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陶瓷噴墨打印技術(shù)的困境與出路
2012-04-17 10:13 來(lái)源:陶瓷報(bào) 責(zé)編:江佳
- 摘要:
- 現(xiàn)在筆者剖析了當(dāng)前陶瓷噴墨打印技術(shù)暫時(shí)的困境,來(lái)探討陶瓷噴墨打印技術(shù)的出路,以促進(jìn)陶瓷噴墨技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展。 陶瓷裝飾用噴墨打印是將著色劑制成多色墨水,通過(guò)噴墨打印的方式將其直接打印到陶瓷表面上,燒成后呈色的裝飾方法。
2、陶瓷噴墨打印機(jī)的現(xiàn)狀
2006年由于噴墨打印噴頭技術(shù)的進(jìn)步,以Kerajet公司為領(lǐng)頭羊的數(shù)字噴墨打印機(jī)開(kāi)始在西班牙迅速發(fā)展。2007年,Xaar1001噴頭的成功亮相,又激發(fā)包括意大利、中國(guó)在內(nèi)的眾多陶瓷裝備制造商和陶瓷產(chǎn)品制造商的青睞。短短5年,已經(jīng)有500臺(tái)左右的陶瓷數(shù)字噴墨打印機(jī)走進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間。2011年5月的廣州陶瓷工業(yè)展的一大亮點(diǎn)就是國(guó)產(chǎn)噴墨機(jī)的出現(xiàn)。新景泰、泰威科達(dá)代理、美嘉、科越、希望、彩神、精陶等設(shè)備企業(yè)紛紛推出了噴墨設(shè)備。
目前,泰威、美嘉、精陶等噴墨打印機(jī)企業(yè)不但掌握了除噴頭外的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng),而且能夠提供更好的售前技術(shù)指導(dǎo)和售后的培訓(xùn)、技術(shù)維護(hù)服務(wù)。
3、陶瓷墨水相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局
目前,陶瓷墨水相關(guān)企業(yè)分為四個(gè)梯隊(duì):外國(guó)陶瓷墨水企業(yè)、國(guó)內(nèi)陶瓷墨水領(lǐng)軍企業(yè)、國(guó)內(nèi)觀望的色釉料企業(yè)、國(guó)內(nèi)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)。首先,外國(guó)陶瓷墨水企業(yè)牢牢掌握著陶瓷裝飾用噴墨打印墨水這一領(lǐng)域的核心技術(shù)和絕大部分市場(chǎng)份額,如美國(guó)的Ferro,西班牙的Tor-recid、Esmalglass-Itaca、Bonet、Fritta、Vidres、Salquisa、Es-maltes,意大利的Colorobbia、Smalticeram、Metco、Sicer、Inco等。其次,博今科技、道氏制釉、明朝科技等國(guó)內(nèi)陶瓷墨水領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)能推出商品化的陶瓷墨水,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的中試,性能也比較穩(wěn)定了。據(jù)報(bào)道博今科技去年就推出了商用化的陶瓷墨水,道氏制釉表示已經(jīng)研發(fā)出陶瓷墨水,明朝科技稱(chēng)其研發(fā)的墨水已經(jīng)在新明珠、蒙娜麗莎等陶瓷企業(yè)獲得應(yīng)用。再次,一旦陶瓷墨水國(guó)產(chǎn)化的時(shí)機(jī)成熟,將有很多國(guó)內(nèi)觀望的色釉料企業(yè)進(jìn)入這個(gè)行業(yè)。跟隨策略的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)模仿加改進(jìn)的方法,以較低的研發(fā)成本制備出成熟的陶瓷墨水,借助領(lǐng)軍企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)陶瓷墨水市場(chǎng)的培育,節(jié)省了大量的前期投入,其劣勢(shì)是研發(fā)、產(chǎn)品穩(wěn)定性、品牌、市場(chǎng)開(kāi)拓等方面的滯后。最后,陶瓷墨水類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)化的色料,如果價(jià)格持續(xù)偏高,大型陶瓷企業(yè)可能通過(guò)與陶瓷墨水企業(yè)合作等手段掌握技術(shù),然后自產(chǎn)自銷(xiāo)。