浅述陶瓷印刷技术的发展及趋势

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浅述陶瓷印刷技术的发展及趋势
中国作为四大文明古国之一,为人类社会的进步和发展做出了卓越的贡献,其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义。中国是世界上最早应用陶器的国家之一,早在欧洲人掌握瓷器制造技术1000多年前,汉族就已经制造出很精美的陶瓷器了。曾经在世界历史的很长一段时间内,陶瓷文化和技术代表了中国文化,英文中的“china”既有中国的意思,又有陶瓷的意思,清楚地表明了我国是“陶瓷的故乡”。
现代社会,随着陶瓷大量应用于百姓生活,尤其是建筑行业对陶瓷制品的青睐,我国已成为当代日用、卫生、墙地砖等传统陶瓷制品生产的超级大国,也是世界上陶瓷技术装备的生产大国。同时,基于科技的进步以及消费者需求档次的提升,人们对陶瓷装饰多样化和个性化也有了更多更高的需求。而将印刷技术应用于陶瓷生产,极大地丰富了陶瓷的装饰效果和表现质量。
陶瓷印刷技术虽然比纸张等承印材料上的印刷技术起步晚,但随着陶瓷市场的扩大和印刷技术的快速发展,从上世纪70年代现代建陶工业在我国兴起至今,陶瓷印刷技术已经经历了三次革命,第一
文 李晓娟
次革命是丝网印刷技术,第二次革命是辊筒印刷技术,而目前陶瓷印刷界的“新宠”——喷墨印刷技术则被称为陶瓷印刷技术的第三次革命。
陶瓷丝网印刷
1.直接法软硬件协同设计
即直接用丝网印刷方法在平面陶瓷的坯胎上印
刷图像,然后上釉,焙烧成瓷的一种印刷方法。直
摘要:本文对陶瓷印刷技术的三个比较重要的技术阶段做了简单的概括,并对这三种典型的陶瓷印刷技术特点进行了比较,在总结各种陶瓷印刷优缺点的基础上,对未来陶瓷印刷的技术发展趋势提出了大胆的预想。
关键词:陶瓷印刷、丝网印刷、喷墨印刷、激光印刷
生产;可进行不同批量的生产;可选用冷印瓷墨,也可选用热印瓷墨;具有无接口、古朴、美观等特点。但丝网印刷其直接印刷法会使坯体开裂的几率增大,不能印刷到产品的边缘;网版的磨损常常造成生产线的停顿和废品出现;且不能实现对瓷砖凹凸面的印刷,导致图案比较单一、僵化,很难实现表面的多元、立体效果。
陶瓷辊筒印刷技术
辊筒是由一种特制的有弹性且耐磨的硅胶制成,要印刷的图案是以激光打点雕刻直接做在硅胶面上,将印花釉填入辊筒表面的网孔,辊筒不停地转动,花釉在刮刀压力的作用下,被均匀的填充到这些精细的网孔里,在转动过程中与陶瓷表面接触,产生图案。辊筒印刷可以实现连续生产、全自动化操作、自动上釉、自动擦网、皮带传送;可重复、间歇使用,不会造成釉面缺陷;中间损耗小、产量大
、网版使用寿命长、对位准确、花纹极清晰细腻。与丝网印刷相比,辊筒印刷是一种柔性印刷,其突破在于可以实现凹凸面的印刷,从而使得陶瓷砖的表面层次更加丰富,对自然的仿真度更高,产品精美、彩鲜艳,可与天然石材相媲美。当然,辊筒本身的价格要比平板丝网贵很多,但辊筒印刷技术生产的陶瓷印刷质量好,档次高,陶瓷砖对位准确,图案不容易错位,没有肉眼可看到的间断条纹和经纬线。 
陶瓷喷墨印刷
传统的丝网印刷技术,是利用网版的网点密度和透釉量来控制印刷图案的清晰度和颜深浅。网版密度越大,印刷越细
腻,图案越清晰。辊筒印刷技术依然没有脱离这个原理,只不过辊筒雕刻技术可以把网点做得更加密集,使透釉量控制的范围更大,从而让印刷的瓷砖比丝网印刷的更加清晰细腻。喷墨技术完全跳出上述两种技术的原理“束缚”,是一种将墨水使用凌空喷墨的施釉方式,将釉料按照电脑输入的颜配比,
接法装饰目前一般用于瓷壁画、瓷砖等平面上的印刷,它是直接在素坯上印刷的,所以印料属水性陶瓷印料。
2.间接法
先在转移纸(膜) 上通过丝网(以前也采用平版印刷)印刷图像称为花纸,然后再将花纸上的图像转贴到陶瓷器皿上,最后经过焙烧制成瓷器的方法。因为是揭膜转贴,所以间接法可以装饰在平面或非平面的瓷器表面,根据印料呈温度的不同,花(膜)纸可贴在釉上、釉中、釉下。所谓釉下装饰,就是将釉下瓷墨丝印在棉纸(蜡纸)上,再将图像转贴在未经烧制的陶坯胎上,揭去棉纸,图像留在坯胎上,最后施釉焙烧,又称无铅陶瓷印刷。抗石击涂料
3.综合( 直/间接)法
采用网印和手工描绘相结合的方法称为综合法。这种工艺是用粉彩颜料网印在承印膜上形成具有图像虚线轮廓的花膜,然后转贴在陶瓷器皿上面,再用料笔将粉彩颜料填绘在虚线内来渲染点缀,利用这种粉彩颜料装饰的图像厚实,彩艳丽,遮盖力强,使陶瓷装饰
