問:新型陶瓷數(shù)字噴墨印刷機(jī)有哪些技術(shù)特點(diǎn)及技術(shù)優(yōu)勢?其主要應(yīng)用在陶瓷產(chǎn)品的哪些方面?
答:自從2009年華東地區(qū)和佛山地區(qū)的部分一線陶瓷品牌企業(yè)先后引進(jìn)了陶瓷數(shù)字噴墨打印技術(shù)裝備。推出了數(shù)字化陶瓷產(chǎn)品以來,陶瓷噴墨打印技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士熱捧和研究對象。數(shù)字噴墨打印技術(shù)有其技術(shù)優(yōu)勢,其應(yīng)用對陶瓷產(chǎn)品的檔次及利潤的提升起到了積極的作用。
1 技術(shù)特點(diǎn)
1)長期連續(xù)運(yùn)行。瓷磚生產(chǎn)工藝一般為24h工作制,這就要求陶瓷噴墨印刷機(jī)能夠長期穩(wěn)定的連續(xù)工作,確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。
2)信息數(shù)據(jù)安全。瓷磚行業(yè)競爭比較激烈,為了保證企業(yè)之間瓷磚印刷信息不會泄露,要求陶瓷噴墨印刷機(jī)電腦系統(tǒng)無USB接口,無刻錄光驅(qū),避免印刷信息的拷貝復(fù)制。印刷信息采用設(shè)計(jì)端遠(yuǎn)程控制和上載,印刷端信息只能進(jìn),不能出。
3)維護(hù)方便快捷。陶瓷噴墨印刷機(jī)是一種集機(jī)械、電氣、電子、液體、氣體、軟件等多種技術(shù)為一體的自動化印刷生產(chǎn)設(shè)備,機(jī)器維修方便,快速恢復(fù)運(yùn)行,不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
4)電腦系統(tǒng)穩(wěn)定。陶瓷噴墨印刷機(jī)是一種數(shù)字設(shè)備,機(jī)器各個(gè)系統(tǒng)都是在電腦的統(tǒng)一控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,要求電腦的軟、硬件系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,不死機(jī)、不染病毒。比如操作系統(tǒng)優(yōu)先采用工業(yè)化操作系統(tǒng)Linux。
5)在線打樣。瓷磚生產(chǎn)越來越趨向于買方市場,就是先給客戶提供樣品,客戶確認(rèn)后再按需生產(chǎn)。因此,要求陶瓷噴墨印刷機(jī)能夠在生產(chǎn)線正常生產(chǎn)條件下印刷樣品,使得正式產(chǎn)品與樣品完全一致,不會產(chǎn)生色差等缺陷。
2 技術(shù)優(yōu)勢
1)應(yīng)用Konica噴頭,12~84pl,適合瓷片、地磚、仿古磚;30~210pl,適合大墨量的地磚和噴釉技術(shù)(即凹凸釉及發(fā)光釉的應(yīng)用)。
2)速度可達(dá)48m/min,從墻磚到地磚全面涵蓋,圖案細(xì)膩,富有層次感。
3)定時(shí)自動維護(hù)噴頭,機(jī)器自動清洗,廢墨單獨(dú)自動回收,單獨(dú)廢墨抽風(fēng)系統(tǒng)。
4)各種圖案隨機(jī)打印,對板不停線。
5)采用中英文可選Linux操作系統(tǒng),防泄密、防病毒,客戶端遠(yuǎn)程上載及監(jiān)控,確??蛻粜畔踩?。
