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陶瓷喷墨打印技术究竟何去何从

  【IT168 技术解析】喷墨打印在陶瓷行业的应用源于欧洲,到现在已近十年,据说到今天,西班牙、意大利有30%左右的产品是用喷墨机生产的。陶瓷装饰用喷墨打印是将着色剂制成多色墨水,通过喷墨打印的方式将其直接打印到陶瓷表面上,烧成后呈色的装饰方法。喷墨打印技术与现有的陶瓷装饰手段相比,具有突破性的优势:可达到360dpi、直接打印出设计图案的效果实现个性化解决方案、悬空打印降低坯体破损率、凹凸面打印出逼真的仿油画、仿树皮、仿木纹、高档石材效果。具有良好的应用前景,和巨大的潜在商业机会。

  陶瓷喷墨打印机的现状

  目前各大陶瓷生产企业纷纷推出别具特色的陶瓷喷墨打印产品,尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖,令人耳目一新。其主要由以下主要优点:非接触打印,可“印刷”凹凸面产品;非实物制版,转版简单迅速,是个性化生产的有力武器,并可减少库存;调色、操作简单,可大大减少这方面的技术人力和成本;数码化打印,生产重复性好,使技术管理容易,也便于社会化分工等等。

  毫无疑问,喷墨打印技术的春天已经到来!虽然由于对中国同行的恐惧,欧洲直到近年才对我国开放了机器和墨水的销售。陶瓷喷墨打印技术在我国只有几年的发展历史,但随着国产墨水企业对于陶瓷墨水品质的不断提升,喷墨打印机企业已经掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统,喷墨打印技术将在中国这一全球最大市场获得更大范围的应用。

  2006年由于喷墨打印喷头技术的进步,以Kerajet公司为领头羊的数字喷墨打印机开始在西班牙迅速发展。2007年,Xaar1001喷头的成功亮相,又激发包括意大利、中国在内的众多陶瓷装备制造商和陶瓷产品制造商的青睐。短短5年,已经有500台左右的陶瓷数字喷墨打印机走进生产车间。2011年5月的广州陶瓷工业展的一大亮点就是国产喷墨机的出现。新景泰、泰威(科达代理)、美嘉、科越、希望、彩神、精陶等设备企业纷纷推出了喷墨设备。

  目前,以上几家喷墨打印机企业不但掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统,而且能够提供更好的售前技术指导和售后的培训、技术维护服务。

  生产过程的常见问题及解决办法

  1.拉线、滴墨

  拉线滴墨是喷墨机生产中常见影响质量和连续生产的问题,这主要是由于喷头堵塞引起的。因为喷孔和墨点都很细(微米级的),细小的杂质和灰尘、水汽都足以将喷孔堵塞,或将喷出来的墨点挡住,所以堵塞是喷墨机的常见病。

  一般来说,堵塞又分为喷头内堵和外堵。喷头内堵一般由墨路污染、墨水沉淀两大原因引起的,而墨路污染一般是由于新装零件清洗不彻底引起,所以凡有更换零部件时要严格清洗再上机。同时,选择合适的过滤器也十分关键,太粗易引起喷头堵塞,太细又会引起过滤器本身堵塞。墨水沉淀既与墨水的悬浮性有关,也与机器本身的墨水供给系统关系十分密切。良好的供给系统可以保证喷头在待机、连续满打、小量断续打印等状态下都保持喷孔畅通,供墨充足。否则会出现经常堵孔、小墨量喷不均匀、大墨量供墨不足,造成阴阳色的缺陷。瑞然一般的外堵和内堵是可以通过自动或人工清洗的方法处理,但这回十分费时和影响生产,所以连续稳定生产的性能是衡量一台喷墨机质量好坏的最重要指标。

  外堵一般是机器本身或外部污染造成的,外部污染有来源于车间的灰尘,也有来源于砖坯带入的泥尘、水汽。机器本身引起的污染来源于喷头喷出来的墨点,不能粘附于砖面上,飘起来,最后落在喷头上,并越积越多。要减少砖坯带入的泥尘污染,必须要做好进喷墨机房砖坯的“净身”处理。一般要求将温度降至40度以下,基本没有水汽冒出来,吹干净坯体的飞边、釉粉、灰尘等。这问题可以通过安装多台吹风机去达到目的。要减少车间带入喷墨房内的污染,可以通过保持房间内正压(注意向房内打进的空气必须先经过除尘过滤)来解决。

  2.机器维护(主要是喷头维护)

  由于喷头制造难度非常大,到目前为止,不管国外进口的或是国产的喷墨机,都是用进口的喷头。喷头也是一台喷墨机主要的成本构成,占了机器70%以上的成本。所以正确维护保养喷头十分重要。

  喷头的设计寿命不同,品牌不同使用条件有所不同,在一条连续的陶瓷生产线,理论上赛尔系统是2-3年,北极星可达3-5年。但由于目前大部分在用的机器都只有1-3年的使用时间,所以这还有待时间验证。一般来说,喷头损坏主要有正常损坏(喷孔磨损等)、堵塞损坏和电路板故障等。磨损由墨水引起,使用企业是没法控制的;堵塞原因如以上分析;要减少电路板故障主要是要做好环境管理,做好恒温恒湿,减少灰尘污染。

  3.成本的问题

  目前陶瓷喷墨打印喷头的生产技术分别被美国的FUJIFILMDi-matix“北极星”、英国的XAAR“赛尔”、日本的Konica和精工SPT所垄断,导致喷头的成本占到了喷墨打印机的70%以上。

  目前国内陶瓷喷墨打印工艺的成本主要在于喷墨打印设备的高额采购成本和维护费用,而一平方米陶瓷砖,按照单位面积墨水用量10g/m2,墨水均价30万元/吨估算,墨水的成本只有3元左右,同普通色料的成本相近。如果陶瓷墨水的价格能降低到15万/吨,其成本将达到普通色料成本的二分之一。可以预见在不远的将来,陶瓷色釉料行业很可能重新洗牌。

  面对这样的如此境况,企业不仅要投入资金购买机器,更重要的是要有相应的人才、技术架构和相应的制度建设等。而这些基础工作的建设,远比花钱买一台喷墨机更重要、更难以实施。必须引起陶瓷喷墨打印企业们的重视。

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