1、陶瓷裝飾方法最新技術,陶瓷噴墨打印 學生：楊延輝（08020119） 導師：江偉輝（教授） 2009 10 21,講述內(nèi)容 content,陶瓷裝飾方法背景 技術支撐 現(xiàn)狀 domestic （納米粉體） overseas （工業(yè)設備） 存在問題發(fā)展展望,背 景,傳統(tǒng)裝飾的缺點 絲網(wǎng)印刷：直接印刷法會使坯體開裂的幾率增大。并且不能印刷到產(chǎn)品的邊緣，另外絲網(wǎng)磨損常常造成生產(chǎn)線的停頓和廢品出現(xiàn)；前套花紋沒有干，急著印下套接著圖案模糊且相互重疊 貼紙法：要儲備大量較貴的畫紙常常占用大量的資金，并日在保管過程中需要人力和場地。,背 景, 滾筒印刷：目前國內(nèi)較先進的陶瓷裝飾技術，膠輥網(wǎng)板對位準確，花紋極

2、清晰細膩，網(wǎng)點致密度可高達220目以上，用在瓷磚生產(chǎn)中，產(chǎn)品印刷精美，色彩鮮艷，其自然的紋理效果逼真，可與天然石材相媲美。激光技術使并且印出的釉面具有立體結(jié)構(gòu)層次，在釉面磚生產(chǎn)中使用，其優(yōu)勢更加明顯。,意大利、西班牙瓷磚先進就先進在釉面裝飾效果上， 磚敲碎來看，其燒制技術并不見得比中國強多少， 中國陶瓷產(chǎn)品要上檔次并走向世界的話，就必須在印花技術上有所提高，增強裝飾藝術的競爭力，這也是今后陶瓷產(chǎn)品發(fā)展的趨勢。,背 景,背 景,計算機技術的發(fā)展 陶瓷裝備技術的發(fā)展 納米技術的發(fā)展 陶瓷制備技術的發(fā)展,噴墨打印的應用,陶瓷噴墨打印,定義： 非接觸打印過程, 是將小墨滴從直徑為數(shù)十微米的噴嘴噴出,

3、以每秒數(shù)千滴的速度沉積在載體上。 類型： 需求噴墨打印機DOD (Drop on Demand) 連續(xù)噴墨打印機 CIJ (Continuous Ink Jet),需求噴墨打印,DOD system,需求噴墨打印,技術參數(shù)： The four ceramic inks are fed automatically “drop on demand system” through industrial electric printing-heads consisting of 500 injectors per head and transmitting 4000 drops/second each

4、 at an application speed of 6 ml/sec.,連續(xù)噴墨打印機 CIJ,連續(xù)噴墨打印機 CIJ,技術參數(shù) The ceramic inks are jetted continuously with 60000 drops/second (1). Each drop is charged passing through HV zone (2), and after that each drop are deflected (3) into the recirculation system (4) or over the surface tile (5),噴墨陶瓷打印應

5、用,主要有以下兩方面: 陶瓷表面裝飾 陶瓷成形,噴墨陶瓷打印應用,陶瓷制品裝飾： 將陶瓷色料制成多色墨水, 通過計算機控制的打印機將其直接打印到陶瓷表面進行裝飾, 該技術已實用化。 其優(yōu)勢在于可充分利用計算機的豐富資源, 通過軟件信號可即時改變裝飾設計, 提高了新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)效率, 同時可依靠計算機方便地制作復雜圖案, 提高裝飾效果。,噴墨陶瓷打印應用,陶瓷成形： 用噴墨打印是將待成形的陶瓷粉料制成陶瓷墨水, 通過打印機將這種陶瓷墨水直接打印到載體上成形, 成形體的形狀及幾何尺寸由計算機控制, 該技術仍處于研發(fā)階段。,技術支持,計算機技術,納米陶瓷色料,納米粉體（陶瓷色料）,傳統(tǒng)方法制備的

