Decoreren complexe vormen lukt met 'Cubic Printing'
Drs. Ing. John Düring en Gerard Greutink

Cubic Printing is een techniek waarbij voorwerpen met een complexe 3-dimensionale geometrie, en gemaakt van bijna elk materiaal, gedecoreerd kunnen worden. Op deze wijze kunnen producten van metaal of kunststof het uiterlijk gegeven worden van marmer, graniet, steen, hout of een technisch design [1].

Deze interessante decoratietechniek is eind jaren 80 ontwikkeld in Japan door Cubic Printing Co. Ltd. en een korte blik in de octrooiliteratuur levert een kleine 50 octrooien op die betrekking hebben op het principe, (deel-)processtappen, transferfolie en inkten [2]. Inmiddels heeft Cubic Co. Ltd. wereldwijd zo'n 70 joint-ventures en licentiehouders. Opvallend is dat er in Noord-Amerika betrekkelijk weinig licentienemers zijn vergeleken met Europa, en dat Italië relatief veel licentiehouders telt. Zie tabel.

Tabel: jv's en licentienemers (bron: Cubic Co. Ltd.).

Behalve Cubic Printing worden ook wel de termen Aquadec, Hydrographics, Hydraulic transferprinting of Water transferprinting gebruikt. Cubic Printing is in principe echter een transfertechniek. Eenvoudig principe Het Cubic Printing proces gaat uit van een eenvoudig principe. Het te decoreren voorwerp wordt in een waterbak gedompeld waarop een bedrukte transferfolie drijft. De transferfolie gemaakt van Polyvinylalcohol (PVA) dat goed in water oplosbaar is. De decoratie wordt bij het dompelen door de druk van het water (hydraulisch) op het voorwerp overgedragen. Op deze wijze zijn zelfs ingewikkelde 3-dimensionale voorwerpen te decoreren. Dit nagenoeg onafhankelijk van het materiaal waar het voorwerp van gemaakt is alsook de ruwheid van het oppervlakte.

Figuur 1: formule van Polyvinylalcohol.

Installatie
Ter verduidelijking is in figuur 2 een Cubic Printing installatie schematisch weergegeven [3]. Bij het afwikkelen van de transferfolie wordt de bedrukte zijde van een primer voorzien die ervoor zorgt dat de decoratie aan het product zal hechten. Vervolgens wordt de folie aan de waterbak toegevoerd. Een ventilator zorgt ervoor dat de folie zich goed over de breedte van de bak kan verdelen. Om golfslag te onderdrukken zijn vlak onder het wateroppervlak stabilisatoren geplaatst. Met behulp van een transportsysteem boven de waterbak wordt het te decoreren voorwerp door producthouders in de waterbak (onder-)gedompeld of gedipt. Om ook de meest uiteenlopende voorwerpen te decoreren is de hoek, hoogte en plaats van het transportsysteem in te stellen. Bij het dompelen vouwt de op het water drijvende transferfolie zich om het voorwerp heen waarbij de waterdruk ervoor zorgt dat de bedrukking op het voorwerp overgedragen wordt. Door nu de producthouders, gemonteerd op het transportsysteem, tijdens het dompelen te draaien en te kantelen kunnen ook zeer ingewikkelde voorwerpen van een decoratie voorzien worden. Vervolgens wordt het gedecoreerde voorwerp uitgenomen en verlaat de resterende transferfolie via een overloop de waterbak. Na filtering zal het overloopwater weer worden teruggevoerd naar het begin van de waterbak. Het voorwerp wordt gespoeld met water om eventuele resten van de transferfolie te verwijderen en daarna met lucht drooggeblazen. Als laatste wordt het voorwerp bij een hogere temperatuur verder gedroogd en van een blanke laklaag voorzien om de decoratie te beschermen.

Figuur 2: Cubic Printing installatie (bron: [3]).

Processchema
Voor kunststoffen met een relatief lage oppervlaktespanning en om een betere hechting te verkrijgen zal op het voorwerp zelf ook een hechtingsprimer aangebracht moeten worden. Dit vlak voordat het voorwerp aan de waterbak wordt toegevoerd. Feitelijk is de Cubic Printing installatie dan als het ware geïntegreerd in een lakstraat. In figuur 3 is een processchema van zo'n geïntegreerde installatie weergegeven.

Figuur 3: processchema geïntegreerde installatie (Mercatel Groep BV).

Producten
Nagenoeg alle materialen kunnen met Cubic Printing gedecoreerd worden, dit ongeacht de oppervlakteruwheid. Voorbeelden zijn geschuimde PS-delen voor de theater decorbouw, badkameraccessoires zoals wc-brillen, tuinmeubilair, computermuizen, allerlei helmen, camera's en brandstoftanks van motoren. Een actueel voorbeeld is de Smart-auto die als aqua green (zie foto) en aqua orange varianten op de markt gebracht wordt waarbij kunststof carrosseriedelen middels Cubic Printing gedecoreerd zijn [4]. Foto: Smart aqua green (bron: Smart Center Amsterdam). Discussie Belangrijke voordelen van Cubic Printing zijn het kunnen decoreren van ingewikkelde voorwerpen, dit voor bijna elk materiaal en dit ongeacht de ruwheid van het oppervlakte.

Hygroscopisch
Zelfs decoreren om-de-rand is met Cubic Printing mogelijk. Verder zijn geen 2 gedecoreerde producten exact hetzelfde (unieke producten). Dit laatste kan echter voor samengestelde producten minder voordelig zijn. Verder maakt de integratie van het Cubic Printing met een lakstraat het totale proces niet alleen storingsgevoeliger maar ook duurder. De PVA-folie moet met zorg behandeld worden want het is hygroscopisch en dient dus in een geconditioneerde ruimte opgeslagen te worden. Om de dekkingskracht van het Cubic Printing te vergroten is het beter dat het voorwerp al een passende basiskleur heeft. Kunststofproducten kunnen daartoe ingekleurd worden. Maar men kan ook een gekleurde primer toepassen of een extra kleur meenemen in het design.

Vanwege de kostprijs lijkt Cubic Printing voorlopig nog voorbehouden te zijn voor het decoreren van producten met een hoge toegevoegde waarde. De octrooisituatie even terzijde lijkt Cubic Printing interessant voor bedrijven die al de beschikking hebben over een lakstraat en Cubic Printing zien als een uitbreiding op de mogelijkheden.

Literatuur
[1] Düring, J. Cubic Printing. Presentatie Mikrocenter April 2000.
[2] Verkennend onderzoek octrooisituatie Cubic Printing. PatentAgent, Hengelo (2000). Not published.
[3] Cubic Co. Ltd., Nihon Plast Co. Ltd.; Octrooi US6022438 (8/2/2000).
[4] N.N.; Kleine auto met gro(o)t(s)e spuitgietonderdelen. Kunststof en Rubber 52 (1999) 9, blz. 10-15.
[5] Schouten,A.E.;Vegt,A.K.van der; Plastics. Delta Press BV (1987), blz. 36, 37 en 38.

Mercatel Groep BV
Postbus 545
7500 AM Enschede
Tel.: 053-483 66 33
Fax: 053-483 66 31
Internet: www.mercatel.nl

Back to list of publications