Hur bläckpatroner tillverkas (sponsrat)

En bläckpatron. Det har blivit ett hushållsobjekt på samma sätt som koppar, kastruller och kartonger de kommer i, men det här är ingen vanlig eller trädgårdsskapande: bläckpatroner är lika mycket en del av högteknologisk pryl som processorn i din dator, och lika fascinerande.

Hur bläckpatroner tillverkas (sponsrat)

Det är fascinerande eftersom för att skapa en bläckpatron måste du komma ner till molekylär nivå: med moderna HP-patroner talar vi om motstånd som värmer upp en film av bläck som är 0,0001 mm tjock med en motsvarande hastighet av 200 000 000⁰C/sek. Den bubblan trycker ut en droppe på 4 pikoliter bläck ur en öppning i 50 km/h. För att sätta detta i perspektiv skulle en tesked bläck innehålla 1,25 miljarder av dessa droppar.

Detta är precisionsteknik.

Dessutom sker forskningen bakom bläckstråleskrivare inte bara i avlägsna länder: den äger rum strax utanför Dublin, vid HP:s forsknings- och tillverkningsanläggning. Jag reste dit för att prata med Stephen Smith, en senior ingenjör, för att ta reda på exakt hur bläckpatroner tillverkas. Eller, för att vara mer exakt, den intressanta biten: skrivhuvudet som styr hur det bläcket färdas från patronen bra till sidan.

Steg 1: Ta en wafer-tunn wafer…

silicon_waferSom med så mycket inom teknik börjar allt med en oblat. ”För många år sedan bytte vi från sand [blasting] till laser så att vi kunde få fler dies per wafer, säger Stephen, som hävdar att switchen ökade avkastningen med 20 %. Det är dessa små kokplattor som så småningom kommer att värma upp bläcket och spruta ut det på papperet.

Steg 2: Bygg en barriär

Nästa steg är att bygga ett barriärlager, som finns av tre anledningar. Ett: det skapar helt enkelt kamrarna genom vilka bläcket så småningom kommer att flöda. Två: det är ett lager av elektriskt skydd. Tre: det är en självhäftande yta – öppningsplattan måste så klart fästa vid något. Förlåt, du vet inte vad en öppningsplatta är? Väl…

Steg 3: Lägg till en öppningsplatta

skalad_upp_modellDen briljant namngivna öppningsplattan är ett 25 mikron tjockt ark. ”Öppningshålen är en tredjedel av diametern på hårstråna på ditt huvud,” sa Stephen, även om han reviderade den siffran uppåt för min tunna skörd. Detta styr mängden bläck som skickas genom kamrarna i barriärskiktet via en ”matris av öppningar”. Du kan få en uppfattning om hur det ser ut från bilden ovan, som är en uppskalad modell av kammaren när den väl har skapats.

Steg 4: Formulera bilagor

Du måste nu fästa öppningsplattan på wafern med dess barriärlager. För att vara exakt är de laminerade på med extrem noggrannhet för att passa in öppningshålet med bläckkammaren.

Steg 5: Bevittna en diamantsågmassaker

Vår wafer, med de hundratals dies, måste nu skäras upp. HP använder diamantbelagda blad för extra precision, vilket innebär att de nu kan plockas upp och placeras på flexen för att skapa Tab Head Assembly (THA).

Steg 6: Lägg till täckskiktet

Det är precis nu som du kommer att börja känna igen vad HP har skapat. Om du någonsin har tagit mer än en förbigående blick på skrivhuvudet kommer du att känna till den gyllenbruna remsan. På baksidan av den remsan finns täckskiktet. Detta lamineras på flexkretsen av två skäl: en, för att skydda den från de frätande effekterna av flytande bläck; två, för att fästa den på själva kassettkroppen.

Steg 7: Bindningsprocessen

the_bond_processTyvärr har detta ingenting att göra med Martinis och Aston Martins: HP använder en kombination av temperatur och tryck för att binda formen till den flexibla kretsen, och det skapar Tab Head Assembly.

Steg 8: Kapsla in allt…

Och vi är nästan där: det näst sista steget, när det gäller skrivhuvudet, är ett skyddande steg av ”inkapsling”, eller encap för kort. Det täcker effektivt alla exponerade områden av THA (hundratals små trådbindningar) i fall att bläcket stör någon del av elektroniken.

Steg 9: Slå den på patronen

inkjet_final_stepOkej, ”slå den på patronen” kanske förenklar saker, men det sista steget är just det. Även om även utsidan av patronen är av intresse för din inre bläcknörd. Om du tittar på toppen av de flesta HP-bläckpatroner ser du att de fortfarande använder en pappersetikett.

Det är inte bara för att ge dig kassettnumret. Inuti patronen finns en svamp för att hålla exakt rätt mängd bläck vid exakt rätt tryck. Bläcket injiceras via ett hål på toppen av patronen, som sedan täcks av det självhäftande papperet – och dess position blockerar hålet till en exakt proportion för att hålla trycket inuti patronen precis så.

HP har tillverkat patroner i Dublin i över 20 år, och det är häpnadsväckande att tänka på att de patroner de först tillverkade redan 1996 fortfarande skapas någon annanstans. Även om dessa äldre patroner inte tillverkas i Dublin, skickas de fortfarande tillbaka till HP:s testlabb i anläggningen för att kontrollera om det finns fel. Om du vill ta reda på det är det en helt annan historia.

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras.