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浅谈陶瓷喷墨打印机应用的有关问题

浅谈陶瓷喷墨打印机应用的有关问题

瓷砖打印机 喷墨瓷砖 古代与鸡有关的瓷器

2020-05-22

瓷砖打印机。

喷墨打印在陶瓷行业的应用源于欧洲,到现在已近十年,据说到今天,西班牙、意大利有30%左右的产品是用喷墨机生产的。由于对中国同行的恐惧,欧洲直到近年才对我国开放了机器和墨水的销售。随着第一批机器(都是采用国外技术或原装进口的)的投入使用,喷墨机的神秘面纱得以迅速揭开。有关它的优点、缺点,给行业将会带来的冲击等等问题,成了建陶行业有史以来最热门的话题。笔者一直钻研于施釉设备、印花机的研发和生产,对喷墨机在国内外的研发、推广历程较为明晰。首先,笔者要重复一下喷墨机的主要优点:非接触打印,可“印刷”凹凸面产品。非实物制版,转版简单迅速,是个性化生产的有力武器,并可减少库存。调色、操作简单,可大大减少这方面的技术人力和成本;数码化打印,生产重复性好,使技术管理容易,也便于社会化分工等等。根据我国建陶的发展历史,现在大部分企业的技术水平,以及近年我本人在推广喷墨机时看到的种种情况,要使喷墨机的以上优点发挥出来,本人认为企业不仅要投入资金购买机器,更重要的是要有相应的人才、技术架构和相应的制度建设等。而这些基础工作的建设,远比花钱买一台喷墨机更重要、更难以实施。必须引起已买喷墨机的以及想买的企业的重视。以下列举一下有关方面的问题:

一、做什么产品

企业必须首先要认真研究,我用喷墨机来做什么产品这个问题。陶瓷品类五花八门,花色成千上万,而且产品的生命周期越来越短。长则1-2年,短则数月就要被更新了。而受销售能力、设备能力、要形成竞争优势等原因影响,一个工厂(品牌)应专心做好几类花色品种,逐步形成竞争优势,才能在市场上立足和发展。基于以上的原因,纵然喷墨机适合做出千变万化的产品,企业也不能随意乱喷、乱推广。否则,再好的喷墨机也不能使企业产生独有的竞争力。

笔者认为要回答自己的企业什么时候应该推广什么产品,是一个企业最基础而且是最重要的工作。而这项关系到企业可持续发展的重要工作偏偏是目前很多国内企业所忽视的,是很多企业在管理环节的弱项。笔者认为,既然这项工作十分重要,而且因为这是一个跨部门的工作,必须由企业的一把手亲自跟进。并形成一套科学的、基于对企业现状(特别是销售模式、产品开发、生产能力等)和市场的现状和趋势分析来回答这个问题。否则,只是基于老板本人或某个部门的结论往往是脱离实际的,不会产生好的效果,甚至会使企业走向困境。

二、产品设计来源

当一个企业(品牌)选完了自己的产品路线后,接下来就要解决实施问题了。而要实施产品生产,首先要有符合品牌路径的设计。今天,因为欧洲对我国陶瓷技术几乎全开放,所以,我们可以通过很多途径买到来自欧洲各式各样的陶瓷设计稿。就算在国内,也有不少专业的公司可以提供类似的设计。但是,笔者认为,这些丰富的国内外的资源并不能直接为不同的企业所用。特别是目前专门针对喷墨机的特点而设计的图案并不是太多,或者说很多都只停留在丝网或辊筒印刷的要求范围内。如图稿不够大、层次不够丰富、没有相对应的凹凸模具设计、没有因应喷墨机(墨水)的发色特点而设计等等。而要有一楼一景、一房一特色的个性化设计,更加难于在外部资源上找到。

基于以上现状,笔者认为,想让喷墨机在企业营销中产生持久的效益和市场竞争力,企业必须更重视设计团队的培养,形成一支源于客户需求和产品路线的产品设计团队,为企业持续提供产品设计,这样才能发挥出喷墨机的作用。

