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問：噴頭是陶瓷噴墨打印機(jī)的核心部件，噴頭的工作原理是什么？不同型號的噴頭性能有哪些特點(diǎn)？

答：近年來陶瓷噴墨打印技術(shù)在陶瓷行業(yè)中迅猛發(fā)展，噴頭是陶瓷噴墨打印機(jī)的核心部件，直接影響陶瓷磚打印圖案的精確度、打印速度、生產(chǎn)穩(wěn)定性等。

1 陶瓷噴頭的工作原理

陶瓷噴頭以壓電陶瓷元件為驅(qū)動器，利用不同脈沖頻率、電壓值為驅(qū)動電壓，通過驅(qū)動壓電陶瓷發(fā)生體積形變，在墨水腔內(nèi)產(chǎn)生壓力波，通過共振將墨水振出噴孔。噴墨工藝既受墨水的物理性能、噴頭孔內(nèi)徑的影響，又受波形方程、溫度補(bǔ)償方程的影響。

壓電式噴頭是由噴嘴面板、噴嘴、壓電陶瓷片和墨水倉組成。其工作原理是在壓電器件上施加電壓信號，使其產(chǎn)生變形，并擠壓噴頭內(nèi)的墨水，產(chǎn)生壓力波，使墨水噴出。當(dāng)鋯鈦酸鉛壓電陶瓷片（PZT晶片）未施加驅(qū)動信號時，噴嘴處的壓力由墨水倉決定，并且通常是負(fù)壓，墨水在表面壓力的作用下保持在墨水倉中。當(dāng)需要噴射時，在壓電陶瓷上施加一個脈沖電壓，而使壓電陶瓷片產(chǎn)生彈性變形，該變形使噴頭的噴嘴處形成一個墨滴，并從噴嘴噴射出，達(dá)到承印物指定位置。壓電式噴頭對墨水的控制能力強(qiáng)，容易實現(xiàn)高精度的噴射，并且反應(yīng)速度快。

2 不同型號噴頭的特點(diǎn)分析

2.1 XAAR1001噴頭

XAAR1001噴頭的噴孔數(shù)量最多，可達(dá)到1 000個、噴頭精度可達(dá)360dpi。噴頭分為兩排，每排500個孔，墨滴的大小在6～42pl，灰度級別可以控制在8；噴頭有2個進(jìn)墨口，可以進(jìn)行外部循環(huán)。

XAAR1001噴頭點(diǎn)火頻率低、墨點(diǎn)速度慢、不耐磨損，采用特氟瓏材料制作。由于陶瓷墨水采用的是納米顆粒，打印時間太長噴孔會變形、變大，導(dǎo)致打印精度下降。目前由于XAAR1001噴頭產(chǎn)量有限、噴頭的價格昂貴、與墨水匹配較難等方面的原因，導(dǎo)致噴繪機(jī)的生產(chǎn)受到了一定的影響。

2.2 精工SPT510、SPT508GS噴頭

精工SPT510和SPT508GS噴頭的主要區(qū)別為灰度級別：SPT510不帶灰度級別；SPT508GS帶3級灰度。其外觀形狀基本一樣，噴孔數(shù)量也差不多。精工噴頭點(diǎn)火頻率不算最高，最大的優(yōu)點(diǎn)是采用不銹鋼材料制成，耐磨性能好。但這兩款噴頭都只有一個進(jìn)墨口，只能進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，不適合陶瓷墨水在其噴頭上使用。因為陶瓷墨水容易沉淀，墨水到噴頭墨囊時間就有可能導(dǎo)致沉淀產(chǎn)生，影響圖案效果。

2.3 Spectra Galaxy噴頭

Spectra Galaxy噴頭的噴孔數(shù)最少，僅有100個，噴頭有2個進(jìn)墨口，因此可以進(jìn)行自身循環(huán)。噴頭的點(diǎn)火頻率較高（2萬次／s），噴墨速度快（8m／s），采用不銹鋼材料制成，耐磨性能好，使用壽命長，噴頭不易堵孔，噴墨順暢，即使顆粒過大將噴孔堵住，易于清洗、疏通。圖案成像效果好，與之匹配的墨水范圍寬，可匹配多種類型墨水，如水性、油性、溶劑性、銀導(dǎo)電墨水、硅墨水、CIGS墨水、生物細(xì)胞墨水等。

2.4 北極星噴頭

Spectra北極星噴頭與Galaxy噴頭區(qū)別較大。北極星噴頭由2片噴頭組成，每片噴頭上有2個進(jìn)墨孔，每片噴頭的噴孔分為兩排，相當(dāng)于有4個進(jìn)墨口，4排噴孔，每排噴孔為128個。北極星噴頭點(diǎn)火頻率高，噴墨速度快（8m／s），采用不銹鋼制成。與Spectra Galaxy噴頭區(qū)別在于噴孔不容易疏通，剛上墨水時較難一次性將全部孔洞疏通。

問：如何維護(hù)與保養(yǎng)陶瓷噴墨打印機(jī)用噴頭？

答：正確地使用噴頭，能保證設(shè)備工作穩(wěn)定運(yùn)行，提高設(shè)備打印質(zhì)量，節(jié)約產(chǎn)品生產(chǎn)成本。正確地使用、維護(hù)和保養(yǎng)可提高噴頭的使用壽命。

在噴頭使用過程中，可分為拆封、安裝、注墨、打印、清洗、待機(jī)、拆卸、儲存等幾方面。通常拆封、安裝、注墨均是由設(shè)備專業(yè)的技術(shù)人員完成，在生產(chǎn)過程當(dāng)中用戶主要是負(fù)責(zé)打印、清洗、待機(jī)、拆卸、儲存等幾個環(huán)節(jié)，即噴頭的使用、維護(hù)和保養(yǎng)。

