Глава 2.1 Лазерная перфорация

Лазерная перфорация – это метод производства, при котором для резки материалов используются лазеры. (Рис. 1) Основные преимущества – непревзойдённая точность, чистые надрезы, краевые швы для предотвращения изнашивания – сделали этот метод весьма популярным в индустрии моды. Дополнительное преимущество заключается в способности резать всевозможные материалы: шёлк, нейлон, неопрен, полиэстер, хлопок – что угодно. К тому же, резка не предполагает никакого давления на ткань, во время всего процесса с ней взаимодействует только лазерный луч. На одежде не остаётся никаких лишних следов, что особенно важно в работе с деликатными шёлковыми или кружевными изделиями. (Рис. 2)

Для резки применяется три вида лазеров:

• лазеры CO2;

• неодимовые (Nd);

• неодимовые на иттрий-алюминиевом гранате (Nd-YAG).

В резке тканей для одежды, как правило, применяются лазеры CO2. Этот конкретный процесс предполагает использование мощного лазера для плавления, выжигания или выпаривания материала. (Рис. 3)

Для достижения высокой точности резки, лазерный луч проходит по трубообразному устройству, отражаясь от нескольких зеркал и в итоге попадает на фокусирующую линзу, которая направляет луч в нужное место. Для изменения площади и формы надреза могут вноситься корректировки.

Все три типа лазеров генерируют концентрированный пучок света. Различия между лазерами определяют, для каких задач их лучше применять. Лазер CO2 – это газовый лазер, производящий инфракрасный свет. Такие лазеры легко поглощаются органической материей, поэтому ими выгоднее резать, например, кожу. С другой стороны, Nd и Nd-YAG – это твердотельные лазеры, в которых световой луч создаётся кристаллом. Их мощь прекрасно подходит для гравировки, сварки, резки и сверления металлов.

Лазерная перфорация позволяет делать очень точные надрезы без единого прикосновения к ткани, а значит, производственный процесс будет по минимуму затрагивать предмет одежды. Лазерная резка по точности сравнима с ручной работой, но при этом гораздо быстрее, что позволяет снизить конечную стоимость.

Для металлов и других твердых материалов преимущество лазерной резки заключается в точности выполнения и скорости изготовления необходимого узора. (Рис. 4,5)

Глава 2.2 3D-печать

3D-принтер - это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. (Рис. 6)

В зарубежной литературе данный тип устройств также именуют фабберами, а процесс трехмерной печати - быстрым прототипированием

3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но главной особенностью работы 3D-принтеров является то, что все получаемые модели являются твердотельными и наносятся послойно, слой за слоем. И, если на простом принтере получают только бумажный вариант, то на 3D-принтере можно создать детскую игрушку, сувенирную фигурку, пластиковую посуда, ткань, для пошива одежды, а также импланты, для использования в медицине, и легковой автомобиль. Возможности принтеров нового поколения практически безграничны.

Технологии, применяемые для создания слоев:

1) Лазерная

1.1) Лазерная стереолитография — ультрафиолетовый лазер постепенно, пиксель за пикселем, засвечивает жидкий фотополимер, либо фотополимер засвечивается ультрафиолетовой лампой через фотошаблон, меняющийся с новым слоем. При этом жидкий полимер затвердевает и превращается в достаточно прочный пластик.

1.2) Лазерное сплавление (англ. melting) — при этом лазер сплавляет порошок из металла или пластика, слой за слоем, в контур будущей детали.

1.3) Ламинирование - деталь создаётся из большого количества слоёв рабочего материала, которые постепенно накладываются друг на друга и склеиваются, при этом лазер вырезает в каждом контуре сечения будущей детали.

2) Струйная

2.1) Застывание материала при охлаждении — раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика. Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта.

2.2) Полимеризация фотополимерного пластика под действием ультрафиолетовой лампы — способ похож на предыдущий, но пластик твердеет под действием ультрафиолета.

2.3) Склеивание или спекание порошкообразного материала — похоже на лазерное спекание, только порошковая основа (подчас на основе измельчённой бумаги или целлюлозы) склеивается жидким (иногда клеющим) веществом, поступающим из струйной головки. При этом можно воспроизвести окраску детали, используя вещества различных цветов. Существуют образцы 3D-принтеров, использующих головки струйных принтеров.

2.4) Густые керамические смеси тоже применяются в качестве самоотверждаемого материала для 3D-печати крупных архитектурных моделей.

