陶瓷噴墨印刷機(jī)的噴頭屬高科技產(chǎn)品,由于其制造技術(shù)要求高,至今只有少數(shù)國(guó)家才能生產(chǎn),中國(guó)仍是空白。中國(guó)的噴墨印刷機(jī)制造業(yè)每年必須從國(guó)外的工廠進(jìn)口大量的噴頭才能滿足生產(chǎn),初步估計(jì)僅國(guó)內(nèi)瓷磚用噴頭市場(chǎng)將在2014-2015年達(dá)到40-50億元的市場(chǎng)份額。本期論題,一方面通過對(duì)比各品牌陶瓷噴頭讓業(yè)者了解不同型號(hào)噴頭的主要性能,另一方面指出當(dāng)前陶瓷噴頭市場(chǎng)前景廣闊,提倡中國(guó)陶瓷噴頭制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,早日實(shí)現(xiàn)陶瓷噴頭國(guó)產(chǎn)化。
噴頭發(fā)展
全球噴墨印刷用噴頭生產(chǎn)企業(yè)大約有20家,工業(yè)應(yīng)用較多的品種有:賽爾(XAAR)、精工(SEIKO)、北極星(DIMATIX)、柯尼卡美能達(dá)(KONICA MINOLTA)、愛普生(EPSON)、東芝(TOSHIBA)等,但中國(guó)至今沒有生產(chǎn)噴頭。
噴頭是噴墨印刷機(jī)的核心,屬微電機(jī)高精度產(chǎn)品。目前,能用于陶瓷行業(yè)噴墨印刷的噴頭主要有四大生產(chǎn)企業(yè):日本精工、英國(guó)賽爾、美國(guó)北極星(被日本富士收購),以及日本柯尼卡。而前三者是目前三大主流噴頭廠家,縱觀近五年噴頭的技術(shù)進(jìn)步主要是打印速度與精度的不斷進(jìn)步。
噴頭墨水循環(huán)方式
關(guān)于噴頭的墨水循環(huán)方式有兩種,一是以賽爾為代表的內(nèi)循環(huán)技術(shù),二是以精工為代表的外循環(huán)技術(shù).通過多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明,這兩種墨水的循環(huán)方式均存在優(yōu)缺點(diǎn)。
噴頭性能對(duì)比分析
各廠家的噴頭既有優(yōu)點(diǎn),又有缺點(diǎn),簡(jiǎn)單分析如下:
XAAR1001噴頭
XAAR1001噴頭的噴孔數(shù)量最多,可達(dá)1000個(gè)、噴頭精度可達(dá)360dpi。實(shí)際上,噴
頭是分兩排,每排500個(gè)孔,墨滴的大小在6-42pl間,灰度級(jí)別可以控制在8級(jí);噴頭兩個(gè)進(jìn)墨口,可以進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。其缺點(diǎn)為:點(diǎn)火頻率低、墨點(diǎn)速度慢、噴頭不耐磨(采用特氟瓏材料制作),陶瓷墨水采用的是納米顆粒,打印時(shí)間太長(zhǎng)噴孔會(huì)變形、變大,導(dǎo)致打印精度下降。
SPT510、SPT508GS噴頭
SPT510和SPT508GS兩款噴頭的主要區(qū)別為灰度級(jí)別:SPT510不帶灰度
級(jí)別;SPT508GS帶3級(jí)灰度。其外觀形狀基本一樣,噴孔數(shù)量也差不多。精工噴頭點(diǎn)火頻率不算最高,最大的優(yōu)點(diǎn)是采用不銹鋼材料制成,耐磨、不易磨損。但這兩款噴頭都只有一個(gè)進(jìn)墨口,只能進(jìn)行外循環(huán)。因?yàn)樘沾赡菀壮恋,墨水到噴頭墨囊時(shí)就有可能導(dǎo)致沉淀產(chǎn)生,影響圖案效果。SPT510和SPT508GS噴頭只有精工指定的獨(dú)家代理才可以進(jìn)行其設(shè)備的銷售與生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)只有晶繪精陶機(jī)電采用這款噴頭,使用的墨水需要精工噴頭廠家認(rèn)證。
SPECTRA GALAXY噴頭
SPECTRA GALAXY噴頭的噴孔數(shù)最少,僅100個(gè)孔,但在陶瓷行業(yè)中運(yùn)用得較廣。從結(jié)構(gòu)上看,該噴頭有兩個(gè)進(jìn)墨口,因此可以進(jìn)行自身循環(huán)。從其它性能上看,這款噴頭的點(diǎn)火頻率較高,可以達(dá)到2萬次/s;噴墨速度快,可以達(dá)到8m/s;采用不銹鋼材料制成,耐磨,使用壽命長(zhǎng)。SPECTRA GALAXY噴頭匹配的墨水種類很多,如水性、油性、溶劑型、銀導(dǎo)電墨水、硅墨水、CIGS墨水、生物細(xì)胞墨水等。
北極星噴頭
