第一章 引言

第一节 印刷制造概述

作为人类文明的象征之一，印刷技术最早用于文字信息的复制传播。随着社会的发展，当今印刷已不再是传统的印刷，将油墨放置在纸张上将不再是印刷业的唯一选择，将信息放置在载体上将是未来印刷业面临的主要业务。因此，印刷的定义、功能和技术在不断发生着变化，逐渐向多媒体、多功能方向转变，印刷产品的多样化趋势日益明显，并在一些新兴制造业中得到应用和发展，不断深入社会生活的各个方面，推动着社会发展进步。印刷的定义随着时代的变迁发生一定的变化，其本质是将微小功能单元在空间（大面积基材上）精确摆放的一个过程，这个过程的终结产物称为印刷品，与这个过程相关联的技术称为印刷技术。这里的“微小”指微米甚至纳米的尺度，“大面积”一般指厘米至米的尺度；“基材”是承载功能单元的支撑体，对材质并无严格的限制，既可以是纸张，也可以是塑料、金属、陶瓷、玻璃、硅片等。“功能单元”指具有某种或某些特定功能的单元，由呈色剂（油墨、色粉、染料等）构成的单元或许就是印刷的网点、显示屏的滤色片，由微电子功能材料（导体、半导体、电阻、电致发光材料等）构成的单元或许就是集成电路的器件，由阻隔、支撑或其他功能材料构成的单元可能就是某种空间精细结构的组件/要素。当这些微小功能单元在空间的精确摆放，按照人的视觉特征进行设计和排列组合时，就构成了我们今天熟悉的印刷传媒的基础；当这些微小功能单元在空间的精确摆放，按照某种结构在空间图形化的需求进行设计和排列组合时，就构成了印刷制造的基础。这就是印刷外延的两个基本分支，延展出印刷传媒、装饰印刷、功能印刷和印刷制造等不同的业态和更多甚至难以穷尽的细分领域。

印刷制造没有专门的明确定义，结合印刷定义内涵的变化，我们认为印刷制造是在传统图文信息复制技术的基础上，将承印基材、油墨、图案化技术等进一步扩展，综合利用各种技术并结合特定处理方式制造具有一定功能的产品。根据《中国印刷产业技术发展路线图》中印刷制造产业的板块，本书中的印刷制造以印刷电子和增材制造为主要内容，并扩展到纺织、建材制造领域，突出印刷技术的“绿色化、功能化、立体化、器件化”的发展趋势。

印刷制造涉及的基材除纸张外，还有硅片、金属、织物、玻璃、塑料、橡胶、皮革、陶瓷等。这些基材与传统的纸张在表面组成、结构、性能等方面有很大区别，如玻璃、塑料基材表面光滑、无孔隙，而纸张表面粗糙、孔隙度高；金属表面能低，而纸张表面能高。另外，承印材料表面不再局限于平面物体，可扩展到曲面或不规则表面。这些在油墨、承印材料改变、最终的使用目的的差异，决定了印刷制造产品工艺过程相对复杂，如印前基材需特殊处理、印刷的产品需后处理等。

印刷制造涉及的油墨除用于呈色的传统油墨外，还可将功能材料制成功能油墨，包括导电材料、磁性材料、发光材料、显示材料等，但在制备过程中，油墨的配方会影响功能的实现，必须严格控制各个成分的比例。同时，功能油墨的物化性能、印刷适性也会与传统显色油墨有较大差异，尤其是油墨转移率方面，因此需要对相应的印刷工艺条件进行调整。功能实现已成为印刷产品增值的关键。

印刷制造可利用现有的图案化技术来完成，如传统的胶印、凹印、柔印、丝印、喷墨技术都可用于印刷制造。但由于所使用的油墨和所制造的产品精度要求与传统图文复制的有较大差异，还需要对传统印刷技术进行工艺改进，如制版工艺参数的调整；或者需将不同印刷技术的优势进行组合，如将凹印和胶印结合、丝印和胶印结合、丝印和喷墨打印结合；或者需对承印基材表面进行特殊处理。同时，还需要有针对性地开发新型的图案化技术来实现传统技术无法达到的要求，如气溶胶打印、微转移印刷、纳米压印等。

印刷制造电子产品时，需要在相关印刷设备上增加在线套准检测、电学检测、烧结后处理等设备；制造三维结构的产品时，需要对产品进行打磨处理以满足使用要求；制造陶瓷、玻璃、纺织品时，也需要采取特殊的处理工艺。