6、陶瓷色料容易堵塞打印噴頭 Development of soluble salt inks and surface treatment with capability to stop the ink and avoid its migration into ceramic body Development of nano particle inks with lower average size HOW CAN WE PRODUCE THIS NANOPARTICLE INKS ?,陶瓷墨水的一般性能,摘自：噴墨打印技術與陶瓷墨水的制備 佛山陶瓷 2006 第7期,陶瓷墨水性能要求表,噴墨打印

7、需要色料的性能,特殊性能要求: (1) 要求陶瓷粉料在溶劑中能保持良好的化學和物理穩(wěn)定性, 不會出現(xiàn)化學反應和顆粒團聚沉淀; (2) 要求在打印過程中, 陶瓷粉料顆粒能在短時間內(nèi)以最有效的堆積結(jié)構(gòu)排列, 附著牢固, 獲得較大密度的打印層, 以便煅燒后獲得較高的燒結(jié)密度; (3) 要求打印的色劑高溫燒成后具有良好的呈色性能以 及與坯釉的匹配性能。,顏色的混合(四種色料),CMYK: Cyan（青色） Magenta（洋紅色） Yellow （黃色） 南昌航空工業(yè)學院 “噴打用藍色及紅色陶瓷表面裝飾墨水的制備與性能” ; 陜西科技大學 “反相微乳液法制備陶瓷裝飾用彩噴墨； 大連理工大學 “Al2O

8、3 陶瓷墨水的乳化分散制備工藝” ; 中國地質(zhì)大學 “納米氧化鋯陶瓷墨水的制備” 等。,國內(nèi)研究情況,（最新資訊）,最新資訊,陶瓷噴墨打印設備,世界上第一臺工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機是由美國 FERRO 公司開發(fā)成功的 KERAjet 系統(tǒng), 它使用 FERRO 公司與賽爾公司,陶瓷噴墨打印設備,聯(lián)合研制的特殊配方的陶瓷墨水, 高質(zhì)量的打印頭即使在多塵的工業(yè)環(huán)境中也能取得良好的打印效果, 開拓了陶瓷打印市場的新天地。,其他噴墨打印裝飾設備,其他噴墨打印裝飾設備,噴墨打印工藝流程,打印噴墨車間,噴墨打印工藝流程,噴墨打印工藝流程,噴墨打印裝飾作品,噴墨打印裝飾作品,噴墨打印的裝飾作品,激光打印

9、產(chǎn)品,噴墨打印的產(chǎn)品的特點,花紋很細膩 圖案很清新 這種新型的噴墨印花機是繼輥筒印花設備之后的一大變革，他相信不久這種設備會像輥筒印花設備一樣，受到國內(nèi)企業(yè)的關注。,存在的問題,（1）由于陶瓷墨水制備技術涉及多個高新技術領域, 研發(fā)難度大, 故可以商品化的陶瓷墨水品種還很少; （2）對不同種類的產(chǎn)品, 需要研發(fā)相應專用的噴墨打印機器, 這使陶瓷墨水的應用受到一定限制; （3）生產(chǎn)成本較高。,展望,由于國外對該技術的壟斷，目前國內(nèi)還沒有掌握該項技術，沒有運用到陶瓷工業(yè)生產(chǎn)。國內(nèi)的研究主要局限在陶瓷納米粉體的研究，處于起步階段 。 隨著噴墨打印機器和陶瓷墨水制造加工技術的日益完善和成熟, 這種新技術、新設備將在陶瓷工業(yè)獲得廣泛的應用。,參考文獻,1. Antonio De carlo，The digital revolution of in the ceramic tile decoration ， Ferro Application Italia 2003 2. 郭艷杰 ， 噴墨打印用彩色陶瓷墨水的理化性能 中國陶瓷 第38卷 第1期 2002 3. 蔡曉峰 ， 噴墨