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技術(shù)文章
陶瓷噴墨打印技術(shù)

上海矽諾國際貿(mào)易有限公司  2020-09-02  點擊1975次

由于經(jīng)濟以及計算機相關(guān)軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展,比較落后的傳統(tǒng)陶瓷印刷技術(shù)已經(jīng)大大落后于人們對陶瓷制品的需求。由于計算機在設(shè)計圖案等方面有著無可比擬的優(yōu)勢,陶瓷噴墨打印技術(shù)今后將必然引領(lǐng)陶瓷制品的設(shè)計發(fā)展。目前,用于無模成型的新工藝-噴墨打印技術(shù)逐漸成為世界范圍的研究熱點,與之匹配的各種噴墨打印陶瓷墨水也紛紛亮相。噴墨打印技術(shù)是一種現(xiàn)代化的陶瓷表面裝飾技術(shù),該技術(shù)利用全自動的電腦數(shù)控技術(shù)控制噴墨打印機,創(chuàng)新式的使用非接觸式噴墨打印技術(shù)將多色墨水直接打印到陶瓷表面進(jìn)行裝飾,開創(chuàng)了陶瓷印刷術(shù)的新時代。

 相較于傳統(tǒng)的印刷技術(shù),絲網(wǎng)印刷技術(shù)具有以下優(yōu)點:

(1)印刷出來的圖案清晰自然,最主要是具有三維立體感;

(2)所要打印的圖案可以靈活設(shè)計,容易實現(xiàn)個性鮮明的圖案,可以創(chuàng)新而且設(shè)計豐富多彩化的圖案;

(3)由于豐富的計算機資源,可隨心所欲的變換圖案設(shè)計,快速印刷出人們所想要的圖案,可以大大減少其制備周期;

(4)在印刷時不必局限于某一平面,可完成凌空打印。

 

噴墨打印技術(shù)能否實現(xiàn)市場化的更大的發(fā)展,其中最關(guān)鍵的因素就是能否制備出適合噴墨打印機噴嘴的陶瓷墨水。陶瓷墨水含有能夠?qū)崿F(xiàn)顯色的特殊粉體的乳濁液或懸濁液,一般是由特殊粉末、表面活性劑、有機溶劑、能溶于有機溶劑的分散劑等構(gòu)成。其中,墨水的首要任務(wù)就是特殊粉末的制備,一般的噴墨打印機噴嘴要求特殊粉末的粒度應(yīng)該不大于 1μm,而且粒徑分布要盡量的窄,粉末顆粒之間應(yīng)該要有很好的分散穩(wěn)定性,而不能出現(xiàn)強絮凝或團聚等現(xiàn)象;有機溶劑是將陶瓷粉料運送到陶瓷表面的載體,同時有機溶劑還控制著陶瓷墨水在陶瓷制品表面的干燥時間、粘度以及表面張力等影響陶瓷墨水性能的相關(guān)因素;分散劑是幫助陶瓷粉料均勻的分布在溶劑中,并保證不發(fā)生團聚;表面活性劑是將無機陶瓷粉料表面改性為親油性粉體。


1.1.3  

國內(nèi)外陶瓷墨水的研究近況

 世界上第一家制備陶瓷墨水的企業(yè)是美國的 Ferro 公司,其早在 2000 年就已經(jīng)擁有了陶瓷墨水的專利。

2006 年為分水嶺,在這之前,研究者只研究出了可溶性墨水,由于其分散穩(wěn)定性不理想、顯色范圍比較窄、且成本比較高等缺點,很大的限制了絲網(wǎng)印刷技術(shù)的發(fā)展。在這之后,由于能夠?qū)崿F(xiàn)顯色的特殊粉體墨水技術(shù)的發(fā)展,研究的陶瓷墨水顯色范圍大大擴寬,而且價格也比較低,在市場上有很強的競爭力。迄今陶瓷墨水在很多歐美國家都有較好的發(fā)展,除了世界上第 一 家 公 司 美 國 Ferro 公 司 , 還 有 像 西 班 牙 的 Chimigraf 、 Colorbbla 、Es.Malglass.Itaca、Tor-Recid 公司和意大利的Smalticeram、Metco、Sicer 公司都有比較先進(jìn)的陶瓷墨水制備技術(shù)。

 

在國內(nèi),從 2000  年起,涌現(xiàn)一股研究陶瓷墨水的熱潮,形成了大連理工大學(xué)、天津大學(xué)、華南理工大學(xué)、南昌航空工業(yè)大學(xué)和陜西科技大學(xué)等 5 所學(xué)校組成的研究團隊,以發(fā)表數(shù)篇論文和申請數(shù)項專利。在公司研究方面,顯露出了廣東佛陶集團股份有限公司、道氏制釉、華山制釉、鷹牌陶瓷、科信達(dá)奧斯博等相關(guān)公司,其中道氏制釉,已經(jīng)申請獲得了 2 項專利。截止2011 

年,國內(nèi)公司生產(chǎn)的陶瓷墨水已經(jīng)在廣州陶瓷工業(yè)展覽會上展出。雖然國內(nèi)高校公司企業(yè)已經(jīng)取得了一些成績,但和國外的制備公司企業(yè)還有很大的差距。


1.1.4  

噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用

  

噴墨打印技術(shù)是陶瓷印刷技術(shù)方面的巨大突破,Kera  Jet 系統(tǒng)是世界上第一臺工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機,使用 

20 個賽爾 XJ500 工業(yè)打印頭和 Ferro公司與賽爾公司聯(lián)合研制的特殊配方的陶瓷墨水,能在陶瓷片上以 180dpi 的分辨率進(jìn)行 

100%邊緣到邊緣的打印,高質(zhì)量的噴墨打印機的噴嘴即使在灰塵較多的環(huán)境中也照樣可以打印出良好的圖案效果。意大利 Newtech  數(shù)碼彩色噴墨印花機噴墨分辨率高達(dá) 360dpi,噴頭可噴出 7 種大小尺寸的墨點進(jìn)行級配打印,其墨水利用率達(dá)到 98%,圖 1.1 是國內(nèi)某企業(yè)進(jìn)口的意大利 Newteck 公司生產(chǎn)的keramagic350 數(shù)碼噴墨印花機噴墨印花機和用該設(shè)備制造的瓷磚。該設(shè)備的是參數(shù)為:解析度:360dpi,印花速度:25m,印花總類:標(biāo)致 4 色印花,灰色等級:8 個等級,印花總類:標(biāo)準(zhǔn) 4 色印花,生產(chǎn)出的瓷磚色彩逼真,圖形分辨率高,紋理細(xì)膩,具有很高的觀賞價值。意大利  Sertam 公司的 Pink 系列噴墨陶瓷涂飾機,分辨率可高達(dá) 720dpi,任何凹凸不平的表面都可以進(jìn)行噴墨,Sicer 數(shù)字墨水質(zhì)量優(yōu)良。福祿(FERRO)在歐洲陶瓷噴印墨水方面占有 60-70%的市場,目前可以做到 10 個顏色。