Simon Eccles, seramik karo baskısının serigrafiden dijitale geçişinin yarattığı fırsatları araştırıyor.

Son beş yılda, küresel karo baskı endüstrisi inkjet baskı makinelerini olağanüstü bir şekilde benimsedi, öyle ki yeni serigrafi baskı makinelerinin satışları neredeyse yok oldu. İngiliz baskı kafası üreticisi Xaar‘ın seramik uzmanı Gillian Ewers, “Artık dijital karoları isteğe bağlı bir ekstra olarak sunmak söz konusu değil: dijital özellik bekleniyor ve dijital inkjet tek uygun seçenek” diyor.

Fayans baskısı, bazı teknik zorlukların üstesinden gelindikten sonra dijital baskının güçlü yönlerinin çoğundan yararlanır. İlk özel karo inkjet KERAjet tarafından 1999 yılında tanıtıldı, ancak inkjet kafalarındaki gelişmeler seramik için gereken daha yüksek viskozitelerin başarıyla işlenmesine ancak 2000’li yılların ortalarında izin verdi.

Küresel ekonomik kriz inşaat sektörünü özellikle etkiledi ve “mimari” karo siparişlerinin azalmasına neden oldu, bu nedenle dijitalin sunduğu kısa süreli üretim ve anında değişim karo matbaacıları için olumlu bir avantaj haline geldi.

İspanya merkezli inkjet üreticisi EFI Cretaprint’e göre dünya çapında yaklaşık 10.000 karo üreticisi var, ancak bunlar genellikle uygun killerin doğal kaynaklarına sahip ülkelerde eşit olmayan bir şekilde dağılma eğiliminde. İtalya ve İspanya Avrupa’daki ana üretim alanlarıdır, ancak son 15 yılda Türkiye, Mısır, Çin, Vietnam, Brezilya ve Meksika da dahil olmak üzere başka yerlerde de büyüme görülmüştür. Çin büyük bir pazar olmuştur. Dünya çapındaki toplam karo üretiminin 2012 yılında 11 milyar m2 olduğu ve bunun yarısından biraz azının Çin tarafından üretildiği hesaplanmıştır.

Ewers’a göre, inkjetin benimsenmesi “bu üreticilerin hepsinin üretim maliyetlerini düşürdüğü, atıkları, devam eden işleri ve bitmiş ürün stoklarını azalttığı ve tasarım değişikliklerine ve müşteri taleplerine daha iyi yanıt verebildiği anlamına geliyor.

“Ayrıca mermer ve diğer doğal malzemelerin daha gerçekçi bir şekilde yeniden üretilmesini sağlayan daha yüksek kaliteli karolar üretiyorlar. Ve bunu alıcıların talep ettiği kısa sürelerde yapıyorlar. Bu üreticiler fiyat üzerinden rekabet etmek yerine yaratıcılık ve yenilikçilik üzerinden rekabet edebilir ve bunu yeni malzemelerle yapabilirler.”

Ekrana göre avantajları

Serigrafi, başlangıçta seramik karo baskısı için kullanılan ana işlemdi. Bu süreç, yüksek viskoziteli, büyük pigment parçacıklı mürekkepleri basma kabiliyetiyle dikkat çekmektedir, ancak her görüntünün aynı olması gereken ve değişimlerin zaman aldığı uzun soluklu bir süreçtir.

Inkjetler başlangıçta seramik mürekkeplerin yüksek viskoziteleri ve büyük partikül boyutları ile mücadele etti, ancak 2000’lerin ortalarında yeni baskı kafası türleri sayesinde bu sorunların üstesinden gelindi.