2.5) Биопринтеры — ранние экспериментальные установки, в которых печать 3D-структуры будущего объекта (органа для пересадки) производится каплями, содержащими живые клетки. Далее деление, рост и модификации клеток обеспечивает окончательное формирование объекта.

3D-принтеры стали очень популярны у архитекторов и дизайнеров - для них это реальная возможность воплотить свои фантазии в жизнь быстрым и дешевым способом здесь и сейчас, а не ждать, пока какая-нибудь компания согласится выпустить дорогой промышленный прототип.

Напечатанную в 3D модель дизайнеру легче усовершенствовать, ей легче заинтересовать непосредственного покупателя, более того, ее можно продать. Даже такие крупные компании как Adidas и Nike прочувствовали насколько объемная печать облегчает процесс и теперь печатают экспериментальные модели кроссовок на 3D-принтере.

Также эту технологию уже начали использовать дизайнеры одежды. Уже сейчас на показах моды можно увидеть моделей, у которых костюмы выполнены полностью или с элементами, созданными 3D-принтерами. Например, объемные воротники или рукава, которые просто невозможно было бы создать вручную. (Рис. 7,8,9)

Для архитекторов это уникальная возможность донести до заказчика свои идеи и наглядно продемонстрировать, как проект будет выглядеть в жизни. (Рис. 10,11) При этом не придется тратить время и деньги на традиционные дорогостоящие макеты. Архитекторам, при использовании этой технологии, нет больше нужды перевозить с места на место различные материалы, отливать специальные формы для сложных конструкций и нанимать строительные бригады. Следить за работой принтера, печатающего дом, может пара человек, которым требуется время от времени добавлять раствор для печати (например, быстро отверждающийся бетон). Такой подход должен сильно сократить сроки и затраты на строительство.

Вообще, возможность создавать объекты с очень сложной внутренней структурой – одна из сильных сторон 3D печати. Самые замысловатые виртуальные формы, которые еще совсем недавно нельзя было воплотить технически, становятся реальными. (Рис. 12)

Глава 2.3 Цифровая печать

B XX веке на печатном рынке появились первые цветные цифровые системы. Новую цифровую технологию можно было по праву назвать революционной, поскольку она коренным образом отличалась от всех, созданных до этого технологий печати, имеющих постоянную печатную форму. Основным отличием новой технологии печати от предыдущих являлась возможность изменения печатаемого изображение перед переносом изображения на носитель таким образом, чтобы любая следующая копия могла отличаться от предыдущей какой-либо (текстовой или графической) частью.

Несмотря на то, что со времени появления первого цифрового оборудования прошло уже около 20-ти лет, цифровая печать продолжает оставаться единственной технологией, предоставляющей заказчикам полиграфии подобную возможность. Другой характерной чертой цифровой печати, недостижимой для других технологий печати, является оперативность запуска в печать нового тиража, связанная с отсутствием необходимости осуществления длительного процесса допечатной подготовки и приладки печатного оборудования.

В настоящее время технологии цифровой печати продолжают развиваться очень активно. И тенденции развития этих технологий, согласно прогнозам аналитиков, позволяют предполагать, что помимо своих традиционных применений (печати переменных данных, персонализированной продукции, оперативной печати малых тиражей), цифровая печать будет завоевывать новые рынки: печать книг, упаковки и этикетки, брошюр и каталогов и другой продукции. Во многом это объясняется тем, что тиражи печатаемой продукции постоянно снижаются, в тоже время качество цифровой печати постоянно улучшается, и в наше время практически неотличимо от качества офсетной печати.

Применение цифровой печати:

1) Цифровые обои для стен

Технология компьютерной обработки изображений нашла свое применение в печати обоев. Применение цветного струйного принтера оказалось очень удобным при производстве бордюров и обоев со сложными многокрасочными рисунками. (Рис. 13, 14)

Цифровые методы получения узора на обоях отличаются довольно высокой себестоимостью печати одного рулона. Однако эти расходы, как правило, компенсируются за счет отсутствия необходимости в затратах на изготовление печатных форм, что неизбежно при применении более ранних методов печати.

Кроме экономии средств, цифровая печать обладает еще и такими преимуществами, как:

• короткие сроки выполнения работ за счет высокой скорости печати;

• возможность выполнения частных клиентских заказов (производители могут распечатать на стену ваши любимые изображения и фотографии);

• возможность внесения изменений в дизайн обоев (шаблон) без лишних затрат.