北極星噴頭與SPECTRA GALAXY噴頭區(qū)別很大。北極星噴頭由兩片噴頭組成,每片噴頭上兩個(gè)進(jìn)墨口,每片噴頭噴孔分成兩排,相當(dāng)于這個(gè)噴頭有4個(gè)進(jìn)墨口,4排噴孔,每排噴孔128個(gè)。北極星噴頭的優(yōu)點(diǎn)為:點(diǎn)火頻率高,可達(dá)30kHz;噴墨速度快,可達(dá)8m/s;采用不銹鋼制成。該噴頭沒SPECTRA GALAXY容易疏通,剛上墨水時(shí)較難一次性把全部孔洞疏通。墨水與噴頭的匹配性能較好,不需要噴頭廠家認(rèn)證。
中國(guó)噴頭市場(chǎng)淺析
從2009年中國(guó)的諾貝爾公司引進(jìn)西班牙凱拉捷特K-700噴墨印刷機(jī)以來,由于使用初期國(guó)內(nèi)企業(yè)的維護(hù)使用缺少經(jīng)驗(yàn),更換噴頭的頻率較高。進(jìn)入正常使用后,受噴頭的使用壽命影響,2012年諾貝爾公司對(duì)K-700噴墨印刷機(jī)一次性更換60個(gè)噴頭(使用3年左右),隨著國(guó)產(chǎn)噴墨機(jī)生產(chǎn)大增,噴頭的供應(yīng)量出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,特別是英國(guó)賽爾公司的訂單大增,為此在2013年進(jìn)行擴(kuò)建提高生產(chǎn)能力。
隨著中國(guó)瓷磚行業(yè)使用噴墨印刷機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng),陶瓷噴頭的需求量也在增長(zhǎng),其市場(chǎng)在不斷增長(zhǎng),初步預(yù)計(jì)到2014-2015年,中國(guó)陶瓷噴墨印刷機(jī)噴頭市場(chǎng)將達(dá)到40-50億元。
小結(jié)與建議
1、陶瓷噴頭的發(fā)展方向
墨水循環(huán)過濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)更科學(xué),“雙循環(huán)”系統(tǒng)使用更多——噴頭墨水循環(huán)復(fù)合化
噴頭內(nèi)外溫差設(shè)計(jì)更合理,杜絕墨水聚集在噴頭位置產(chǎn)生滴墨等——真空系統(tǒng)合理化
高壓、高頻、中偏大出墨量的噴頭使用增加——噴射頻率,出墨量擴(kuò)大化
噴頭材料結(jié)構(gòu)更科學(xué),使用壽命延長(zhǎng)——結(jié)構(gòu)材料更優(yōu)化
噴頭集成化、可折化,維修更方便——使用方便化
噴頭的分辨率不斷上升,180dpi,200dpi,360dpi,400dpi,600dpi——分辨率清晰化
為適應(yīng)噴干粉,噴釉等材料的需要,噴孔的直徑將增大——孔徑擴(kuò)大化
總體上看,噴頭的質(zhì)量將上升,噴頭的生產(chǎn)量明顯增加,制造成本下降,價(jià)格下降。
2、投資與市場(chǎng)
中國(guó)陶瓷磚行業(yè)在未來2-3年將有約3000臺(tái)噴墨印刷機(jī)在線生產(chǎn)使用,噴頭總產(chǎn)量15-18萬個(gè)/年,更換的市場(chǎng)容量大,初步預(yù)測(cè)將達(dá)到40-50億元。噴頭的制造成本約2000-3000元/個(gè),市場(chǎng)價(jià)格約為2-3萬元/個(gè),噴頭產(chǎn)業(yè)的投資利潤(rùn)高。
3、中國(guó)應(yīng)加快噴頭研發(fā)與制造
小編認(rèn)為,盡快實(shí)現(xiàn)噴頭國(guó)產(chǎn)化是我們大家共同努力的目標(biāo)。目前中國(guó)陶瓷噴墨印刷機(jī)的生產(chǎn)能力與在線使用量居全球之首,噴頭的需求量也居全球之首。廣東佛山具有陶瓷機(jī)械、陶瓷化工、陶瓷原料、陶瓷磚、衛(wèi)生潔具、展示中心、營(yíng)銷中心、信息中心等較完備的陶瓷平臺(tái)。同時(shí)陶瓷色料、陶瓷墨水、陶瓷噴墨印刷機(jī)研發(fā)與生產(chǎn)居全球先進(jìn)水平,但在產(chǎn)業(yè)鏈中正缺少陶瓷噴頭。
因此,建議佛山市政府牽頭,向國(guó)家申報(bào)噴頭產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)(解決材料問題)等組織產(chǎn)學(xué)研究攻關(guān),同時(shí)積極與英國(guó)賽爾公司洽談合作,探討技術(shù)許可生產(chǎn)噴頭的可行性,與以色列洽談合作聯(lián)合生產(chǎn)噴頭。相信多渠道共同努力,一定可以解決噴頭國(guó)產(chǎn)化問題,盡快建立中國(guó)噴頭的制造產(chǎn)業(yè)。