三、设计实施

有了好的设计方案(图稿),不等同于就能生产出好的产品。因为陶瓷工艺是十分复杂的,而喷墨打印只是其中一个环节。在产品效果方面与平板、辊筒印花相比,使用喷墨机主要碰到的问题有:发色范围较窄、没有凹凸和手感等。发色是目前喷墨打印技术在陶瓷应用中的相对弱势,特别红、黄鲜艳的颜色在高温烧成制度下效果更差。同时,与其它使用有机墨水不同的是,尽管喷墨机可以精确地喷出层次丰富的图案来,但同样的图案和墨水,在不同的釉料和烧成制度下,发出的颜色和层次是不同的。虽然可以通过做icc等手段校正烧后颜色与设计颜色的差异。但在实际生产中,会有各种因素造成明显的失真。所以,往往不仅通过调整喷墨机参数就能达到好的产品效果,还需通过合理选择墨水,适当调整面釉配方,摸索最佳的烧成制度等等手段,才能使产品颜色层次接近设计效果。在手感方面,因为喷墨机的油墨量一般较少,所以难以产生如平板机、辊筒机那种厚重的有一定的凹凸感的图案效果。为了达到类似的效果,一般可采用模具效果或者平板印花结合喷墨打印、印花后增加打点、喷釉、干粒等的手段去改善单纯喷墨的效果不足。

因此,多功能组合的施釉线对产品创新还是十分重要的,也是当喷墨机进一步普及时产品差异化竞争的重要硬件保障。

四、生产过程的常见问题及解决办法

1.拉线、滴墨

拉线滴墨是喷墨机生产中常见影响质量和连续生产的问题,这主要是由于喷头堵塞引起的。因为喷孔和墨点都很细(微米级的),细小的杂质和灰尘、水汽都足以将喷孔堵塞,或将喷出来的墨点挡住,所以堵塞是喷墨机的常见病。

一般来说,堵塞又分为喷头内堵和外堵。喷头内堵一般由墨路污染、墨水沉淀两大原因引起的,而墨路污染一般是由于新装零件清洗不彻底引起,所以凡有更换零部件时要严格清洗再上机。同时,选择合适的过滤器也十分关键,太粗易引起喷头堵塞,太细又会引起过滤器本身堵塞。墨水沉淀既与墨水的悬浮性有关,也与机器本身的墨水供给系统关系十分密切。良好的供给系统可以保证喷头在待机、连续满打、小量断续打印等状态下都保持喷孔畅通,供墨充足。否则会出现经常堵孔、小墨量喷不均匀、大墨量供墨不足,造成阴阳色的缺陷。瑞然一般的外堵和内堵是可以通过自动或人工清洗的方法处理,但这回十分费时和影响生产,所以连续稳定生产的性能是衡量一台喷墨机质量好坏的最重要指标。

外堵一般是机器本身或外部污染造成的,外部污染有来源于车间的灰尘,也有来源于砖坯带入的泥尘、水汽。机器本身引起的污染来源于喷头喷出来的墨点,不能粘附于砖面上,飘起来,最后落在喷头上,并越积越多。要减少砖坯带入的泥尘污染,必须要做好进喷墨机房砖坯的“净身”处理。一般要求将温度降至40度以下,基本没有水汽冒出来,吹干净坯体的飞边、釉粉、灰尘等。这问题可以通过安装多台吹风机去达到目的。要减少车间带入喷墨房内的污染,可以通过保持房间内正压(注意向房内打进的空气必须先经过除尘过滤)来解决。

2.机器维护(主要是喷头维护)

由于喷头制造难度非常大,到目前为止,不管国外进口的或是国产的喷墨机,都是用进口的喷头。喷头也是一台喷墨机主要的成本构成,占了机器70%以上的成本。所以正确维护保养喷头十分重要。

喷头的设计寿命不同,品牌不同使用条件有所不同,在一条连续的陶瓷生产线,理论上赛尔系统是2-3年,北极星可达3-5年。但由于目前大部分在用的机器都只有1-3年的使用时间,所以这还有待时间验证。一般来说,喷头损坏主要有正常损坏(喷孔磨损等)、堵塞损坏和电路板故障等。磨损由墨水引起,使用企业是没法控制的;堵塞原因如以上分析;要减少电路板故障主要是要做好环境管理,做好恒温恒湿,减少灰尘污染。

taoci52.com编辑推荐

陶瓷喷墨打印机全球安装使用达1422台


近日,据有关消息显示,截至2012年6月30日,全球范围内安装使用的陶瓷喷墨打印机达1422台。

有关平台结合了全球陶瓷喷墨打印设备制造商提供的数据,统计了全球各大区域、国家及地区在2010年前已安装的设备数、2011年1月—2012年6月新安装的设备数,以及2012年上半年共安装的设备数。数据显示,全球2011年1月—2012年6月新安装的陶瓷喷墨打印机达884台,占目前安装总数的62.2%,表明近两年陶瓷喷墨打印机在全球范围内已经大规模运用。

