Simon Eccles ondersoek die geleenthede wat geskep word deur die beweging van keramiekteëldrukwerk van skerm na digitaal.
Die afgelope vyf jaar het ‘n merkwaardige toename in inkstraaldrukkers deur die wêreldwye teëldrukbedryf gesien, tot die punt dat verkope van nuwe skermperse feitlik verdwyn het. “Dit is nie meer ‘n geval van die aanbied van digitale teëls as ‘n opsionele ekstra nie: digitale vermoë word verwag en digitale inkstraaldrukkers is die enigste lewensvatbare opsie,” sê Gillian Ewers, keramiekspesialis by die Britse drukkopvervaardiger Xaar .
Die druk van teëls benut baie van die sterk punte van digitale drukwerk, nadat sommige tegniese uitdagings oorkom is. Die eerste toegewyde teël-inkjetdrukker is in 1999 deur KERAjet bekendgestel, maar dit was eers in die middel-2000’s dat ontwikkelings in inkjetkoppe toegelaat het dat die hoër viskositeite wat vir keramiek benodig word, suksesvol hanteer kon word.
Die wêreldwye ekonomiese afswaai het die boubedryf besonder hard getref, wat gelei het tot kleiner bestellings vir “argitektoniese” teëls, so die kort lopies met onmiddellike oorskakeling wat digitaal bied, het ‘n positiewe voordeel vir teëldrukkers geword.
Volgens die Spaanse inkspuitvervaardiger EFI Cretaprint is daar wêreldwyd ongeveer 10 000 teëlprodusente, hoewel hulle geneig is om oneweredig versprei te wees, tipies in lande wat natuurlike hulpbronne van geskikte klei het. Italië en Spanje is die hoofproduksiegebiede in Europa, maar die afgelope 15 jaar het groei elders gesien, insluitend Turkye, Egipte, China, Viëtnam, Brasilië en Mexiko. China was ‘n enorme mark. Die totale wêreldwye produksie van teëls is in 2012 op 11 miljard m2 beraam, waarvan China net minder as die helfte geproduseer het.
Volgens Ewers het die aanvaarding van inkstraaldruk beteken dat “hierdie vervaardigers almal produksiekoste gesny het, afval, werk-in-voortgang en voorraad van klaarprodukte verminder het, en die responsiwiteit op ontwerpveranderinge en kliëntevraag verbeter het.”
“Hulle produseer ook hoërgehalte teëls wat meer realistiese reproduksie van marmer en ander natuurlike materiale bied. En hulle doen dit in die kort lopies wat kopers eis. In plaas daarvan om op prys mee te ding, kan hierdie vervaardigers meeding op kreatiwiteit en innovasie, en dit doen in nuwe materiale.”
Voordele bo skerm
Skermdrukwerk was oorspronklik die hoofproses wat vir keramiekteëldrukwerk gebruik is. Die proses is opmerklik vir sy vermoë om ink met hoë viskositeit en groot pigmentdeeltjies te druk, maar dit is ‘n langtermynproses waar elke beeld dieselfde moet wees en veranderinge tyd neem.
Inkspuitmasjiene het oorspronklik gesukkel met die hoë viskositeite en groot deeltjiegroottes van keramiek-ink, maar teen die middel-2000’s is daardie probleme oorkom danksy nuwe drukkoptipes.
Nou, selfs meer as in teken- en vertoon- of tekstielwerk, het inkstraaldrukkers besondere voordele wat relevant is vir teëlproduksie. Rolskermdrukkers werk in kontak met die ongebakte “beskuitjie”-teëls, wat broos is en maklik breek. Inkstraaldrukkers is nie-kontak, dus kan dunner teëls gemaak word omdat hulle nie sterk hoef te wees op die punt van druk nie (die sterkte kom van die latere bak teen ongeveer 1 200 grade C). Die spesiale ink moet egter ook hierdie temperature weerstaan om in ‘n duursame glans met ‘n permanente beeld te kombineer.
Inkspuitdrukkers kan hul beeld voortdurend verander terwyl hulle loop, so anders as konvensionele roterende of platskermmetodes, is daar geen nodigheid om die beeld te herhaal nie. Iets soos ‘n marmer-effek vloer kan oor verskeie teëls loop met are wat oor teëls verbind en sonder om ooit die beeld te herhaal of twee teëls gelyk te maak. Omgekeerd kan ‘n komplekse dekoratiewe patroon of muurskildery tot enige grootte gedruk word sonder die vereiste vir komplekse voordruk en verskeie skerms.