1）噴頭在使用過程當(dāng)中，應(yīng)密切關(guān)注噴頭的狀態(tài)變化，制定完整操作注意事項以及使用過程中的狀態(tài)記錄表格。

2）在噴印過程當(dāng)中，打印中一旦產(chǎn)生白線現(xiàn)象，應(yīng)立刻檢查產(chǎn)生的原因，是噴孔未出墨，還是噴嘴表面有污物造成噴孔出墨不正常。通常使用設(shè)備自帶的清洗程序，利用壓力使墨水從噴嘴板的噴孔流出，然后擦拭干凈，即可解決，但此時需要注意的是白線產(chǎn)生的位置是否固定，分析白線產(chǎn)生的頻率間隔。如果產(chǎn)生白線的位置固定在某處，則需引起重視，隨著連續(xù)的工作，有可能造成設(shè)備損壞。

3）盡量避免噴頭長期外露，定期檢查噴頭上的墨路和電路連接情況，清理噴頭周圍的灰塵、墨水等雜物，以保持噴頭工作環(huán)境的清潔，避免隱患的形成。在清理噴頭環(huán)境時，必須在斷電后10～30s再對噴頭進(jìn)行操作（須等待其放電完全后再操作）。由于噴頭屬于精密電子器件，很容易受靜電影響，在操作噴頭前人體必須充分釋放靜電，譬如：洗手，帶靜電手環(huán)等。

4）在生產(chǎn)前，使用設(shè)備自帶的清洗程序，清洗噴頭，以確保噴頭工作正常，并打印噴頭狀態(tài)，留底存檔并記錄時間。記錄打印過程當(dāng)中產(chǎn)生白線的頻率和位置，以及臨時處理的方法，每周做一次匯總審查，做好噴頭的狀態(tài)的交接，上班前打印狀態(tài)圖，了解噴頭狀態(tài)，下班時打印狀態(tài)圖，查看噴頭狀態(tài)變化。

5）除了常規(guī)清洗外，還應(yīng)定期使用清洗液清洗噴頭和噴嘴板上殘留的墨跡等，做好設(shè)備待機(jī)時噴頭的維護(hù)工作。

定期清潔噴頭可以有效地清潔噴頭內(nèi)部的墨水流路，保持墨水流路暢通，清潔噴孔內(nèi)外殘余墨水，有利于保持噴頭的噴孔狀態(tài)。

6）由于噴頭長時間打印，噴頭噴嘴板上會殘留墨水，在常規(guī)清洗時不易清潔干凈，墨水可能會因為風(fēng)干而干涸在噴嘴板表面，從而影響噴墨性能，容易形成白線。清洗時使用棉棒沾取清洗液，輕輕擦拭噴嘴板，擦拭時要保持一個方向；只擦拭噴孔兩邊的區(qū)域，不要直接接觸噴孔，最好是按垂直于噴孔的方向來清潔，平行于噴孔方向擦拭時容易將污物堆積到噴孔上。如遇到不容易清潔的墨跡，應(yīng)先沾取少量清洗液，濕潤墨跡表面，過幾分鐘后再進(jìn)行清潔或使用無塵紙浸泡的方式，先將無塵紙剪成噴嘴板大小，再用清洗液濕潤，然后貼在噴嘴板上，再使用棉棒清潔。在整個清潔過程當(dāng)中，棉棒接觸噴嘴板后即可，不要用力按壓，以免損壞噴嘴板，影響噴墨打印性能。

7）做好保濕工作，設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)時，必須將噴頭與清洗海綿保持接觸，并啟動墨水循環(huán)程序，不要長時間讓噴頭暴露在空氣中，墨水容易在噴頭嘴管道里沉積，噴頭噴嘴表面的墨水容易被風(fēng)干而堵塞噴孔。

8）定期更換墨水過濾器、空氣過濾器、供墨系統(tǒng)易損件，可以有效減少工作隱患，避免特殊事情的發(fā)生。

9）在停機(jī)、檢修時，噴頭在一段時間不工作，要做好噴頭的保養(yǎng)工作。停機(jī)后，首先將噴頭拆除，再做其他的檢修工作。拆除前需將噴頭進(jìn)墨管切斷，以免進(jìn)墨口的墨水流出，滴落在噴頭上，損壞電路接插件和電路板電子器件；拆除噴頭時，提前準(zhǔn)備好放置器具，由于噴頭數(shù)量較多，切勿隨意擺放，而且拆除下來的噴頭內(nèi)部可能還存有一定量的殘余墨水，噴頭拆下時，避免內(nèi)部墨水流至噴頭上；拆除后盡快將噴頭的進(jìn)墨口堵塞，以防灰塵進(jìn)到噴頭內(nèi)部，將噴頭封好后，轉(zhuǎn)移到清潔的環(huán)境中進(jìn)行清洗，此時的清洗是全手工進(jìn)行，也可以使用清洗設(shè)備清潔，其主要目的是將噴頭內(nèi)部的墨水清理干凈，清洗時至少要分3個階段清洗直至內(nèi)部清洗干凈。將清洗完的噴頭注入保濕液，然后封存于陰涼環(huán)境中，或用清洗液代替。清洗方法是：先在不銹鋼盤內(nèi)鋪墊無塵紙，再倒入一定量的清洗液，浸濕無塵紙即可，再將噴頭內(nèi)注滿清洗液后立放置在盤內(nèi)，需要注意的是將噴嘴板接觸無塵紙，放穩(wěn)噴頭后，再進(jìn)行密封存放，由于清洗液易揮發(fā)，要定期補(bǔ)充墨水廠商提供的清洗液。

本欄目責(zé)任編輯 姚 遠(yuǎn)