2008年欧洲解除对中国陶瓷喷墨打印技术的封锁后,该技术在全球陶瓷行业开始普及。统计的数据显示,陶瓷喷墨打印技术在以中国和印度为代表的亚太国家和地区的发展速度十分迅猛,相比之下,以意大利和西班牙为代表的欧洲国家及地区,其速度有所减缓。

截至目前,亚太地区安装使用的陶瓷喷墨打印机达359台,相比2010年底,增长8.7倍。其中,中国与印度目前所拥有的设备数量分别位于世界第三和第四位。2012年上半年,中国新安装的设备数位于41个使用陶瓷喷墨打印技术的国家之首,达100台。中国目前已安装的设备比2010年增长了15倍。从2011年起,印度陶瓷喷墨打印机的增长速度也不断加快,相比2010年,印度目前已安装的设备数量增长了11.9倍。

由于具备雄厚的技术实力,欧洲地区最早发展陶瓷喷墨打印技术,但2011年1月—2012年6月,新安装的陶瓷喷墨打印机少于亚太地区同期数目,而且截至2012年6月30日,欧洲地区已安装使用的设备相比2010年底,增幅只有72.9%。作为全世界首个发展陶瓷喷墨打印技术的国家,西班牙所安装的喷墨打印机数量仍位居全球首位,但相比2010年,目前已安装使用的设备增幅只为57.6%。另一个陶瓷强国——意大利的情况与西班牙类似,相比2010年,该国目前已安装使用的设备增幅为88.7%。而目前这两国所拥有陶瓷喷墨打印机总数占全球陶瓷喷墨打印设备总量的比例呈下降趋势,2012年6月比2010年下降了28%。

喷墨打印机拉线、滴墨、堵塞是生产过程常见病


喷墨打印机在生产过程的常见问题:拉线、滴墨。

拉线滴墨是喷墨机生产中常见影响质量和连续生产的问题,这主要是由于喷头堵塞引起的。因为喷孔和墨点都很细(微米级的),细小的杂质和灰尘、水汽都足以将喷孔堵塞,或将喷出来的墨点挡住,所以堵塞是喷墨机的常见病。

一般来说,堵塞又分为喷头内堵和外堵。

喷头内堵一般由墨路污染、墨水沉淀两大原因引起的,而墨路污染一般是由于新装零件清洗不彻底引起,所以凡有更换零部件时要严格清洗再上机。同时,选择合适的过滤器也十分关键,太粗容易引起喷头堵塞,太细又会引起过滤器本身堵塞。墨水沉淀既与墨水的悬浮性有关,也与机器本身的墨水供给系统关系十分密切。良好的供给系统可以保证喷头在待机、连续满打、小量断续打印等状态下都保持喷孔畅通,供墨充足。否则会出现经常堵孔、小墨量喷不均匀、大墨量供墨不足,造成阴阳色的缺陷。瑞然一般的外堵和内堵是可以通过自动或人工清洗的方法处理,但这回十分费时和影响生产,所以连续稳定生产的性能是衡量一台喷墨机质量好坏的最重要指标。

外堵一般是因为机器本身或外部污染造成的,外部污染有来源于车间的灰尘,也有来源于砖坯带入的泥尘、水汽。机器本身引起的污染来源于喷头喷出来的墨点,不能粘附于砖面上,飘起来,最后落在喷头上,并越积越多。所以一定要减少砖坯带入的泥尘污染,必须要做好进喷墨机房砖坯的“净身”处理。一般要求将温度降至40度以下,基本没有水汽冒出来,吹干净坯体的飞边、釉粉、灰尘等。这问题可以通过安装多台吹风机去达到目的。要减少车间带入喷墨房内的污染,可以通过保持房间内正压(注意向房内打进的空气必须先经过除尘过滤)来解决。