目前在全拋釉市場(chǎng)上,很多陶瓷生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)自行生產(chǎn)熔塊來(lái)降低成本,只有特殊熔塊和色釉料才從其他企業(yè)購(gòu)得。這四個(gè)梯隊(duì)可能都在觀察彼此、相互合作、相互競(jìng)爭(zhēng),梯隊(duì)內(nèi)企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)則更為激烈,甚至可能出現(xiàn)國(guó)外墨水企業(yè)被替代、色釉料行業(yè)重新洗牌、陶瓷設(shè)計(jì)在色釉料企業(yè)和陶瓷生產(chǎn)企業(yè)崛起的現(xiàn)象。 陶瓷噴墨技術(shù)的困境與出路
1、拉線問(wèn)題
陶瓷墨水拉線經(jīng)常出現(xiàn)在于大面積深色噴墨打印的情況下,這是由于每若干組噴頭只負(fù)責(zé)一種顏色,當(dāng)大面積深色噴墨打印時(shí)尤其是接近于單色,這幾組噴頭的噴墨量加大造成噴頭的阻塞噴頭不出墨和表面附著污染物污染物可能引起濺射,噴射不到的地方即為拉線缺陷。除了噴頭本身的原因、噴頭的位置不正確也是一個(gè)影響因素,但本質(zhì)原因是墨水體系不穩(wěn)定,著色劑容易團(tuán)聚、沉降,堵塞噴頭或者殘余油墨粘附在噴頭上?梢試L試從墨水的升級(jí)和噴頭孔徑的擴(kuò)大這兩個(gè)角度尋找出路。對(duì)于金屬配合物分散型墨水,本身的粒度已經(jīng)可以達(dá)到50nm—80nm,墨水較為穩(wěn)定。對(duì)于無(wú)機(jī)陶瓷色料分散型墨水,顆粒尺寸和形狀可能引起噴頭磨損,墨水的沉淀可能堵塞和粘附噴頭,關(guān)鍵在于無(wú)機(jī)陶瓷色料的微細(xì)化與分散的穩(wěn)定性。其中微細(xì)化的重點(diǎn)在于選擇合適的色料、用攪拌磨磨細(xì)后再用氣流磨分級(jí)、色料的改性與包裹、分散劑的選擇、墨水制備過(guò)程中的工藝流程控制與過(guò)濾處理。在噴印過(guò)程當(dāng)中,一旦產(chǎn)生了拉線,要立即查出原因,是噴頭堵塞,還是噴頭表面有污物造成噴頭噴墨不正常。及時(shí)清洗可以有效避免因此而造成的噴頭工作狀態(tài)變差。一般情況下,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,然后擦試干凈,基本上可暫時(shí)解決當(dāng)前出現(xiàn)的拉線問(wèn)題。
2006年由于噴墨打印噴頭技術(shù)的進(jìn)步,以Kerajet公司為領(lǐng)頭羊的數(shù)字噴墨打印機(jī)開(kāi)始在西班牙迅速發(fā)展。2007年,Xaar1001噴頭的成功亮相,又激發(fā)包括意大利、中國(guó)在內(nèi)的眾多陶瓷裝備制造商和陶瓷產(chǎn)品制造商的青睞。短短5年,已經(jīng)有500臺(tái)左右的陶瓷數(shù)字噴墨打印機(jī)走進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間。2011年5月的廣州陶瓷工業(yè)展的一大亮點(diǎn)就是國(guó)產(chǎn)噴墨機(jī)的出現(xiàn)。新景泰、泰威科達(dá)代理、美嘉、科越、希望、彩神、精陶等設(shè)備企業(yè)紛紛推出了噴墨設(shè)備。
目前,泰威、美嘉、精陶等噴墨打印機(jī)企業(yè)不但掌握了除噴頭外的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)、軟件系統(tǒng),而且能夠提供更好的售前技術(shù)指導(dǎo)和售后的培訓(xùn)、技術(shù)維護(hù)服務(wù)。
3、陶瓷墨水相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局