6)供墨系統(tǒng)有循環(huán)、攪拌、加熱及缺墨報(bào)警等功能。
7)觸摸屏加鍵盤及鼠標(biāo)操作,操作更快捷、可靠。
3 技術(shù)應(yīng)用
1)平面磚的噴墨印刷。在表面為平面的瓷磚上進(jìn)行噴墨印刷,這是應(yīng)用最廣泛的噴墨印刷產(chǎn)品,近期與絲網(wǎng)印刷和輥筒印刷同時(shí)存在,相互補(bǔ)充。
2)凹凸磚的噴墨印刷。在凹凸不平的瓷磚表面上進(jìn)行噴墨印刷。印刷圖案與磚面花紋沒有對應(yīng)關(guān)系。
3)浮雕立體磚的噴墨印刷。在浮雕立體表面的瓷磚上進(jìn)行噴墨印刷。印刷圖案與磚面花紋具有完全對應(yīng)關(guān)系,這是只有噴墨印刷技術(shù)裝備才能實(shí)現(xiàn)的技術(shù),絲網(wǎng)印刷和輥筒印刷均很難實(shí)現(xiàn)。
4)小尺寸磚的噴墨印刷。在尺寸比較小的瓷磚上進(jìn)行的噴墨印刷,如外墻磚、腰線等。由于尺寸較小,為了保證連續(xù)穩(wěn)定地輸送瓷磚,要求噴墨印刷機(jī)采取一些特殊的輸送技術(shù)。
5)任意大畫面的噴墨拼接印刷。用計(jì)算機(jī)把任意大畫面分割為若干小畫面,然后印刷到若干小塊瓷磚上的噴墨印刷。畫面大小沒有限制,可以是幾米、幾十米或幾百米,由于不需要制版,其成本優(yōu)勢是絲網(wǎng)印刷和輥筒印刷不可比擬的。
(鐘宏聲)
問:陶板樣板制作時(shí)有哪些技巧?其主要影響因素有哪些?
答:1 陶板樣制作技巧
1)采用小型試驗(yàn)室用真空擠出成形機(jī)成形大規(guī)格樣板,比如成形30mm厚的陶板時(shí),對于配方和泥料的制備都是有講究的,由于小型擠出機(jī)的擠出力有限,泥料的塑性過高或者泥料的硬度過高都會影響擠出機(jī)的成形,使得擠出機(jī)擠不出坯體。所以在用實(shí)驗(yàn)室的小型擠出機(jī)成形30mm厚的陶板時(shí),應(yīng)該把坯體配方的塑性在可以成形的情況下盡可能地調(diào)低一點(diǎn),而硬度則盡可能地調(diào)低一點(diǎn),這樣有利于擠出機(jī)的擠出成形。
2)采用小型試驗(yàn)室用真空擠出成形機(jī)可擠出單體寬為200mm、長度超過1200mm的18mm厚的陶板樣板時(shí),最難的問題就是陶板的直度很難調(diào)整,原因是坯體的收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力要比陶板與輥棒之間的摩擦力要大,所以陶板的不均勻收縮會導(dǎo)致陶板發(fā)生刀彎現(xiàn)象。解決辦法:將成形用的泥料的硬度做大。這樣做的好處是,在塑性合適的前提下泥料的硬度越大表示泥料的含水率就越低,那么坯體的干燥收縮就小。干燥收縮小則坯體在干燥所產(chǎn)生的應(yīng)力就小,且高硬度泥料擠出的陶板的坯體強(qiáng)度大,這樣就能很好地?cái)D出長度較長的窄陶板。當(dāng)然生產(chǎn)中一般采用的是200mm連體的模具擠出,然后再破開,這樣做的目的無非也是增大陶板與輥棒之間的摩擦力用以克服坯體收縮所產(chǎn)生的重力。即使生產(chǎn)用200mm連體模具擠出,但如果將泥料的硬度再做高一點(diǎn),對產(chǎn)品的品質(zhì)提升有很大的作用。
2 解決方法
2.1 大量加入色料對坯體的影響