机器维护(主要是喷头维护)。

据了解,因喷头制造的难度非常大,到目前为止,不管国外进口的或是国产的喷墨机,都是用进口的喷头。喷头也是一台喷墨机主要的成本构成,占了机器70%以上的成本。所以正确维护保养喷头十分重要。喷头的设计寿命不同,品牌不同使用条件有所不同,在一条连续的陶瓷生产线,理论上赛尔系统是2-3年,北极星可达3-5年。但由于目前大部分在用的机器都只有1-3年的使用时间,所以这还有待时间验证。

一般来说,喷头损坏主要有正常损坏(喷孔磨损等)、堵塞损坏和电路板故障等。磨损由墨水引起,使用企业是没法控制的;堵塞原因如以上分析;要减少电路板故障主要是要做好环境管理,做好恒温恒湿,减少灰尘污染。

以色列开发出大尺寸高速陶瓷3D打印机


日前,一家位于以色列的设计开发工作室StudioUnder声称,他们开发出了一款迄今为止世界上打印尺寸最大的陶瓷3D打印机。

这个工作室是2012年由Holon技术研究所的3个毕业生EranGal-Or、LiatAkerman和OmerMerzel共同创立的。StudioUnder工作室的主要业务就是设计和打印陶瓷产品并销往世界各地。据天工社了解,2013年,该工作室开发出了彩色陶瓷3D打印技术,能够打印多种颜色的陶瓷产品。

“我们喜欢“玩”新技术和发明新机器,并使用这些新技术、新机器在我们小小的“3D工厂”里制作陶瓷产品。”Eran说。

此后,工作室改进了陶瓷3D打印技术并完善了相应的陶瓷3D打印机。他们还公布了一段视频以展示其开发的大尺寸高速的陶瓷3D打印机。这款3D打印机可以打印陶瓷和几乎所有类型的糊状材料(例如:金属糊剂、塑料树脂、混凝土等)。

这款陶瓷3D打印机的最大成型体积为800×800×850毫米,打印速度高达450毫米/小时(Z轴)。天工社发现,它有一个容量达20升的供料盒。据EranGal-Or称,其挤出机是特制的,可以兼容世界上最具腐蚀性的材料。

德化传统陶瓷工艺“尝鲜”3D打印机


讯近日,记者在德化蕴窑陶瓷有限公司看到,一款陶瓷3D雕模机正在给石膏模具雕刻“飞龙”。先经过计算机设计成立体图像后,再通过3D雕模机的“精雕细刻”,一条活灵活现的“飞龙”就展现在面前,令人惊叹。

“之前我们还有很多担忧,但引进之后,确确实实在成本方面、效率方面都得到了很大的提升。”蕴窑陶瓷总经理郭国明告诉记者,因为这台机器都是用来做前期的模具,可以雕刻出人物头像、茶杯纹路、镂空图案等许多精巧的工艺部件,相比之前,精细度提高了很多。“前期的开发跟上,后期的制作也就可以快速接上了,产品研发和生产流程加速了,企业可以更好发展了。”

“3D打印机做的是加法,3D雕模机做的是减法。”最早引进3D雕模机用于制作日用瓷的协发光洋陶器有限公司负责人许庆水也表示,3D雕模机的确很实用,可以很大程度提高效率。但不同的产品有的适合3D技术,有的还是要用手工制作。如普通的盘子,有规则的线条用手工制作反而更快;而一些复杂的图纹则用3D雕模机雕制就显示其优势所在了。

而在泉州工艺美术职业学院内,记者看到了一台去年刚引进的价值40多万的3D打印机。与普通平面打印机相比,这台3D打印机只是在高度上高了些,看上去并无多大的差别。“因为普通打印机是平面打印,3D打印机多的只是一个可以容纳一个立体模型的高度,”负责这台3D打印的泉州工艺美术职业学院林振忠老师告诉记者,在我们看似很复杂的3D打印,其实只是需要在电脑上制作一个模型,然后就可以在无需其他人工辅助的情况下,通过庞大的打印机打印出来。而设备价格不一样,效果也不同。“3D打印机从几十万元至上百万元的都有,成品越精细的3D打印机价格越昂贵。”

