——数控切割轮廓——组装成 型。UV平板打印机和切割机的组合实现了在其他 多种介质上打印的可能,也解决了异型零件的问题。  

4结语  

UV数码喷印技术具有无需制版、数字成像的 技术特征，其技术仍在不断成熟与发展中,适应当 今数字化生产的潮流趋势,市场占有率显现出强劲 的扩张势头。UV数码喷印技术以其能够实现高清 图像输出、适应绿色环保趋势、低成本高效率生产、 工艺适用范围广的优势，可以满足家具与木制品生 产中表面装饰的需求，改变个性化家具及木制品的 传统生产模式。尽管在该技术的应用中，还有一些 难点有待解决，但是倘若能够将其合理地运用于家 具与木制品装饰的工艺流程中，不仅有助于个性艺 术家具、装饰木制品制造业的壮大，也有利于促进 环保型制品的推广。  

参考文献：  

［1］ 文骅.大幅面喷墨印刷［J］.印刷杂志,2016(3):25-27.  

［2］ 佚名.国内顶尖设备器材企业亮相东莞，众多行业新品 发布［J|.网印工业,2015(4):4-32.  

［3］ 成初.中国印刷百强销售收入近900亿元［J］.广东印刷， 2014(5):3-4.  

⑷ 王晓芳.UV喷墨油墨在数码标签印刷中的应用［J|.标 签技术,2011(6):32-35.  

［5］ 官燕燕，高艳飞,袁金岭.UV平板喷墨打印技术在包装 印刷领域的应用［J］.今日印刷,2015(8) ：52-54.  

［6］ 严贵宾.RIP图像插值放大技术在宽幅喷印中的应用研 究［D］.重庆:重庆大学,2012.  

⑺侯希奎.定制家具，自主设计［J］.商品与质量科学理论， 2011(3):189. '  

［8］ 汪菲,吴智慧.UV数码3D喷印技术在柜类家具上的应 用［J］.家具,2016,37(6):23-27,92.  

［9］ 郭利平.数码喷射印花与传统印花的结合应用1J］.丝 绸,2004(6):33-35.  

［10］ 桑瑞娟，吴智慧.UV喷墨打印技术在家具表面装饰上 的应用［J］.包装T-程,2011(6)：29-32,39.  

［11］ 吴智慧.木家具制造工艺学［M|.北京：中国林业出版 社,2012.  

(责任编辑陈英华葛晓伟)

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