更丰富多彩,呈现出逼真的画面,最后经烤烧呈现光亮彩。
图1 陶瓷贴花印刷产品
鸟笼灯
过去,丝网印刷机在陶瓷行业中比较普及。丝网印刷的工艺简单、操作容易、工序少、效率高,利于实现机械化
陶瓷刮刀则不同,所用的是墨水,即属水性,则液体性成分多固体性成分少,而液固容重差异又较大,也就必然产生沉淀。所以,对于陶瓷产品来说,喷墨印刷技术也许是一个过渡,从平面纸张印刷技术的发展来看,胶辊印刷、计算机辅助的点针式打印、再后来的喷墨打印逐渐被激光印刷取代。由于激光打印具有速度
快、清晰、墨粉用量少等特点,它的出现替代了喷墨方法和技术,从而成为纸张,印刷行业的主流现在纸张印刷几乎全部采用激光打印机与激光复印机结合的方式,那么,以后的陶瓷印刷技术是不是也会向激光印刷方向发展呢?
通过喷头喷射到各种介质表面,实现无接触、无压力、无印版的印刷技术,将电脑中存储的信息输入喷墨印
刷机即可印刷。喷墨打印机主要由四个部分组成:分别为电脑操控系统、喷头系统、供墨系统、机械运动及防护系统。其中,喷头系统是喷墨打印技术的关键,具有多种工作方式,包括:连续喷墨、热气泡喷墨、静
电喷墨及压电喷墨等。陶瓷喷墨采用的是压电喷墨的工作方式,原理是将墨水喷印到砖面的对应位置上,然
后在砖面上便形成图案,喷头是打印机的核心。
图2  仿石材、木材纹理的陶瓷喷墨印刷产品
目前,喷墨打印技术已进入建筑陶瓷装饰市场。使用喷墨印刷技术生产的瓷砖表面花由极密集的点组成,不存在网纹和空白,不仅颜可以做到几十种甚至渐变过渡,而且清晰度也是传统技术无法比拟的,可达到360dpi;可直接打印设计图案,实现个性化解决方案;悬空打印,降低坯体破损率;能克服凹凸面、斜面的障碍,可实现多角度、高致密性上釉,完全呈现瓷砖立体造面设计效果,能够真正实现还原自然真彩,诸如石材的天然纹理,还有木材、布艺、金属质感,各种皮质,都能全面而系统地做到最为本质的效果;多维层面,无数彩任由调配;从设计输出到喷墨印花,再到烧成,只需要三四个小时,大大提高了生产效率;由于省略了制版环节,取消了设计和印刷数量上的限制,从而大大降低了产品开发或转产的成本;成品可随需印制,实现零库存;操作过程更加环保、安全及健康等等。
因此,喷墨印刷目前已成为陶瓷制品,尤其是陶瓷墙地砖的主流装饰技术。但喷墨印刷也存在一定的缺陷:如喷头数量多、磨损大、价格高和喷头易堵塞等问题;同时墨水性能不稳定、沉淀和保质期过短等也是喷墨印刷不能回避的问题。
陶瓷印刷新技术展望
丝网印刷和胶辊印刷用的耗材是油墨,粘度大,属于无机非金属材料,不易沉淀,相对在生产中容易控制。而喷墨印刷
目前,市场上所谓的陶瓷激光印刷技术是采取一次性将图形打印在空白花纸上即小膜花纸上,经过水转印贴在陶瓷制品上,然后经过高温烤制成型的印刷技术,与传统的丝网印刷相比,具有图像精度高、彩准确、不用制版直接出图、一次印刷成功等特点,但也属于间接印刷方式。而激光用于陶瓷首先是利用激光的能量,目前高技术结构陶瓷、特种陶瓷、工业陶瓷、日用陶瓷等普遍应用激光技术,这些激光技术主要用在切割、雕印、喷印等方面,其中激光切割是应用激光的能量对陶瓷材料进行“外科手术”,而喷印和雕印是利用激光的光电
性能对陶瓷材料进行印刷装饰。
激光印刷是否能成为陶瓷未来的印刷趋势,从国内外印刷技术的发展趋势来看,激光印刷陶瓷更符合无机非金属材料的印刷需求和材料性能。用于陶瓷印刷的激光印刷机基本原理应该和纸张印刷的原理一致,陶瓷的激光印刷工作过程可能类似于高温瓷像用的激光打印机的工作过程,首先将图片从电脑输送到打印机,打印机接到图像的打印命令后,将陶瓷坯体通过传感器输送到打印机的感光鼓,由激光显影器充电到显影仓,再由载体将粉盒的粉吸出,通过激光照射显影到陶瓷坯体上;且激光墨粉传统的仍以熔融粉碎法来完成,这类似于陶瓷料的烧结后再粉碎,所以墨粉比较容易制作,只是要解决墨粉的电性能及渗透性、粘附性等技术问题;瓷砖坯体印刷前的静电处理也相对容易,可以在线完成;显影、定影等工作可以运用计算机辅助,技术比较成熟。也许随着相关技术问题的突破,激光印刷技术可以像纸张印刷一样,广泛应用于陶瓷制品的印刷生产,为陶瓷艺术增添新的光彩。
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(作者单位  天津现代职业技术学院)

本文发布于:2024-09-23 16:13:54,感谢您对本站的认可!

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