喷墨打印成为今年意大利陶瓷展大亮点


瓷砖生产工艺的提高,更多层面上来自陶机装备与新材料的突破与应用,而瓷砖的新产品开发,则主要集中在对表面纹理、质感、图案和色彩几方面的研发与创新,如辊筒印花机的普遍应用,就比采用丝网印花工艺的瓷砖在质感、纹理、层次等方面有了极大的进步。而今年的意大利陶瓷展上,数款采用喷墨打印设备生产的瓷砖拼图就受到世界各地同行者的青睐,由此兆示着代表世界瓷砖最高水平的意大利瓷砖生产工艺又有了全新的突破。

早在两三年前,国内赴意大利参加展会的不少企业家就惊喜地发现了采用喷墨生产工艺的瓷砖,但作为一种新装备、新工艺,由于受技术成熟水平的限制,并未在企业当中大力推广。然而,今年的意大利陶瓷展上,不单推出了成熟的瓷砖喷墨设备,而且展出了采用此种生产工艺的众多产品,以其丰富的色彩、突破性的质感和逼真的构图而成为此届展会的一大亮点。据专家介绍,采用这种新型生产工艺的瓷砖,其表面构图、色彩与纹理将会产生突破性的进展,它是继辊筒印花设备之后,瓷砖生产领域的又一重大技术突破。相信要不了多久,就会像辊筒印花设备一样,受到中国企业的青睐。

陶瓷喷墨机机房环境及喷头常见问题的解决方法


伴随着中国陶瓷喷墨技术的发展,陶瓷喷墨印花机在陶企生产中得到广泛应用。近两年的陶瓷喷墨技术已处于阶段性成熟和稳定期,尽管如此,由于机房环境、技术操作不当、机器故障等诸多因素的影响,陶瓷喷墨机在应用过程中仍有大量问题需要解决。本文就如何从机房环境方面避免喷墨印花机故障以及如何解决喷头常见问题做一些总结分析,供业内人士借鉴。

喷墨机房的环境要求

喷墨设备是一款相对精密的设备,该设备的核心部件喷头的孔径非常细小,一粒尘埃足以让其报废。故此,喷墨设备不同于以往的辊筒印花机或者丝网印花设备,它对工作环境的要求更高。那么,为了保证机房内部环境的清洁度以及相对温度和湿度,就需要在机房内形成一套完善的正压系统。

为什么装了足够大的风机,但正压效果还是不理想?一是风机的选型不合适、过滤材料配置不合理。二是房间的密封性不够好,导致正压效果不理想,从而引起房间内粉尘含量超高。

喷墨机房的最佳正压量可以用一个基本公式表示:喷墨房内所需最佳正压送风量=墨水负压风机风量+1000m3/h(固定正压量)。房间面积越大,正压所需风量的固定值则相应增大。在实际应用中,影响正压的因素除了上述所说的房间面积、喷墨机负压风机风量外,房间的密封性也是一个重要的影响因素:密封越好,风量损耗越小。同时,喷墨房内部的气流气压也同样能够影响正压,必须让气管朝向垂直于秞线方向。

要保持喷墨机正常的工作状态及良好的现场工作环境,管理上也需要进行跟进。投入设备,需根据设备的使用说明进行维护保养(特别是正压及净化设备),才能长期达到理想的工作状态。根据生产产品的工艺变化,做好砖坯温度记录及房间温湿度记录,做好日常清洁及设备保养,建立一套可行的适合各自陶企生产线的喷墨房管理制度,让喷墨印花机展现更为完美的一面。以下是某厂喷墨房管理制度可做参考:进入喷墨房者需更换拖鞋。非喷墨机工作人员,未经允许不得进入。每班需对喷墨机外部进行擦拭。每班拖地一次。每60分钟记录10片砖坯温度。每60分钟记录1次喷墨房内温度湿度。不在喷墨房内分拣烂砖。每7天对热回收新风机进行保养。每7天对正压空气过滤器进行保养。每7天对空调过滤网进行保养。按照ups保养说明进行日检和例检并做好记录。禁止在ups主机和电池箱上放置导电性物体。禁止一切非喷墨专用存储器接入控制系统(含手机)。

