Сајмон Еклс истражује могућности које је створио прелазак штампе керамичких плочица са сита на дигитални формат.

У протеклих пет година дошло је до изузетног пораста употребе инкџет штампача од стране глобалне индустрије штампања плочица, до те мере да је продаја нових сито машина готово нестала. „Више се не ради о томе да се дигиталне плочице нуде као додатна опција: очекује се дигитална могућност, а дигитални инкџет је једина одржива опција“, каже Џилијан Еверс, специјалиста за керамику код британског произвођача глава за штампање Xaar .

Штампање плочица користи многе предности дигиталне штампе, након што су превазиђени неки технички изазови. Први наменски инкјет штампач за плочице представио је KERAjet 1999. године, али тек средином 2000-их развој инкјет глава омогућио је веће вискозитете потребне за успешно руковање керамиком.

Глобални економски пад је посебно тешко погодио грађевинску индустрију, што је резултирало мањим поруџбинама за „архитектонске“ плочице, па су кратке серије са тренутним преласком које дигитални штампач нуди постале позитивна предност за штампаче плочица.

Према подацима шпанског произвођача инкџет штампача EFI Cretaprint, широм света постоји око 10.000 произвођача плочица, мада су они углавном неравномерно распоређени, обично у земљама које имају природне ресурсе одговарајуће глине. Италија и Шпанија су главна подручја производње у Европи, али у последњих 15 година дошло је до раста и у другим земљама, укључујући Турску, Египат, Кину, Вијетнам, Бразил и Мексико. Кина је била огромно тржиште. Укупна светска производња плочица процењена је на 11 милијарди м2 у 2012. години, од чега је Кина произвела нешто мање од половине.

Према Еверсу, усвајање инкџет штампача је значило да су „сви ови произвођачи смањили трошкове производње, смањили отпад, производњу у току и залихе готових производа, и побољшали реакцију на промене дизајна и потражњу купаца“.

„Они такође производе плочице вишег квалитета које нуде реалистичнију репродукцију мермера и других природних материјала. И то раде у кратким серијама које купци захтевају. Уместо да се такмиче по цени, ови произвођачи могу да се такмиче по креативности и иновацијама, и то са новим материјалима.“

Предности у односу на екран

Сито штампа је првобитно била главни поступак који се користио за штампање керамичких плочица. Поступак је познат по својој могућности штампања мастила високог вискозитета и великих пигментних честица, али је то дуготрајан процес где свака слика мора бити иста, а промене захтевају време.

Инкџет штампачи су се првобитно борили са високим вискозитетом и великим честицама керамичких мастила, али до средине 2000-их ти проблеми су превазиђени захваљујући новим типовима глава за штампање.

Сада, чак и више него у раду са натписима и дисплејима или текстилом, инкџет штампа има посебне предности које се односе на производњу плочица. Ваљкасти сито штампачи раде у контакту са непеченим „бисквит“ плочицама, које су крхке и лако се ломе. Инкџет штампачи су бесконтактни, тако да се могу правити тање плочице јер не морају бити чврсте у тренутку штампања (чврстоћа долази од каснијег печења на око 1.200 степени Целзијуса). Међутим, специјалне боје такође морају да издрже ове температуре како би се спојиле у трајну глазуру са трајном сликом.

Инкџет штампачи могу континуирано да мењају своју слику током штампања, тако да за разлику од конвенционалних ротационих или метода са равним ситом, нема потребе за понављањем слике. Нешто попут пода са ефектом мермера може се протезати преко више плочица са жилама које се повезују преко плочица, а да се слика никада не понови или да две плочице буду исте. Насупрот томе, сложени декоративни узорак или мурал могу се одштампати до било које величине без потребе за сложеном припремом за штампу и више сита.

