陶瓷印花技术创新发展的历程

小陶陶 2018-06-11   12
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我国陶瓷喷墨打印技术的发展脉络相对比较清晰,它是我国陶瓷行业快速发展的真实记录。首先,由最原始的简单单色陶瓷丝网印花→多色陶瓷丝网印花→精细陶瓷丝网印花→辊筒陶瓷印花→陶瓷喷墨印花,这是陶瓷印花技术不断创新发展的历程。

印花陶瓷茶杯

2 传统印花与新型喷墨印花的发展现状
2.1 陶瓷丝网印花技术
陶瓷印花最早主要采用平面丝网印花技术,也叫孔版印刷,它与平印、凸印、凹印合称为四大印刷方式。在上世纪70年代,丝网印刷技术主要在意大利、西班牙等西方国家广泛应用。改革开放之后,佛山部分陶瓷企业通过引进、消化、吸收、创新的发展模式,使丝网印花技术在我国陶瓷行业得以迅速发展和普及,并成为世界上花网印花产量最大,品种最丰富和功能最齐全的国家。
(1)陶瓷丝网印花中所使用的基本设备
在陶瓷丝网印花中所使用的基本设备有:拉网机、清洗台、干燥机、晒版机(曝光机)、冲洗台、修整台等。
(2)陶瓷丝网的制作流程
1) 设计制作好底片(原稿);
2) 绷网,即把丝网按一定的张力粘结在网框上;
3) 清洗空丝网及干燥,即把绷好的丝网正反双面及网框清洗干净,并干燥;
4) 涂布感光胶,即将调和好的感光胶均匀多次涂布在丝网上;
5) 曝光(晒版),感光胶膜因见光会发生化学反应,胶膜间的分子结构起交联硬化的变化,由可溶性变成不溶性,清水显影后,形成阻墨层和通透网孔的图案部分,即印油就可以通过网孔形成印刷图案;
6) 显影,即将经曝光发生光学反应的胶膜冲洗干净,形成图像的网孔彻底通透;
7) 修整,对完工的丝网印版作全面检查,修补。
2.2 陶瓷辊筒印花技术
早期,陶瓷辊筒印花技术是在平面丝网印花的基础上开发出来的,它把平面丝网的间歇印花转变为连续印花。据悉在上世纪中期,意大利西法尔公司就发明了辊筒印花技术,并大量被使用。随后在世界多个国家及地区申请了专利,并在1999年也获得了中国专利并授权。我国从90年代末期引进的辊筒印花技术基本上是后期升级的胶辊印花技术。
胶辊制作的原理是设计师将设计好的图案文件,交给专业的雕刻公司,雕刻公司将图案文件输入计算机,由计算机控制的激光器,一边根据图形数据不断变换发射激光束的强度或步长,在印花胶筒层上雕刻出相应的微孔,形成印刷图案。
辊筒印花由于采用柔性印刷技术,其突破在于可以实现瓷砖表面的凹凸印刷,从而使得砖的表面层次更加丰富,图案纹理清晰、细致、色彩鲜艳,效果逼真,完全可以与天然石材相媲美。在生产中实现全自动控制、生产量大、对位精准、使用寿命长,极大地提升了产品的品质和生产效率。但由于辊筒印花设备成本和使用的成本较高,辊筒制作周期偏长,以及国产核心技术也没有完全成熟掌握等因素,影响了它在陶瓷企业中的推广使用,所以很快就被喷墨印花所取代。
2.3 新型陶瓷喷墨印花技术
陶瓷喷墨打印技术是一种无制版、无接触、无压力的印花复制技术,它将电子图像直接成像在陶瓷介质表面,省略了传统陶瓷印花的多项工艺流程,从而突破了传统印花技术的局限。早在2000年,在意大利每年一届的陶瓷展览会上,用这种技术生产的展示产品,其工艺及喷印效果已经到了非常完美的地步。期间意大利及西班牙有关企业也解决了喷墨头的技术瓶颈,并在欧洲得以迅速发展。由于欧洲对这种技术进行封锁,直到2008年,该技术才得以在全球陶瓷行业中普及。
2.3.1陶瓷喷墨印花技术的原理
陶瓷喷墨印花的基本原理是将小墨滴从直径数10 μm的喷头喷出,以每秒数千滴的速度沉积在载体上。一般可分为连续性喷墨打印和间歇式喷墨打印两种工作原理。技术系统主要由:输送系统、供墨系统、喷头系统、显示控制系统、清洗系统等构成,其核心部件是喷头。另外,墨水及供墨系统也有极高的技术含量。
2.3.2陶瓷喷墨印花技术的优点
(1) 由于陶瓷喷墨印花打印像素可达到360 dpi以上,使产品更细腻、逼真,仿真度达到100%,这是目前其它陶瓷印花设备所不能具备的优势。
(2) 传统的丝网印花及辊筒印花,都必须在事前准备底片、网版、胶辊、雕刻及各种材料,而采用喷墨印花,只需将设计好的图像输入电脑,在极短的时间内即可进入小批量、多花色的试验状态或生产状态,更加适应当今瓷砖装饰时个性化的设计要求,节约生产成本。
(3) 采用无接触、无压力印花,可以在凹凸多元的瓷砖表面上,随心所欲的喷印图案效果,降低破损率。
2.3.3陶瓷喷墨印花的缺点
(1) 设备一次性投入较大。
(2) 墨水价格偏高,色彩还原还不够丰富。
(3) 关键核心技术与设备被英国和日本垄断。
3 总结
陶瓷印花技术,经历了三次重大技术革新。丝网是一种平面印刷,辊筒印花的突破在于实现凹凸面的印刷。而喷墨印花可以印刷出与之前两种技术所无法达到的高度,它完全将世界上一切具像的元素完美复制展现出来。
在陶瓷生产行业中,如果能够把丝网印花、辊筒印花与喷墨印花三种方式相结合,不但可以节省生产时间、生产成本、提高效率,而且还会大大提高产品的质量。随着我国陶瓷装备技术的不断创新,并且各自发挥其优势,取长补短,相信在不久的将来,陶瓷行业将会出现第四次印刷技术革新。


责任编辑:苏晓薇

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