每月对喷墨机做一次深度保养。保持房间内室温在18℃~24℃,湿度在40%~65%。

喷墨房产生灰尘的几个原因及解决方法

砖坯与挡板之间的摩擦。解决办法:挡板放置在喷墨房外,之后用风机吹掉灰尘。

砖坯撞到喷墨机挡板产生的砖屑。解决办法:调整喷墨机前的挡板让砖坯平行进喷墨机。

喷墨机皮带与砖坯的摩擦。解决方法:调整秞线皮带速度,使其与喷墨机皮带速度同步。

喷墨印花机喷头常见问题及解决方法

1、问题:拉线

拉线是喷墨印花机在生产过程中常见的影响产品质量和连续生产的问题,这主要是由于喷头堵塞引起的。因为喷孔和墨点都很细(微米级),细小的杂质和灰尘、水汽都足以将喷孔堵塞,或将喷出来的墨点挡住,所以堵塞是喷墨印花机的常见缺陷。

一般来说,堵塞又分为喷头内堵塞和外堵塞:喷头内堵塞一般是由墨路污染、墨水沉淀两大原因引起的,而墨路污染一般是由新装零件清洗不彻底引起的,所以凡是更换零部件时要严格清洗再上机,同时,过滤器一般一到两个月定期全部更换。外堵塞一般是机器本身或外部污染造成的,外部污染有来源于车间的灰尘,也有来源于砖坯带入的泥尘和水汽。

2、问题:生产时有滴墨现象

可能产生的原因:喷头滴墨或吸风管抽力不够。

解决方法:(1)增大真空度。分析:增大喷头对墨滴的抽力,一般用于压力不能达到装机要求的时候,不能盲目增大真空度。(2)降低砖坯温度。分析:坯温过高会产生一些水蒸气,水滴会与墨水结合形成沉淀并渐渐形成墨滴。(3)用自动清洗方式清洗喷头。分析:手动物理清理方式,是最简易最常用的应急处理方式。(4)加大吸风管的频率。分析:在压强足够大的基础上才能适用。

3、问题:生产过程中有白线产生

可能产生的原因:喷头堵塞。分析:可能是颗粒,也可能是墨滴。

解决方法:(1)真空度过高,降低真空度。分析:真空度过高会抑止墨水的正常喷射。(2)滴墨,用自动清洗系统清洗喷头。分析:生产当中应急的处理方式之一。(3)用清洗布擦拭喷头,注意喷头不能来回擦拭,只能沿着一个方向擦拭否则会损害喷头。分析:一般在自动清洗喷头无果后使用。(4)提高电压并用百分百灰度图片连续打印。分析:效果并不是很好,但有可能把墨路冲开,使得打印正常。(5)把喷头上的进出管道进行调换使墨水反向流动。分析:在自动清洗喷头及人工擦拭喷头无果后方才使用。

4、问题:生产过程中真空度不稳定

可能产生的原因:墨盒有空气进入或墨路漏气。

解决方法:(1)检查供墨泵、消泡泵、循环泵是否正常工作,注意:更换供墨泵、消泡泵时要看清进出管道。(2)检查消泡器过滤器进出管道是否漏气。(3)过滤器管道的夹子是否夹紧,重新夹紧管道。

5、问题:喷头上有积墨或挂墨

可能产生的原因:墨水的张力偏小或喷墨机的电压不适配。

解决方法:(1)更换张力大的墨水。分析:不建议使用,放掉已有墨水并清洗干净会产生大量费用,若未清洗干净,不同种类的墨水可能发生反应而影响到喷头。(2)减小喷墨机的电压,观察喷头挂墨,注意调电压时不要波动过大。分析:建议调试电压以适合墨水的张力,一般装机时会调试好。

6、问题:生产过程中出现色差或深浅度有变化

可能产生的原因:墨水密度变化、墨水没有充分摇匀或墨水性能不稳定,某些国产墨水性能不稳定,容易沉淀。

解决方法:(1)查看温度设定是否有变化,注意温度设定不能波动4℃以上,否则颜色变动会很明显。(2)加墨水前是否充分摇匀20-30分钟。(3)检查搅拌器是否正常工作。(4)检查机子的电压设定是否有变化。

7、问题:生产过程中出现缺墨

可能产生的原因:消泡器、过滤器不满或电压偏高或墨水粘度偏低。

解决方法:(1)查看消泡器是否处于满墨状态,如果不满检查消泡泵工作是否正常。降低电压。降低温度加大供墨频率。

8、问题:生产过程中出现图像打在皮带上

可能产生的原因:电眼识别不准确、皮带不平或起毛。

解决方法:(1)查看电眼高度是否偏低,或者若电眼被墨水给覆盖了,用干净的布擦拭电眼,把电眼位置调高点。分析:皮带不平会有突起的地方,进口皮带边缘会出现起毛,都可能使电眼误识别进行打印。