Şimdi, tabela ve teşhir veya tekstil işlerinden bile daha fazla, inkjet karo üretimiyle ilgili özel avantajlara sahiptir. Silindir ekranlı yazıcılar, kırılgan ve kolayca kırılabilen fırınlanmamış “bisküvi” karolarla temas halinde çalışır. Inkjetler temassızdır, bu nedenle daha ince karolar yapılabilir çünkü baskı noktasında güçlü olmaları gerekmez (güç, daha sonra yaklaşık 1.200 derece C’de pişirmeden gelir). Bununla birlikte, özel mürekkeplerin de kalıcı bir görüntüye sahip dayanıklı bir sırla birleşmesi için bu sıcaklıklara dayanması gerekir.

Inkjetler çalışırken görüntülerini sürekli olarak değiştirebilirler, bu nedenle geleneksel döner veya düz ekran yöntemlerinin aksine görüntüyü tekrarlamaya gerek yoktur. Mermer efektli bir zemin gibi bir şey, fayanslar boyunca birbirine bağlanan damarlarla ve görüntüyü tekrar etmeden veya iki fayans birbirine benzemeden birden fazla fayans boyunca çalışabilir. Tersine, karmaşık bir dekoratif desen veya duvar resmi, karmaşık baskı öncesi ve birden fazla ekrana gerek kalmadan herhangi bir boyuta kadar basılabilir.

Daha az belirgin olan ise inkjetlerin, döner elekten farklı olarak, presleme işlemiyle yapılabilen ancak giderek artan bir şekilde basılabilen dokulu bir yüzeye sahip karolara baskı yapabilmesidir. Durst, Gamma 75 ve 120 seramik inkjetlerinin bazılarında ahşap damarı gibi dokular oluşturabilen bir FX modülü sunuyor. Geçen yıl Xaar, 200 nanolitreye (1 nl = 1.000 pikolitre) kadar çok büyük damlalar için 700 gsm’ye kadar kaplama sağlayan 001 baskı kafasını tanıttı. Bu, Colorobbia tarafından bir Sacmi HW baskı makinesinde doku baskısı için kullanıldı.

Durst ilk özel karo baskı makinesini 2005 yılında tanıtmıştır. Bu bir Gamma XD modeli

Fırınlar üretim sürecinin en pahalı kısmıdır ve normalde 7/24 çalıştırılırlar, fırınlara giden birkaç sürekli pişmemiş karo besleme hattı vardır. Yeni preslenmiş bisküvi karolarının sürekli akışını idare etmek için, presleme alanından ve ardından yazıcıdan fırına sürekli olarak çalışan bir konveyör hattına bağlı hızlı bir bant beslemeli tek geçişli inkjetlere ihtiyaç vardır. Ortam, yazıcılar ve besleyiciler için zorludur: bisküvi karoları sıcak ve buharlıdır ve çok fazla aşındırıcı toz vardır.

Mürekkep püskürtmeli üreticiler

Çoğunluğu Çin’de olmak üzere İspanya’da iki ve İtalya’da beş olmak üzere yaklaşık 20 inkjet karo yazıcı üreticisi bulunmaktadır. Xennia, yerel karo üretim endüstrisi olmadığından ihracat için inkjet karo yazıcıları da üretmektedir. Ayrıca kendi Zircon serisi geniş gamlı seramik mürekkeplerini de üretiyor. Ancak artık karo yazıcılarını kendi adı altında değil, OEM anlaşmaları yoluyla satıyor. Çin’deki Hope Ceramics bunlardan biridir ve bunları 350 ila 1.050 mm genişliklerde Digital hope jet serisi olarak satmaktadır.

EFI tarafından 2012 yılında satın alınan Cretaprint, başlangıçta rotasyon baskı makineleri üretiyordu, ancak şimdi bunları bırakarak neredeyse tamamen dijital bir üretici haline geldi. İş geliştirme müdürü Guillermo Garcia-Arregui Ferrando, “Bence bugünlerde kimse serigrafi baskı makinesi satın almıyor,” diyor. “Bunları üretebiliyoruz, ancak tüm seramik şirketleri dijital inkjet’i tercih ediyor. Hâlâ bazı yedek parçalar satıyoruz.”