在色料加入量很大時(shí),切記要考慮色料對坯體的影響。比如黑色料的加入量很大時(shí),黑色料對坯體的性能會有很大的影響:坯體的耐火度會下降,塑性也會隨之下降,那么這就需要加入更多的高溫料(如:氧化鋁、高嶺土、水鋁石等)和強(qiáng)可塑性料(如:木節(jié)土、膨潤土、球土等);而鐵紅色料的加入量很大時(shí),會對坯體的可塑性起很大的提升作用,即坯體的可塑性會大幅的增加。為何會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要還是要?dú)w結(jié)于色料的結(jié)構(gòu),黑色料主要屬Fe-Gr-Co系尖晶石晶體,其化學(xué)物理性質(zhì)穩(wěn)定,在其加入量較大的情況下要將其視為瘠性料,會對泥料的可塑性起到降低的作用;而氧化鐵紅色料則不同,該色料僅僅只是三氧化二鐵氧化物而已,而三氧化二鐵會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體,在氧化鐵紅色料加入量較大時(shí)所生成的氫氧化鐵膠體也越多,進(jìn)而泥料的可塑性也會大幅度地提升。
在色料加入量很大時(shí)非常容易出現(xiàn)陰陽面(陶板的兩側(cè)顏色與中間不一、花面)的缺陷,這與生產(chǎn)工藝是分不開的。因?yàn)槲覀儾捎玫氖歉墒交炝戏ǎ缓笤偌铀M(jìn)行塑性混合法,盡管混合了的泥料經(jīng)過短時(shí)間的陳腐和二次制備的對輥設(shè)備,但是由于色料的細(xì)度極小,這會使得泥料內(nèi)部的水分不均,水分不一致進(jìn)而會導(dǎo)致細(xì)度極小的色料的分布不均勻,從而導(dǎo)致陰陽面的產(chǎn)生。解決辦法:增加陳腐時(shí)間,或者在原陳腐時(shí)間的基礎(chǔ)上提高陳腐倉的溫度,盡可能地讓泥料內(nèi)部的水分陳腐均勻。但是增強(qiáng)陳腐有一點(diǎn)要特別地記?。宏惛瘯黾幽嗔系目伤苄?,所以在確定配方的可塑性的時(shí)候要把陳腐的影響計(jì)算在里面。
2.2 碳酸鋇對陶板的影響
碳酸鋇的加入。在干法混料中可溶性鹽無法排出,而可溶性鹽在干燥的過程中會析出到坯體的表面,燒制完成后會在坯體表面留下一層白霜,這是不能允許的。而加入碳酸鋇的目的就是為了將可溶性鹽中的陰離子沉淀下來,使得制品不出現(xiàn)“泛白霜”的現(xiàn)象。
2.3 泥料塑性及軟硬度對坯體成形的影響
真空擠出成形機(jī)所用的泥料在塑性較差的時(shí)候硬度不能太低(泥料不能太軟),否則隨著機(jī)器的運(yùn)行,真空擠出成形機(jī)的真空度會下降,所以要嚴(yán)格控制二次原料制備泥料的硬度(一般是10,具體的按工藝來定)。如果泥料做得太軟,且出現(xiàn)了真空擠出成形機(jī)真空度下降的現(xiàn)象,可以通過加大投料量的辦法來解決這一問題;但是泥料做得太軟會帶來的另一問題:即成形出來的坯體強(qiáng)度太低,很容易在皮帶的傳輸過程中發(fā)生扭曲變形。當(dāng)泥料塑性過高時(shí),泥料的粘性較大,真空擠出成形機(jī)由于擠出力有限,可能擠不出泥料不能成形;當(dāng)泥料塑性較低時(shí),泥料粘性較低,泥料的擠出速度快,容易成形,但也容易出現(xiàn)象“S”彎、端裂、橫裂這類缺陷。所以要嚴(yán)格地控制配方的塑性及二次原料制備。
問:陶瓷噴墨打印生產(chǎn)過程中常見的問題及解決辦法是什么?