9、问题:生产过程中出现明显的深线

可能产生的原因:喷头点卡出现故障或喷头分区电压偏高。

解决方法:(1)拆下喷头点卡观察喷头点卡线路是否有烧坏,如果烧坏要更换新的喷头点卡。(2)分区电压设定是否改动,如果改动需要调整。

10、问题:溢流管道没有墨水,喷墨机报警

可能产生的原因:供墨泵工作不正常。

解决方法:逐渐加大供墨泵的频率,观察溢流管墨水情况。

11、问题:喷头衔接处出现重叠或缺失

可能产生的原因:喷头衔接处设置是否改动或皮带走动。

解决方法:(1)调节喷头衔接处设置,重叠关点,缺失加点。(2)查看皮带是否水平或在同一条直线上,如果不在同一条直线上,需要调节皮带。

陶瓷3D打印技术


在金属3D打印在近期不断传来各种捷报的同时,陶瓷3D打印的讨论也变得更加热烈。一起来看看“陶瓷3D打印技术”的知识。

宋教授——宋轩,美国南加州大学博士,爱荷华大学助理教授,主要研究领域为陶瓷光固化成型、新型增材制造工艺开发等,也是国内著名DLP打印公司Sprintray的共同创办人。

陶瓷材料作为三大基本材料之一,以优良的理化特性在工业界被广泛应用。但因传统陶瓷制备工艺的限制,工业中使用的陶瓷制品往往只具备简单的三维形状。三维打印工艺的发展让复杂的陶瓷产品成为可能。目前来看,已经被成功应用于陶瓷材料的三维打印的工艺包括喷嘴挤压成型,立体光刻成型(面曝光和激光),粘合剂喷射成型,选择性激光烧结或熔融成型,浆料层铸成型(slurry-layercasting)等。

以上所列这些工艺与传统的3D打印工艺并无大的不同,主要的区别在于用于陶瓷打印时,这些工艺采用的原材料为陶瓷粉末或陶瓷浆料,其中陶瓷浆料因为其优良的成型特性而应用更为广泛。下面我们对这些工艺逐一分析,为读者选择合适的陶瓷打印工艺提供参考。

喷嘴挤压成型

喷嘴挤压成型与塑料3D打印的熔融沉积成型技术(FDM)类似。该技术采用混有陶瓷粉末的喷丝(filament)作为原材料,使用100摄氏度以上的温度将喷丝中的高分子材料融化后挤出喷嘴,挤出后的陶瓷高分子复合材料因为温差而凝固。

除此之外,也有部分工艺采用高粘度的陶瓷浆料作为原材料,直接通过喷嘴挤出后在空气中干燥固化。这种陶瓷浆料的主要成分是陶瓷粉末和粘合剂,其中粘合剂在成型过程中起到粘合陶瓷粉末的作用。无论是陶瓷喷丝还是陶瓷浆料作为原材料,这种工艺得到的三维模型都需要进一步进行热处理,即脱脂和烧结。脱脂和烧结也是传统陶瓷加工工艺中使用的致密化陶瓷产品的手段。目前来看,面向陶瓷的喷嘴挤压成型工艺受限于相对粗糙的加工精度,还主要集中于实验室研究,成熟的基于该工艺的3D打印机还未出现。

立体光刻成型

立体光刻成型是目前市场上陶瓷打印的主要技术,也是商业化相对成功的技术。该技术采用一种由陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等混合而成的光固化胶,工艺本身与目前市场上的DLP和SLA打印机并无大的区别。有的产品(如Lithoz)会因为光固化胶的高粘度而使用特殊的刮刀涂抹手段来加快成型过程中的材料填充,但归根结底其本质与普通树脂成型并无大的区别。与喷嘴挤压出的毛坯件一样,立体光刻工艺制造出的3D模型也需要在高温炉中进行脱脂和烧结。根据有关公司的产品介绍,使用该工艺制造出的陶瓷制品(例如氧化铝、氧化锆、磷酸钙等)密度可高达99%以上。