Sürekli karo üretim hattının bir parçası olarak gösterilen EFI Cretaprint C3 inkjet yazıcı

EFI Cretaprint C3, 700 mm’ye kadar genişliklerde dakikada 15 metrede 360 x 575 dpi veya 35 m/dak’da 360 x 260 dpi çözünürlüklerde baskı yapabiliyor. Geçtiğimiz Eylül ayında Tecnargilla seramik ve tuğla endüstrisi fuarında duyurulan C4 modeli ise daha kompakt ve %30 daha hafif olup, geliştirilmiş vakum bandı ile 745 mm’ye kadar genişlikleri sekiz adede kadar renkli baskı çubuğu ile işleyebiliyor.

Şirket ayrıca, bir karo yüzeyindeki (şekillendirme plakası tarafından bastırılan) kabartma desenleri tespit etmek ve bunların üzerine baskı yapmak için sanat eserinden uygun desenleri çağırmak için kamera görüşünü kullanan Cretavision yazılımını geliştirmiştir.

Durst, 2005 yılından bu yana İtalya’da seramik karo baskı makineleri üretiyor ve bugün iki karoyu yan yana basan modeller de dahil olmak üzere çeşitli genişlik ve hızlarda çok çeşitli tek geçişli Gamma serisi makinelere sahip. En hızlı modelleri, 28-90 pikolitre damla üreten gri tonlamalı kafalarla 90 m/dakikaya kadar baskı yapıyor.

Colorobbia tarafından üretilen bu karo tasarımı 2014 Tecnargilla Tasarım Ödüllerini kazanmıştır. Dokulu karolar, Colorobbia’nın dijital sıvıları ile Xaar 001 büyük damla boyutlu baskı kafaları kullanılarak Sacmi HW yazıcıda basılan siyah sır ve gümüş detay kombinasyonu kullanılarak üretilmiştir.

Mürekkep püskürtmeli karo yazıcıların çoğu tek geçişli tiplerdir ve yazıcıların şekillendirme presleri ile fırın arasındaki bant hatlarına yerleştirildiği tam ölçekli üretim hatlarına ayak uydurmak için gereklidir.

Çok geçişli seramik flatbed yazıcılar da mevcuttur. Tabelalar için kullanılan düz yataklı UV yazıcılarla ortak bazı unsurlara sahiptirler, ancak seramik mürekkepleri ve ağır karoları işlemek için özel olarak üretilmişlerdir. Genellikle test baskıları ve çok kısa süreli özel veya sanat karoları için kullanılırlar.

Kafalar ve mürekkepler

Xaar özellikle OEM yazıcı üreticileri için seramik mürekkeplerinin özelliklerine çok uygun kafalar geliştirmiştir. Xaar’ın satışları 2012 ve 2013 yıllarında Çin’de balon gibi şişen karo baskı pazarından o kadar çok yararlandı ki hisse fiyatı bir yıl içinde dört katına çıktı. 2014 yılında ise Çin ekonomisindeki durgunluk nedeniyle 2012 öncesi seviyelere geriledi.

Xaar’ın 2007 yılında tanıtılan 1001 baskı kafası, seramikler için yüksek viskoziteli büyük pigment mürekkeplerin başarıyla püskürtülmesini sağlayan ilk kafadır. TF (Through Flow) teknolojisi, partiküller veya kabarcıklar tarafından tıkanmaya karşı doğal olarak dirençlidir ve ayrıca mürekkebin kafanın arkasından sürekli olarak devridaimine izin vererek partiküllerin çökmesini önler.

Orijinal 1001 GS6 modeli yumuşak tonlar için 6-42 pikolitre damla sunarken, 2012 yılında daha derin renkler için 12-48 pikolitre damlalı GS12 versiyonu eklendi. 2014 yılında damla yerleştirme hassasiyetinde iyileştirmelerle 1002 başlık tanıtıldı. Yine GS6 ve GS12 versiyonlarının yanı sıra 40-160 pikolitre için bir GS40 da vardı.