Minder voor die hand liggend is dat inkspuitmasjiene, anders as roterende skerms, op teëls met ‘n tekstuuroppervlak kan druk, wat deur die persproses gemaak kan word, maar toenemend ook gedruk kan word. Durst bied ‘n FX-module op sommige van sy Gamma 75- en 120-keramiek-inkspuitmasjiene wat teksture soos houtnerf kan opbou. Verlede jaar het Xaar sy 001-drukkop vir baie groot druppels tot 200 nanoliter (1 nl = 1 000 pikoliter) bekendgestel, vir dekking tot 700 gsm. Dit is reeds deur Colorobbia op ‘n Sacmi HW-drukker vir tekstuurdrukwerk gebruik.
Durst het sy eerste toegewyde teëldrukker in 2005 bekendgestel. Dit is ‘n Gamma XD-model.
Oonde is die duurste deel van die produksieproses en normaalweg sal hulle 24/7 loop, met verskeie deurlopende toevoerlyne van ongebakte teëls wat daarin lei. Enkeldeurgang-inkspuite is nodig om die deurlopende stroom van nuut geperste beskuiteëls te hanteer, met ‘n vinnige bandtoevoer gekoppel aan ‘n vervoerband wat voortdurend vanaf die persarea en dan vanaf die drukker na ‘n oond loop. Die omgewing is uitdagend vir die drukkers en toevoere: die beskuiteëls is warm en stomend en daar is baie skuurstof.
Inkspuitvervaardigers
Daar is ongeveer 20 vervaardigers van inkstraal-teëldrukkers, die meerderheid in China, maar met twee in Spanje en vyf in Italië. Xennia bou ook inkstraal-teëldrukkers vir uitvoer, aangesien daar geen plaaslike teëlvervaardigingsbedryf is nie. Dit vervaardig ook sy eie Zircon-reeks van wye spektrum keramiek-ink. Dit verkoop egter nie meer die teëldrukkers onder sy eie naam nie, maar via OEM-ooreenkomste. Hope Ceramics in China is een van hulle, wat hulle verkoop as die Digital hope jet-reeks, in breedtes van 350 tot 1 050 mm.
Cretaprint, wat in 2012 deur EFI verkry is, het oorspronklik roterende skermperse vervaardig, maar het dit nou laat vaar om ‘n byna volledig digitale vervaardiger te word. “Ek dink niemand koop deesdae skermdrukkers nie,” sê sake-ontwikkelingsbestuurder Guillermo Garcia-Arregui Ferrando. “Ons kan hulle produseer, maar al die keramiekmaatskappye verkies digitale inkspuit. Ons verkoop steeds ‘n paar onderdele.”
‘n EFI Cretaprint C3-inkstraaldrukker, getoon as deel van ‘n deurlopende teëlproduksielyn
Die EFI Cretaprint C3 kan druk met resolusies van 360 x 575 dpi teen 15 meter per minuut, of 360 x 260 dpi teen 35 m/min, op breedtes tot 700 mm. Die C4-model, wat verlede September by die Tecnargilla-keramiek- en baksteenbedryfskou aangekondig is, is meer kompak en 30% ligter, met ‘n verbeterde vakuumband, wat breedtes tot 745 mm met tot agt kleurdrukbalke kan hanteer.
Die maatskappy het ook Cretavision-sagteware ontwikkel, wat kameravisie gebruik om reliëfpatrone op ‘n teël se oppervlak (wat deur die vormplaat daarin gedruk word) op te spoor, en om die toepaslike patrone uit kunswerke op te roep om bo-op hierdie te druk.
Durst bou sedert 2005 keramiekteëldrukkers in Italië en het vandag ‘n groot reeks enkeldeurgang-Gamma-reeksmasjiene in ‘n keuse van breedtes en snelhede, insluitend modelle wat twee teëls langs mekaar druk. Die vinnigste modelle druk teen tot 90 m/minuut, met grysskaalkoppe wat 28-90 pikoliter-druppels genereer.
Hierdie teëlontwerp, vervaardig deur Colorobbia, het die 2014 Tecnargilla Design Awards gewen. Die tekstuurteëls is vervaardig met ‘n kombinasie van swart glasuur en silwer detail, gedruk op ‘n Sacmi HW-drukker met Xaar 001 groot druppelgrootte drukkoppe en Colorobbia se digitale vloeistowwe.
Die meeste inkstraal-teëldrukkers is enkeldeurgang-tipes, wat nodig is om tred te hou met volskaalse produksielyne waar die drukkers op bandlyne tussen die vormperse en die oond geleë is.
Multi-deurgang keramiek platbeddrukkers bestaan ook. Hulle het ‘n paar elemente in gemeen met platbed UV-drukkers wat vir tekens gebruik word, maar hulle is doelgerig gebou om die keramiek ink en swaar teëls te hanteer. Hulle word hoofsaaklik gebruik vir toetsafdrukke en baie kort lopies van spesialis- of kunsteëls.