与此同时,最近一两年,研究人员在光固化陶瓷前驱体材料上取得的技术突破(详情可见科学杂志2016年1月1日相关报道),让立体光刻成型技术在陶瓷打印中的地位更加稳固。陶瓷前驱体是一种在高温下热分解产生陶瓷材料的高分子化合物,它是用于制造碳化硅、碳氧化硅等高温陶瓷的传统手段。具有光敏感性的陶瓷前驱体材料的诞生极大地降低了高温陶瓷的3D打印成本,具有很广泛的应用前景。然后,由立体光刻技术做成的毛坯件中含有大量的有机物,这使得经过脱脂和烧结之后产生的成品往往会相对于初始设计尺寸拥有30%左右的收缩量。这也限制了该技术在陶瓷生产中的使用。

粘合剂喷射成型

这项技术将粘结剂通过打印喷头喷射到陶瓷粉末上,用来将粉末颗粒粘结在一起。然而,根据有限的文献报道,这种技术产生的陶瓷致密度并不高。可能的解释是其受到了粉末铺设的密度的限制。

选择性激光烧结或熔融

SLS/SLM主要被用于金属材料的3D打印上,在陶瓷的制造中使用并不多。这是因为使用激光直接对陶瓷粉末进行烧结或者融化处理时,加工过程中的温度差极易在陶瓷产品中产生应力,这些应力最后会在陶瓷产品内部产生大量裂纹;使用粉末层预热可以降低裂纹成形的可能性,但同时精度也有所降低。大量的研究集中在减少加工过程中的温度差,但是难度极大,目前并未取得太大进展。更加简单易行的方案是在陶瓷粉末中掺入高分子化合物作为粘合剂,使用激光来烧结这些高分子化合物以达到间接成型的目的。然后,与粘合剂喷射成型一样,这种工艺也受到了粉末铺设密度的限制,目前的研究文献报道中使用其加工而成的陶瓷制品密度并不高。

浆料层铸成型

在这里,我们将所有基于陶瓷浆料的3D打印技术统称为浆料层铸成型。之所以将他们列为一类,是因为笔者认为这些技术可能是陶瓷3D打印的一个方向。将陶瓷粉末与不同的有机粘结剂混合制备成浆料,再使用传统的3D打印工艺加工成型,这样一套工艺流程不但简单而且效果好。从文献报道可以看出,基于浆料的工艺要比其他工艺生成的陶瓷致密性更高。

除了以上介绍的技术,还有其他一些技术,例如分层实体制造、电子照相印刷技术等,因为应用的并不广泛或者仍然处于初步的研究中,本文不再赘述。

艺术陶瓷的应用


让艺术陶瓷立足国际市场

陶瓷在我国的地位越来越高,在世界上也有不可小视的地位,很多人都愿意购买一些艺术陶瓷,还有一些陶瓷爱好者就喜欢陶瓷制品,他们宁愿花大量的金钱来购买一件具有艺术价值的产品,所以艺术陶瓷在陶瓷界是十分重要的一种产物。

正是由于艺术陶瓷的出现,越来越多的人了解它,认可它开始喜欢它。让一些在陶瓷方面很有研究的人一下在世界上都很著名,有一些人还开办了自己的展览会,生产出了各种各样吸引大家眼球的产品,也正是因为艺术陶瓷,所以陶瓷界发展很迅速,正是因为艺术陶瓷才能够更快的拉动整个陶瓷业的发展。所以艺术陶瓷在陶瓷界的地位是非常高的,很多国外的消费者都纷纷感叹我国的陶瓷业技术的高超,都很认可陶瓷的质量。

现在很多艺术陶瓷还能够在装修中起到重要的作用,很多爱好陶瓷的人,都会购买一些好的艺术陶瓷摆放在家中,顿时提高自己的文化修养,提高档次。也正是由于慢慢推广,很多人都开始喜爱它。正是由于陶瓷需求如此大,很多企业才应该想办法如何能够生产出来更好,更漂亮的一户陶瓷共消费者购买使用,这样才能够拉动整个陶瓷业的发展,推动产业结构,让艺术陶瓷更好的发光发亮,让越来越多的国外消费者购买陶瓷的欲望逐渐增强,让艺术陶瓷在国际航能有立足的一席之地。

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