Мање очигледно је да инкџет штампачи, за разлику од ротационог сита, могу да штампају на плочицама са текстурираном површином, која се може направити процесом пресовања, али се све више може и штампати. Durst нуди FX модул на неким од својих керамичких инкџет штампача Gamma 75 и 120 који може да изгради текстуре попут дрвених шара. Прошле године, Xaar је представио своју 001 главу за штампање за веома велике капи до 200 нанолитара (1 nl = 1.000 пиколитара), за покривеност до 700 г/м². Ово је већ коришћено за штампање текстура од стране Colorobbia на Sacmi HW штампачу.

Дурст је представио свој први наменски штампач за плочице 2005. године. Реч је о моделу Gamma XD.

Пећи су најскупљи део производног процеса и обично раде 24/7, са неколико континуираних линија за довод непечених плочица које воде до њих. За руковање континуираним током новопресованих плочица од кекса потребни су једнопролазни инкџет штампачи, са брзим трачним доводом повезаним са транспортном линијом која континуирано иде од зоне пресовања, а затим од штампача до пећи. Окружење је изазовно за штампаче и доводе: плочице од кекса су вруће и испаравају се, а има и пуно абразивне прашине.

Произвођачи инкџет штампача

Постоји приближно 20 произвођача инкџет штампача за плочице, већина у Кини, али два у Шпанији и пет у Италији. Ксенија такође производи инкџет штампаче за плочице за извоз, јер не постоји локална индустрија производње плочица. Такође производи сопствену Циркон серију керамичких мастила широког спектра. Међутим, више не продаје штампаче за плочице под својим именом, већ путем ОЕМ уговора. Хоуп Керамикс у Кини је један од њих, који их продаје као Дигитал Хоуп џет серију, у ширинама од 350 до 1.050 мм.

Компанија Cretaprint, коју је EFI купио 2012. године, првобитно је производила ротационе сито штампаче, али је сада одустала од тога да би постала готово потпуно дигитални произвођач. „Мислим да данас нико не купује сито штампаче“, каже менаџер за развој пословања Гиљермо Гарсија-Ареги Ферандо. „Ми можемо да их производимо, али све керамичке компаније преферирају дигиталне инкџет штампаче. Још увек продајемо неке резервне делове.“

Инкџет штампач EFI Cretaprint C3, приказан као део континуиране производне линије за плочице

EFI Cretaprint C3 може да штампа са резолуцијама од 360 x 575 dpi при брзини од 15 метара у минути, или 360 x 260 dpi при брзини од 35 м/мин, на ширинама до 700 мм. Модел C4, најављен на сајму керамике и цигле Tecnargilla прошлог септембра, је компактнији и 30% лакши, са побољшаном вакуумском траком, способном да поднесе ширине до 745 мм са до осам трака за штампање у боји.

Компанија је такође развила софтвер Cretavision, који користи камерски вид за детекцију рељефних образаца на површини плочице (утиснутих у њу обликујућом плочом) и за позивање одговарајућих образаца из уметничког дела за штампање преко њих.

Компанија Durst производи штампаче за керамичке плочице у Италији од 2005. године и данас има широк асортиман машина серије Gamma са једним пролазом, различитих ширина и брзина, укључујући моделе који штампају две плочице једну поред друге. Њихови најбржи модели штампају брзином до 90 м/мин, са главама за штампање сивих нијанси које генеришу капи од 28-90 пиколитара.

Овај дизајн плочица које је произвела компанија Colorobbia победио је на наградама за дизајн Tecnargilla 2014. године. Текстуриране плочице су произведене комбинацијом црне глазуре и сребрних детаља одштампаних на Sacmi HW штампачу користећи главе за штампање великих капи Xaar 001 са дигиталним флуидима компаније Colorobbia.

Већина инкџет штампача за плочице су једнопролазни, што је потребно да би се пратиле производне линије пуног обима где се штампачи налазе на тракастим линијама између преса за обликовање и пећи.

Постоје и вишепролазни керамички равни штампачи. Имају неке заједничке елементе са равним УВ штампачима који се користе за израду сигнализације, али су наменски направљени за рад са керамичким бојама и тешким плочицама. Углавном се користе за пробне отиске и веома мале тираже специјализованих или уметничких плочица.

