印刷術(shù)作為中華民族古代四大發(fā)明之一,是值得我們自豪的文化瑰寶。更讓我們引以為傲的是,從公元7世紀(jì)到18世紀(jì),我國的印刷技術(shù)一直領(lǐng)先于西方。然而,在當(dāng)今數(shù)字時代,具有廣泛應(yīng)用前景的噴墨打印技術(shù)卻被西方國家的企業(yè)所壟斷。
MEMS噴墨打印是一種無接觸、無壓力、無印版的打印技術(shù),可將電子計(jì)算機(jī)中存儲的信息輸入噴墨打印機(jī)即可實(shí)現(xiàn)打印。MEMS噴墨技術(shù)原理是通過控制驅(qū)動脈沖電信號選擇性地觸發(fā)噴墨頭里的制動器,使墨滴在需要的時候從噴嘴噴射出來。其中,在工業(yè)打印、3D打印、生物醫(yī)藥研究等高端領(lǐng)域,MEMS噴墨打印中會用到微泵來精確控制微小墨滴的噴射,從而實(shí)現(xiàn)高精度和高分辨率的打印效果。
如今,MEMS噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已大大超越傳統(tǒng)的圖文打印和印刷,開始向工業(yè)制造領(lǐng)域快速拓展,包括:3D打印、紡織品數(shù)碼印花、印刷電子、數(shù)碼陶瓷打印、太陽能電池板、生物醫(yī)療打印、RFID打印、柔性可穿戴等高端制造領(lǐng)域。可以看出,加快噴墨打印國產(chǎn)化,不僅具有高度的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略價(jià)值,還能推動信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1.關(guān)鍵的噴墨打印頭
那么問題來了,這MEMS噴墨打印技術(shù)到底是怎么難倒中國制造的呢?答案就在于這小小的噴墨打印頭。近年來隨著我國科技的不斷進(jìn)步,國內(nèi)企業(yè)在MEMS噴墨打印技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,部分國內(nèi)品牌的噴墨打印機(jī)在打印速度、打印質(zhì)量和耗材成本等方面已達(dá)到國際先進(jìn)水平。盡管如此,我國在高端打印噴頭的研發(fā)上仍面臨國際專利壁壘高、MEMS制造能力薄弱等挑戰(zhàn)。

噴墨打印頭
噴墨打印頭作為噴墨打印機(jī)的核心部件,其生產(chǎn)制造工藝復(fù)雜,涉及機(jī)械、電氣、控制、光學(xué)、材料、微電子等多個學(xué)科的交叉技術(shù)。零部件尺寸微小,加工精度要求極高,工藝復(fù)雜,缺陷容忍度低,因此具備極高的技術(shù)壁壘。這些因素導(dǎo)致了行業(yè)集中度較高,基本由少數(shù)幾家企業(yè)對全球市場形成壟斷局面。
在技術(shù)方面,全球噴墨打印頭主要廠商都在研究使用MEMS新技術(shù),制造成本更低、精度更高、更快的噴墨打印頭。從惠普HP的“可擴(kuò)展打印技術(shù)”到佳能Canon的“全光刻噴墨打印頭噴嘴工藝”技術(shù),再到愛普生Epson的“PrecisionCore”技術(shù),都通過高密度MEMS噴嘴布局技術(shù),在成本、質(zhì)量、速度上追求突破。而這MEMS技術(shù)恰恰就是中國制造的薄弱環(huán)節(jié)之一。
2.打破國外技術(shù)壟斷
噴墨打印設(shè)備芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝是整個產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術(shù)。2020年底,上海傲??萍蓟谥悄芪⒘骺丶夹g(shù)成功研發(fā)出新一代工業(yè)打印芯片,并在8英寸MEMS工藝線上開始量產(chǎn),填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的空白。
傲??萍际菄鴥?nèi)少數(shù)具備噴墨打印芯片與打印頭量產(chǎn)能力的本土廠商,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的噴墨打印技術(shù),突破了國外行業(yè)龍頭的技術(shù)壟斷。傲??萍家劳杏贑MOS-MEMS標(biāo)準(zhǔn)工藝制造的打印頭,具備高通量、高精度、高可靠性等優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)及消費(fèi)打印與生物打印,其產(chǎn)品已獲得包括藥明生物在內(nèi)的多個行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的認(rèn)證。

1月16日,傲??萍家雅c興橙資本及其發(fā)起的12英寸MEMS產(chǎn)業(yè)平臺(即增芯科技、越海集成、廣東工研院)建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。這意味著,傲??萍伎梢劳性鲂究萍?2英寸晶圓產(chǎn)線進(jìn)一步提升其MEMS微流控噴墨打印芯片的性能,同時又能顯著降低大規(guī)模生產(chǎn)的成本。這大大推動了我國在噴墨打印領(lǐng)域自主技術(shù)的發(fā)展,有效改善了中國高端噴墨打印噴頭市場產(chǎn)品依賴進(jìn)口、受制于人的局面。
我國MEMS噴墨打印技術(shù)從依賴進(jìn)口到自主研發(fā)和創(chuàng)新,再到如今的智能化與多元化轉(zhuǎn)型,離不開打印芯片MEMS技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作,不斷提升MEMS噴墨打印技術(shù)的國產(chǎn)能力,續(xù)寫中華印刷業(yè)的新篇章。



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