答:自從2009年諾貝爾公司從西班牙引進(jìn)的第一臺陶瓷噴墨打印機(jī),在短短的3年多時(shí)間,國內(nèi)已有400多臺陶瓷噴墨打印機(jī)在生產(chǎn)線上使用。
1 拉線、滴墨
拉線、滴墨是噴墨打印機(jī)生產(chǎn)中常見影響產(chǎn)品質(zhì)量和連續(xù)生產(chǎn)的問題,這主要是由噴頭堵塞引起的。因?yàn)閲娍缀湍c(diǎn)都很細(xì)(微米級的),細(xì)小的雜質(zhì)和灰塵、水汽都足以將噴孔堵塞,或?qū)姵鰜淼哪c(diǎn)擋住,所以堵塞是噴墨打印機(jī)的常見缺陷。
一般來說,堵塞又分為噴頭內(nèi)堵塞和外堵塞。
噴頭內(nèi)堵塞一般是由墨路污染、墨水沉淀兩大原因引起的,而墨路污染一般是由新裝零件清洗不徹底引起的,所以凡是更換零部件時(shí)要嚴(yán)格清洗再上機(jī)。同時(shí),選擇合適的過濾器也十分關(guān)鍵,太粗易引起噴頭堵塞,太細(xì)又會引起過濾器本身堵塞。墨水沉淀既與墨水的懸浮性有關(guān),也與機(jī)器本身的墨水供給系統(tǒng)關(guān)系十分密切。良好的供給系統(tǒng)可以保證噴頭在待機(jī)、連續(xù)滿打、小量斷續(xù)打印等狀態(tài)下都保持噴孔暢通,供墨充足。否則會出現(xiàn)經(jīng)常堵孔、小墨量噴不均勻、大墨量供墨不足,造成陰陽色的缺陷。雖然一般的外堵塞和內(nèi)堵塞是可以通過自動或人工清洗的方法處理,但這會十分費(fèi)時(shí)和影響生產(chǎn),所以連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的性能是衡量一臺噴墨打印機(jī)質(zhì)量好壞的最重要指標(biāo)。
外堵塞一般是機(jī)器本身或外部污染造成的,外部污染有來源于車間的灰塵,也有來源于磚坯帶入的泥塵、水汽。機(jī)器本身引起的污染來源于噴頭噴出來的墨點(diǎn),不能粘附于磚面上,最后落在噴頭上,并且越積越多。要減少磚坯帶入的泥塵污染,必須做好進(jìn)噴墨機(jī)房磚坯的“凈身”處理。一般要求將溫度降至40℃以下,基本沒有水汽冒出來,吹干凈坯體的飛邊、釉粉、灰塵等。這個(gè)問題可以通過安裝多臺吹風(fēng)機(jī)以達(dá)到目的。要減少車間帶入噴墨房內(nèi)的污染,可以通過保持房間內(nèi)正壓(注意向房內(nèi)打進(jìn)的空氣必須先經(jīng)過除塵過濾)來解決。
2 機(jī)器維護(hù)(主要是噴頭維護(hù))
由于噴頭制造難度非常大,到目前為止,不管是從國外進(jìn)口的或是國產(chǎn)的噴墨打印機(jī),都是采用進(jìn)口的噴頭。噴頭也是一臺噴墨打印機(jī)主要的成本構(gòu)成,占了機(jī)器70%以上的成本。所以正確維護(hù)保養(yǎng)噴頭十分重要。
噴頭的設(shè)計(jì)壽命不同,品牌不同,使用條件有所不同。在一條連續(xù)的陶瓷生產(chǎn)線,理論上賽爾系統(tǒng)是2~3年,北極星可達(dá)3~5年。但由于目前大部分在用的機(jī)器都只有1~3年的使用時(shí)間,所以這還有待時(shí)間驗(yàn)證。一般來說,噴頭損壞主要有正常損壞(噴孔磨損等)、堵塞損壞和電路板故障等。磨損由墨水引起,使用企業(yè)是無法控制的;堵塞原因如以上分析,要減少電路板故障主要是要做好環(huán)境管理,做好恒溫恒濕,減少灰塵污染。