目前,陶瓷墨水相關(guān)企業(yè)分為四個(gè)梯隊(duì):外國(guó)陶瓷墨水企業(yè)、國(guó)內(nèi)陶瓷墨水領(lǐng)軍企業(yè)、國(guó)內(nèi)觀望的色釉料企業(yè)、國(guó)內(nèi)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)。首先,外國(guó)陶瓷墨水企業(yè)牢牢掌握著陶瓷裝飾用噴墨打印墨水這一領(lǐng)域的核心技術(shù)和絕大部分市場(chǎng)份額,如美國(guó)的Ferro,西班牙的Tor-recid、Esmalglass-Itaca、Bonet、Fritta、Vidres、Salquisa、Es-maltes,意大利的Colorobbia、Smalticeram、Metco、Sicer、Inco等。其次,博今科技、道氏制釉、明朝科技等國(guó)內(nèi)陶瓷墨水領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)能推出商品化的陶瓷墨水,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的中試,性能也比較穩(wěn)定了。據(jù)報(bào)道博今科技去年就推出了商用化的陶瓷墨水,道氏制釉表示已經(jīng)研發(fā)出陶瓷墨水,明朝科技稱(chēng)其研發(fā)的墨水已經(jīng)在新明珠、蒙娜麗莎等陶瓷企業(yè)獲得應(yīng)用。再次,一旦陶瓷墨水國(guó)產(chǎn)化的時(shí)機(jī)成熟,將有很多國(guó)內(nèi)觀望的色釉料企業(yè)進(jìn)入這個(gè)行業(yè)。跟隨策略的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)模仿加改進(jìn)的方法,以較低的研發(fā)成本制備出成熟的陶瓷墨水,借助領(lǐng)軍企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)陶瓷墨水市場(chǎng)的培育,節(jié)省了大量的前期投入,其劣勢(shì)是研發(fā)、產(chǎn)品穩(wěn)定性、品牌、市場(chǎng)開(kāi)拓等方面的滯后。最后,陶瓷墨水類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)化的色料,如果價(jià)格持續(xù)偏高,大型陶瓷企業(yè)可能通過(guò)與陶瓷墨水企業(yè)合作等手段掌握技術(shù),然后自產(chǎn)自銷(xiāo)。目前在全拋釉市場(chǎng)上,很多陶瓷生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)自行生產(chǎn)熔塊來(lái)降低成本,只有特殊熔塊和色釉料才從其他企業(yè)購(gòu)得。這四個(gè)梯隊(duì)可能都在觀察彼此、相互合作、相互競(jìng)爭(zhēng),梯隊(duì)內(nèi)企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)則更為激烈,甚至可能出現(xiàn)國(guó)外墨水企業(yè)被替代、色釉料行業(yè)重新洗牌、陶瓷設(shè)計(jì)在色釉料企業(yè)和陶瓷生產(chǎn)企業(yè)崛起的現(xiàn)象。 陶瓷噴墨技術(shù)的困境與出路
1、拉線問(wèn)題
陶瓷墨水拉線經(jīng)常出現(xiàn)在于大面積深色噴墨打印的情況下,這是由于每若干組噴頭只負(fù)責(zé)一種顏色,當(dāng)大面積深色噴墨打印時(shí)尤其是接近于單色,這幾組噴頭的噴墨量加大造成噴頭的阻塞噴頭不出墨和表面附著污染物污染物可能引起濺射,噴射不到的地方即為拉線缺陷。除了噴頭本身的原因、噴頭的位置不正確也是一個(gè)影響因素,但本質(zhì)原因是墨水體系不穩(wěn)定,著色劑容易團(tuán)聚、沉降,堵塞噴頭或者殘余油墨粘附在噴頭上?梢試L試從墨水的升級(jí)和噴頭孔徑的擴(kuò)大這兩個(gè)角度尋找出路。對(duì)于金屬配合物分散型墨水,本身的粒度已經(jīng)可以達(dá)到50nm—80nm,墨水較為穩(wěn)定。對(duì)于無(wú)機(jī)陶瓷色料分散型墨水,顆粒尺寸和形狀可能引起噴頭磨損,墨水的沉淀可能堵塞和粘附噴頭,關(guān)鍵在于無(wú)機(jī)陶瓷色料的微細(xì)化與分散的穩(wěn)定性。其中微細(xì)化的重點(diǎn)在于選擇合適的色料、用攪拌磨磨細(xì)后再用氣流磨分級(jí)、色料的改性與包裹、分散劑的選擇、墨水制備過(guò)程中的工藝流程控制與過(guò)濾處理。在噴印過(guò)程當(dāng)中,一旦產(chǎn)生了拉線,要立即查出原因,是噴頭堵塞,還是噴頭表面有污物造成噴頭噴墨不正常。及時(shí)清洗可以有效避免因此而造成的噴頭工作狀態(tài)變差。一般情況下,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,然后擦試干凈,基本上可暫時(shí)解決當(dāng)前出現(xiàn)的拉線問(wèn)題。
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