Koppe en ink
Xaar het veral koppe vir OEM-drukkervervaardigers ontwikkel wat baie goed geskik is vir die eienskappe van keramiek-ink. In 2012 en 2013 het hul verkope soveel voordeel getrek uit die stygende Chinese mark vir teëldrukwerk dat hul aandeelprys binne ‘n jaar vervierdubbel het, hoewel 2014 ‘n ineenstorting terug na die vorige vlakke voor 2012 gesien het namate die Chinese ekonomie gestruikel het.
Xaar se 1001-drukkop, wat in 2007 bekendgestel is, was die eerste wat suksesvol die spuit van hoëviskositeit-groot pigmentink vir keramiek moontlik gemaak het. Die TF (Through Flow)-tegnologie is inherent bestand teen blokkasies deur deeltjies of borrels en dit laat ook voortdurende hersirkulasie van die ink verby die agterkant van die kop toe, wat verhoed dat deeltjies vestig.
Die oorspronklike 1001 GS6-model het 6-42 pikoliter druppels vir gladde kleure gebied, maar is in 2012 aangevul deur die GS12-weergawe met 12-48 pikoliter vir dieper kleure. In 2014 is die 1002-kop bekendgestel, met verbeterings aan druppelplasingsakkuraatheid. Weereens was daar GS6- en GS12-weergawes, maar ook ‘n GS40 vir 40-160 pikoliter.
By Tecnargilla 2014 is GS40-gebaseerde drukkers deur EFI Cretaprint, Intesa-Sacmi, KERAJet, SiTi B&T en TecnoFerrari bekendgestel. Verskeie Chinese OEM’s het gesê dat hulle aan GS40-modelle werk. Dit sluit in Hope Ceramics Machinery, Keda Clean Energy Co, Meijia Ceramics Equipment Co, en New King Time.
Ander vervaardigers het daarna inkspuitdrukke met hersirkulasie ontwikkel wat geskik is vir keramiek-ink. Dit sluit in Toshiba TEC en Seiko.
“Die vermoë om in en om die kop te hersirkuleer was van kardinale belang om digitale keramiekdrukkers te laat werk en dit vier of vyf jaar gelede in produksiewerklikheid te omskep,” sê Philips by Xennia. Hy sê egter dat nou dat daar alternatiewe is, Xennia ‘n reeks koppe van verskillende vervaardigers gebruik.
Keramiek-ink verskil baie van konvensionele grafiese ink. Eerstens verander hul pigmente van kleur, soms radikaal, tydens bak, wat kleurbestuur ‘n uitdaging maak. Hulle gebruik meer viskose vloeistof as wat in inkspuitmasjiene vir naamborde gebruik word, terwyl die pigmentdeeltjies groter en meer skuurend is. Oplosbare soute en gom kan ook vir sommige effekte gedruk word.
‘n Interessante ontwikkeling vroeg was die opkoms van ‘n oop mark vir ink, sodat gebruikers nie vasgevang is in die drukker se eie handelsmerk nie. Ewers by Xaar sê: “Die oop inkmark het voldoende mededingende druk gebied om die prys van digitale ink in die keramiekmark te verlaag, en het ‘n beduidende bydrae gelewer tot die aanvaarding van digitale drukwerk in keramiek teëlproduksie.”
Houteffek vloer- en muurteëls gedruk op ‘n KERAjet-drukker, met behulp van Xaar 1001-koppe
Oordraggeleenthede
Afgesien van direkte digitale drukwerk van teëls, is dit ook moontlik om spesiale keramiektoners met gemodifiseerde digitale laserdrukkers te gebruik om volkleur-waterglybaan-plakkers te produseer.
Hierdie is hoofsaaklik bedoel vir gedenkplate, plakette en dies meer. Die drukkers kan laekoste-gewysigde lessenaarmodelle wees, dus is hulle geskik vir stokperdjies of klein produsente, maar die toners is ware keramiekpigmente en kan dus gebak word om permanent in ‘n glans te smelt. Dit bied hoë duursaamheid wat, anders as UV-inkspuitoordruk, skottelgoedwasser-veilig is.
Gevolgtrekking
Vir 20 of meer jare het die drukkersbedryf die relatief stadige vordering van digitale drukwerk na teken- en uitstallings, grafika en dokumentasie, boeke en kledingstukke dopgehou. Tog het die byna volledige aanvaarding en aanneming van digitaal vir teëlversiering in minder as tien jaar grootliks onopgemerk buite die bedryf self gebly.
Die maak van strukture uit gebakte klei en die versiering daarvan is een van die oudste menslike vervaardigingsaktiwiteite, maar nou bewys hierdie bedryf dat dit een van die mees buigsame is in die aanneming van nuwe druktegnologieë.