現(xiàn)場因素對陶瓷噴墨打印效果的影響＊

李惠文 劉榮勇 趙存河 童 星

（廣東蒙娜麗莎新型材料集團(tuán)有限公司 廣東 佛山 528211）

前言

噴墨打印作為一種新型高科技方法進(jìn)入到陶瓷裝飾行業(yè)，對傳統(tǒng)的陶瓷工藝來說是一場革命，而在這場革命中噴墨打印機(jī)噴頭起著至關(guān)重要的作用。正是由于有了噴墨打印機(jī)的噴頭，才使陶瓷墨水在陶瓷磚面有了豐富的表現(xiàn)，使這種工藝幾近完美，被人們普遍地接受并迅速應(yīng)用開來。陶瓷噴墨打印機(jī)噴頭是一種精密的電子產(chǎn)品，其精度是微米級。由于技術(shù)壟斷，國內(nèi)噴墨打印機(jī)上的噴頭全部靠進(jìn)口，其價格是相當(dāng)高的，幾乎占到噴墨打印機(jī)價格的一半。因此，噴頭作為噴墨打印機(jī)的主要部件在陶瓷企業(yè)這種生產(chǎn)環(huán)境相對惡劣的情況下工作就顯得十分地“嬌貴”，由于噴頭狀態(tài)直接決定了打印效果的好壞，所以如何通過控制和改善噴墨打印機(jī)現(xiàn)場環(huán)境來維護(hù)噴頭正常使用就顯得尤為重要。

1 造成噴墨打印白線問題產(chǎn)生的原因

1.1 打偏

打偏產(chǎn)生的白線是由于墨滴正常滴下時方向發(fā)生偏離而無法垂直噴射。造成打偏的原因主要有以下3方面：①噴嘴里面有污染物附著，如圖1（c）所示，這種附著物的粒徑一般比噴嘴的孔徑小，噴嘴在噴射時，墨滴只是偏離原來的方向。②噴頭表面噴孔處有污染物附著，如圖1（e）所示，一般通過清洗噴頭可以將這種污染物去掉。在磚面上產(chǎn)生的白線如圖1（a）所示。③噴頭噴孔周圍的保護(hù)層有機(jī)械損傷，如圖1（f）示。由這3方面原因產(chǎn)生的白線如圖1（a）所示。

1.2 堵點(diǎn)

堵點(diǎn)是由于噴嘴里有污染物沉積而被堵塞，圖1（d）為被堵塞的噴嘴處切面圖，這種污染物的粒徑等于或大于噴嘴孔徑，造成墨滴完全噴射不出來。其形成的白線如圖1（b）所示。

圖1 打偏產(chǎn)生的白線

1.3 通信故障

一般由于通信故障產(chǎn)生的白線會比較寬，不局限于只有少數(shù)幾個噴孔無法正常噴射墨水。產(chǎn)生的白線以無規(guī)則的居多，如圖2所示。這種通信故障主要是由控制噴頭工作的電路板出現(xiàn)了電路故障或損壞造成的。

圖2 通信故障產(chǎn)生的白線

1.4 氣泡

當(dāng)噴墨打印機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理時，噴嘴處墨水的彎月面（如圖3所示）過于彎曲向上，噴頭里的壓電陶瓷震動就會將空氣吸入噴嘴內(nèi)形成氣泡，在噴射打印時噴出空氣而不是墨水，形成一種堵點(diǎn)的假象。這種假象會產(chǎn)生如圖1（b）所示的白線。

1.5 掛墨

噴嘴處掛墨跟吸入空氣剛好相反，當(dāng)噴墨打印機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理時，噴嘴處墨水的彎月面過于向下而使噴嘴噴射不出墨滴，也會產(chǎn)生白線。

2 控制現(xiàn)場因素，獲取最佳打印狀態(tài)

2.1 磚坯表面狀況

主要是指進(jìn)入噴墨打印機(jī)進(jìn)行打印的磚坯，需要控制的表面狀況是溫度、水蒸氣、粉塵3方面。磚坯在進(jìn)入噴墨打印機(jī)前，要求其坯體表面溫度低于墨水的工作溫度，溫度過高會產(chǎn)生大量的水蒸氣，當(dāng)噴嘴處的墨滴接觸到水蒸氣后就會變?nèi)闈嵘踔两Y(jié)塊，時間久了就會產(chǎn)生噴嘴打偏和堵點(diǎn)的情況，因此磚坯進(jìn)入噴墨房之前適當(dāng)增加風(fēng)機(jī)降溫來減少水氣揮發(fā)。另外由于國內(nèi)所用的面釉瘠性料較多，釉面容易起粉而揚(yáng)塵，當(dāng)粉塵與水氣一起接觸到噴嘴后就會嚴(yán)重地影響到噴頭的打印狀態(tài)，所以要通過調(diào)整添加劑的使用來改善面釉易起粉的問題。

圖3 噴嘴處墨水的彎月面

2.2 噴墨房環(huán)境

陶瓷企業(yè)的車間生產(chǎn)環(huán)境相距噴墨打印機(jī)要求的環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。主要是粉塵、空氣溫度和濕度。出于對噴墨打印機(jī)噴頭的保護(hù)，要求打印機(jī)周圍的空氣潔凈、干燥以及接近室溫溫度。所以噴墨打印機(jī)房間環(huán)境應(yīng)該安裝空調(diào)進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，同時要增加設(shè)施來保持噴墨房里處于正壓狀態(tài)，防止負(fù)壓時外界帶有粉塵的空氣進(jìn)入，嚴(yán)格按照設(shè)備最佳運(yùn)作所需的要求來執(zhí)行。

2.3 噴墨打印機(jī)參數(shù)的設(shè)定

噴墨打印機(jī)各種參數(shù)的設(shè)置對于獲取良好的打印效果顯得尤為重要，打印機(jī)參數(shù)的設(shè)定主要根據(jù)實(shí)際情況由設(shè)備商來完成。其中包含噴頭的電壓、墨盒的負(fù)壓、循環(huán)系統(tǒng)泵的工作頻率、噴頭距離磚面的高度、墨水的波形文件以及墨水的工作溫度等。不同品牌的噴墨打印機(jī)搭配各廠商的墨水其各種參數(shù)的設(shè)定也是不同的，具體情況要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際來定。一組正確的噴墨打印機(jī)參數(shù)的設(shè)置能使噴墨打印機(jī)持續(xù)地維持在最佳的打印狀態(tài)，并且能大幅度提高噴頭的使用壽命。

墨水波形文件以賽爾1001噴頭為例，由于1001噴頭分GS6和GS12 2種，GS6噴頭點(diǎn)火頻率為6kHz，GS12噴頭點(diǎn)火頻率可設(shè)置6kHz和12kHz 2種，所以對于每一種墨水賽爾公司都會測試好3個波形文件供設(shè)備商選用，當(dāng)然前提是這種墨水是通過賽爾認(rèn)證的。