Углубление в производство: технологии цифровой струйной печати. Урок №7 программы обучения Casa de Lux

Технология цифровой струйной печати, которая может быть использована в промышленном производстве керамической плитки, была представлена компанией KERAjet в 1998 году. К инновационной разработке отнеслись настороженно, мало кто верил в ее будущее.

Почему нужна была цифровая печать?

До 2000 года производственное декорирование керамических материалов осуществлялось преимущественно машинами Rotocolor.

Rotocolor зарекомендовал себя как надежное оборудование, но у него был существенный минус – ограничение разнообразия рисунков на поверхности плитки и недостаточно точное/реалистичное воспроизведение рисунка сложных фактур. Именно этот недостаток привел к созданию нового поколения технологий для декорирования керамических материалов – цифровой струйной печати.

К 2003 году новые технологии были взяты на вооружение фабриками-производителями. Высокий спрос и жесткая конкуренция компаний по производству цифрового оборудования привели к прогрессу в создании и разработке более рациональных механизмов управления печатающими головками, более совершенных керамических чернил.

Возможности цифрового декорирования:

• обеспечивает абсолютную стабильность изображения;
• дает возможность декорирования рельефных поверхностей;
• обеспечивает большое разнообразие вариантов художественного оформления (декорирование края плитки, объемное декорирование, высокая вариативность графики и т.д.)
• природные и другие фактуры воспроизводятся с фотографической точностью;
• затраты времени на смену изображений и цветов сведены к минимуму;
• быстрая смена дизайнов без снижения производительности;
• выпуск небольших партий продукции;
• минимизирует расходы на производственные процессы за счет того, что не требует изготовления печатных форм, за счет значительного сокращения расхода красящих пигментов;

Современное оборудование может работать беспрерывно 24 часа в сутки, обрабатывая до 1000 м² плитки в час. Важно и то, что для установки машин нет необходимости в существенной модернизации производства: они легко встраиваются в уже действующую линию по производству керамической плитки.

Эти факторы обеспечивают конкурентоспособность и коммерческий успех фабрик, поскольку производители могут быстро реагировать на изменения потребительского спроса и требования розницы. Индустрия керамической плитки очень динамична. Сравнивая сегодняшнюю ситуацию на рынке керамических материалов с той, что была пять лет назад, можно четко увидеть тенденции общие для всей промышленности: жизненный цикл продукции сокращается, изменения в дизайне происходят более часто, стремление к большей дифференциации продукции, к выпуску оригинальных, неповторяющихся по дизайну керамических материалов. В настоящий момент достойно отвечать требованиям рынка без инновационных технологий невозможно.

Технология цифровой струйной печати. Как это работает?

При струйной печати нет прямого контакта поверхности плитки с элементом- переносчиком краски, как это было в случае с Rotocolor (рисунок наносился на плитку с помощью барабанов). И именно за счет отсутствия прямого контакта можно наносить изображения на структурированную поверхность.

В основе технологии струйной печати лежит принцип деформирования пьезоэлектрических элементов под воздействием электрического тока - Drop-On-Demand (DOD). При деформации происходит выдавливание капель краски строго заданных размеров (дроплетов) на поверхность плитки.

Как получают цвета? Наиболее популярна цветовая система CMYK. В название вошли первые буквы английских названий четырех цветов: Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый) и blacK (черный). Черный обозначается K, а не B, чтобы не спутать с синим цветом (Blue). Когда эта цветовая система только разрабатывалась, предполагалось, что из сочетания голубого, пурпурного и желтого должен получаться любой цвет, а при полном их смешивании - насыщенный черный. На практике это оказалось не так. При смешивании всех четырех цветов получался грязный коричневый. Поэтому в цветовую систему был добавлен чистый черный. Чтобы расширить цветовую гамму печати, могут добавляться дополнительные краски.

Цифровой принтер может поддерживать 3, 4, 6 или 8 красок. В декорировании керамической плитки используются керамические чернила, содержащие специальные пигменты, которые позволяют добиваться требуемого визуального эффекта. Печатная головка сконструирована таким образом, чтобы обеспечить печать по всей длине плитки и производительность более 1000 м² плитки в час.

Качество чернил – первостепенно, оно определяет качество печати. Компании по производству керамических «красок» тратят огромные средства на разработку чернил, которые будут «хорошо себя вести» в печатающих головках, а также позволят создавать различные эффекты (глянец, матовый, белый, расплывчатый, золотой, серебряный и др.). Среди производителей керамических чернил можно выделить компании Esmalglass Itaca, Colorobbia, Fritta.

Говоря о чернилах, нужно отметить следующий момент: когда цифровые технологии пришли в керамическую отрасль, они не справлялись с задачей нанесения более толстого слоя краски на плитку (для ее более интенсивного окрашивания). Для этого продолжали использовать оборудование Rotocolor. Но в настоящее время это ограничение перестает быть таким жестким. Производители чернил взяли на вооружение концепцию «многослойности»: слои чернил многократно накладываются слой за слоем, за счет чего достигается глубина и насыщенность рисунка и большое разнообразие необычных по дизайну поверхностей.

Технология цифровой струйной печати сегодня

Струйная печать стала доминировать в декорировании керамики, в настоящее время нет ни одного ведущего предприятия по производству керамической плитки, у которого не было бы цифровой печати. Например, у Porcelanosa в производстве около 40 машин KERAjet, а по всему миру установлено около 2000 машин компании. KERAjet – признанный лидер в производстве оборудования для цифровой печати. Серьезными конкурентами в этой области являются компании SACMI, System, Projecta Engineering, Digital Design, Durst.

Об инновационных разработках в области цифрового декорирования, представленных в этом году, мы писали в ряде публикаций с выставки Cevisama. Вы можете узнать обо всем в деталях, пройдя по следующим ссылкам: новые технологии KERAjet, инновации Sacmi Grouр.

Digital Design представила инновационные технологии для создания разнообразных, сложных и оригинальных продуктов. В основе последних инноваций - гибкое комбинирование методов обработки керамического материала с точной синхронизацией цифрового и графического дизайнов.

Оборудование последнего поколения компании Projecta Engineering: принтеры G5 и Evo7.

• Принтер G5 - это полностью модульная система цифрового декорирования, «вмещающая» в себя весь процесс глазурования. Ширина печати новой машины позволяет работать в пределах от 700 до 1900 мм.
• Принтер Evo7(Hybrid Model). Ширина печати достигает 1120мм. В рабочем процессе принтеров G5 и Evo7 задействованы шесть цветных картриджей с новыми печатающими головками Seiko.

Компания System. Наиболее востребованы машины Creadigit в версиях XXL и BS, т.е. выполняющие печать крупных форматов. Ширина печати Creadigit XXL составляет 1355 мм, ширина печати Creadigit BS - 1806 мм.

Оборудование компании Durst. В числе последних разработок:

• Pictocer HD. Принтер для печати декоров и других изделий третьего обжига.
• Gamma 148 XD. Принтер для промышленной печати керамической плитки шириной до 1404 мм. Восемь цветов.
• Принтеры нового поколения Gamma 75 HD-NR и Gamma 75 HD-NRS, принцип работы которых основан на технологии печатных голов с двойной рециркуляцией чернил. Цветовая система: 4-5 цветов.

Подводя итоги, отметим, что технологии струйной печати являются локомотивом развития относительно нового рынка 3D печати. Керамическая промышленность не осталась в стороне: с 3D - технологиями уже работают некоторые фабрики. Но об этих инновациях читайте в следующем уроке.