Tecnargilla 2014’te GS40 tabanlı yazıcılar EFI Cretaprint, Intesa-Sacmi, KERAJet, SiTi B&T ve TecnoFerrari tarafından lanse edildi. Birkaç Çinli OEM GS40 modelleri üzerinde çalıştıklarını söyledi. Bunlar arasında Hope Ceramics Machinery, Keda Clean Energy Co, Meijia Ceramics Equipment Co ve New King Time yer alıyor.

Diğer üreticiler daha sonra seramik mürekkeplere uygun devridaim özelliğine sahip mürekkep püskürtme makineleri geliştirmiştir. Bunlar arasında Toshiba TEC ve Seiko bulunmaktadır.

Xennia’dan Philips, “Kafanın içinde ve etrafında devridaim yapabilme kabiliyeti, dijital seramik yazıcıların çalışması ve bunun dört beş yıl önce üretim gerçeğine dönüşmesi için çok önemliydi” diyor. Ancak, artık alternatifler olduğu için Xennia’nın farklı üreticilerin bir dizi kafasını kullandığını söylüyor.

Seramik mürekkepleri geleneksel grafik mürekkeplerinden çok farklıdır. Bir kere pigmentleri fırınlama sırasında bazen radikal bir şekilde renk değiştirir, bu da renk yönetimini zorlaştırır. Tabela mürekkep püskürtme makinelerinde kullanılandan daha viskoz sıvı kullanırlarken, pigment partikülleri daha büyük ve daha aşındırıcıdır. Bazı efektler için çözünebilir tuzlar ve tutkallar da basılabilir.

Erken dönemdeki ilginç bir gelişme, mürekkepler için açık bir pazarın ortaya çıkmasıydı, böylece kullanıcılar matbaanın kendi markasına kilitlenmedi. Xaar’dan Ewers şöyle diyor: “Açık mürekkep pazarı, seramik pazarında dijital mürekkeplerin fiyatını düşürmek için yeterli rekabet baskısı sağladı ve seramik karo üretiminde dijital baskının benimsenmesine önemli bir katkıda bulundu.”

Xaar 1001 kafaları kullanılarak KERAjet yazıcıda basılan ahşap efektli zemin ve duvar karoları

Transfer fırsatları

Karoların doğrudan dijital baskısının yanı sıra, tam renkli su kaydırağı çıkartmaları üretmek için modifiye dijital lazer yazıcılarla özel seramik tonerler kullanmak da mümkündür.

Bunlar esas olarak hatıra plakaları, plaketler ve benzerleri için tasarlanmıştır. Yazıcılar düşük maliyetli modifiye masaüstü modelleri olabilir, bu nedenle hobiciler veya küçük üreticiler için uygundur, ancak tonerler gerçek seramik pigmentlerdir ve bu nedenle bir sır içine kalıcı olarak kaynaşmak için fırınlanabilir. Bu, UV mürekkep püskürtmeli üst baskıdan farklı olarak bulaşık makinesinde yıkanabilen yüksek dayanıklılık sağlar.

Sonuç

Baskı endüstrisi 20 yılı aşkın bir süredir dijital baskının tabela ve teşhir, grafik ve dokümantasyon, kitaplar ve giysilerdeki nispeten yavaş ilerleyişini izledi. Ancak on yıldan kısa bir süre içinde karo dekorasyonu için dijitalin neredeyse tamamen kabul görmesi ve benimsenmesi, sektörün dışında büyük ölçüde fark edilmedi.

Pişmiş kilden yapılar yapmak ve bunları süslemek insanoğlunun en eski üretim faaliyetlerinden biridir, ancak şimdi bu endüstri yeni baskı teknolojilerini benimseme konusunda en esnek olanlardan biri olduğunu kanıtlıyor.