Несмотря на то, что цифровая печать появилась всего лишь несколько десятилетий назад, за свою относительно короткую историю она достигла огромного прогресса и на сегодняшний день уже имеет большое число разновидностей.

2) Печать на ткани

Прямая печать на ткани (англ. digital textile printing — прямая печать на одежде, прямая печать по текстилю, прямая цифровая печать по текстилю) — способ нанесения изображения на ткань, предполагающий прямую печать без промежуточных носителей изображения. (Рис. 15, 16)

Технология распространена незначительно из-за сложности калибровки и управления оборудованием для нанесения изображений. Именно поэтому она получила распространение только в 70-х годах XX в. в Америке. В России цифровая печать получила распространение в конце 90-х годов, применяется для печати на футболках, толстовках, и других текстильных изделиях.

Это настоящий прорыв в мире моды. Дизайнер имеет возможность сам создавать изображение на тканях. Благодаря этой технологии, коллекции стали ярче и пестрее, каждый модный дом экспериментирует с принтами.

Для прямой печати на одежде подходит практически любой вид ткани, на котором может полимеризоваться краска. На практике это любой высококачественный текстиль, применяемый в рекламной и промо-сфере, а также для обычной одежды. Метод прямой печати невозможно использовать для синтетических тканей, обычно используют 100% хлопок, либо 95% хлопка и 5% лайкры. Так же возможна печать на темные ткани с использованием белых чернил, которые используются в качестве подложки перед нанесением цветного изображения.

3) Применение прямой цифровой печати в деревообработке и мебели

Для мебели и других деревянных потребительских товаров интересный и привлекательный дизайн имеет определяющее значение. Это не случайно, ведь основную часть информации об окружающем мире мы получаем при помощи зрения. Нарядные изделия покупатель приобретает охотнее и готов платить за них более высокую цену.

Классическим способом индивидуализации мебели, повышения ее привлекательности для покупателей является выполнение на фасадных поверхностях изделий специальных декоративных приемов – художественного набора облицовок, резьбы, интарсии, пирографии и ручной росписи. В классическом исполнении эти декоративные техники весьма трудоемки, но сегодня можно сымитировать с большей или меньшей степенью подобия при помощи прямой цифровой печати. (Рис. 17, 18)

Мебельщики и деревообработчики уже сейчас могут использовать крупноформатные промышленные цифровые принтеры для:

· нанесения декоративных и художественных изображений на мебельные фасады, на стеклянные вкладыши дверей, крышки столов, входные и межкомнатные двери, стеновые и потолочные панели, обои и т.д.

· печати декоративных бумаг, пленок и пластиков, как по бумаге-основе, так и по декоративным бумагам, синтетическому шпону и т.п.

· декорирования деталей решетчатой и мягкой мебели, изготовления накладных декоративных элементов, фурнитуры, сувениров, игрушек, музыкальных инструментов, хозяйственных товаров и т.д.

Заключение

Подводя итог, можно сделать вывод, что развитие новых технологий оказывает непосредственное влияние на жизнь человека: на то, как он выглядит, как выглядит его дом и т.д. Чем совершеннее становятся технологии, тем больше возможностей открывается перед человеком для создания принципиально новых вещей, которые впоследствии могут полностью изменить его жизнь и представление о мире.

Развитие современного дизайна не стоит на месте. Он является отражением идей и возможностей современного общества, и любые изменения сразу же находят свое применение в этой сфере.

Цель и задачи, поставленные в реферате, выполнены. Были исследованы и изучены новейшие технологии в сфере дизайна, рассмотрены особенности лазерной перфорации, 3D-печати и цветовой печати.

Список источников

1. Питерс Том. Основы. Дизайн. Серия "Основы". Пер. с англ.- М.: Манн, Иванов и Фербер, 2008. — 160с., илл.

2. Лакшми Бхаскаран. Дизайн и время. Пер. с англ.- СПб.: Арт-родник, 2009. — 334с., илл.

3. https://ru.wikipedia.org/wiki - сайт-энциклопедия

4. http://bibliofond.ru/ - электронная библиотека

5. http://fashiony.ru/ - сайт о новостях моды

6. http://habrahabr.ru/ - информационный сайт о технологиях

7. http://www.3dindustry.ru/ - все о 3D-печати

8. http://3d.globatek.ru/3d-printers/architecture/ - 3D-печать в архитектуре

Рис. 1. Пример использования лазера