Главе и мастила

Компанија Xaar је посебно развила главе за произвођаче оригиналних оригиналних штампача које су веома добро прилагођене карактеристикама керамичких мастила. У 2012. и 2013. години њена продаја је толико имала користи од раста кинеског тржишта штампања плочица да се цена њених акција учетворостручила у року од годину дана, иако је 2014. године дошло до пада на претходне нивое пре 2012. године, јер је кинеска економија посрнула.

Xaar-ова глава за штампање 1001, представљена 2007. године, била је прва која је успешно омогућила млазно шприцање високовискозних пигментних мастила за керамику. Њена TF (Through Flow) технологија је инхерентно отпорна на блокаде честицама или мехурићима, а такође омогућава континуирану рециркулацију мастила поред задњег дела главе, што спречава таложење честица.

Оригинални модел 1001 GS6 нудио је капи од 6-42 пиколитра за глатке тонове, али му се 2012. године придружила верзија GS12 са 12-48 пиколитара за дубље боје. Године 2014. представљена је глава 1002, са побољшањима у прецизности постављања капи. Поново су постојале верзије GS6 и GS12, али и GS40 за 40-160 пиколитара.

На сајму Tecnargilla 2014, штампаче базиране на GS40 представили су EFI Cretaprint, Intesa-Sacmi, KERAJet, SiTi B&T и TecnoFerrari. Неколико кинеских произвођача оригиналне опреме (OEM) је саопштило да раде на моделима GS40. Међу њима су Hope Ceramics Machinery, Keda Clean Energy Co, Meijia Ceramics Equipment Co и New King Time.

Други произвођачи су потом развили инкџет штампаче са рециркулацијом који су погодни за керамичке мастила. Ту спадају Toshiba TEC и Seiko.

„Могућност рециркулације у и око главе била је кључна за функционисање дигиталних керамичких штампача и претварање овога у производну стварност пре четири или пет година“, каже Филипс у Ксенији. Међутим, он каже да сада када постоје алтернативе, Ксенија користи низ глава различитих произвођача.

Керамичке боје се веома разликују од конвенционалних графичких боја. Пре свега, њихови пигменти мењају боју, понекад радикално, током печења, што управљање бојама представља изазов. Користе вискознију течност него што се користи у инкџет штампачима за сигнализацију, док су честице пигмента веће и абразивније. Растворљиве соли и лепкови се такође могу штампати за неке ефекте.

Занимљив развој догађаја на почетку је био појава отвореног тржишта за мастила, тако да корисници нису везани за сопствени бренд штампача. Еверс из компаније Xaar каже: „Отворено тржиште мастила је пружило довољан конкурентски притисак да смањи цену дигиталних мастила на тржишту керамике и значајно је допринело усвајању дигиталне штампе у производњи керамичких плочица.“

Подне и зидне плочице са ефектом дрвета штампане на KERAjet штампачу, користећи Xaar 1001 главе

Могућности трансфера

Поред директног дигиталног штампања плочица, могуће је користити и специјалне керамичке тонере са модификованим дигиталним ласерским штампачима за израду налепница за водени тобоган у пуном колору.

Ови штампачи су углавном намењени за комеморативне плоче, плакете и слично. Штампачи могу бити јефтини модификовани десктоп модели, тако да су погодни за хобисте или мале произвођаче, али тонери су прави керамички пигменти и стога се могу печењем трајно стопити у глазуру. Ово даје високу издржљивост која се, за разлику од УВ инкџет прештампавања, може прати у машини за прање судова.

Закључак

Већ 20 или више година штампарска индустрија прати релативно спор напредак дигиталне штампе у области натписа и излагања, графике и документације, књига и одеће. Па ипак, готово потпуно прихватање и усвајање дигиталног штампања за декорацију плочица за мање од десет година прошло је углавном незапажено ван саме индустрије.

Израда структура од печене глине и њихово украшавање једна је од најстаријих људских производних активности, али сада се ова индустрија показује као једна од најфлексибилнијих у усвајању нових технологија штампе.