陶瓷喷墨打印技术中关于喷头的解析
时间：2021-01-07 04:00:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文从国内外陶瓷喷墨设备中使用不同厂家喷头的运用情况进行阐述，并就陶瓷喷墨喷头的打印情况作了进一步的分析。
关键词：陶瓷喷墨；Spectra；XAAR；精工
1 引 言
最近几年，陶瓷喷墨打印技术在陶瓷行业中迅速崛起。喷头是喷墨机的核心，相当于人体的心脏，是国产化难度最高的器件。目前能应用于陶瓷打印行业的喷头主要有三大生产厂家：日本精工SPT、英国XAAR（赛尔）、美国Spectra（被日本富士收购）。
2 不同类型喷头简介
日本精工电子集团所生产的精工产品最先使用在精密钟表方面。如今集装压电式喷头已具备有相当雄厚的实力与基础。目前主要有SPT510、SPT508GS两种型号喷头在陶瓷行业中应用。
1990年，英国赛尔（XAAR）公司成立，为获取发展和大规模开发新的数码喷墨印花技术奠定了基础。并在1984年获得专利。目前在陶瓷行业中主要使用XAAR1001喷头。
1984年，美国Spectra公司成立，最早主要是生产办公打印热发泡喷头，由于某些原因最终转而研发工业压电式喷头，目前已经非常成功。其喷头的特点是墨滴较小（对应精度高）、喷射频率较高（速度快）、与墨水的匹配范围广。目前应用在陶瓷行业的喷头有Spectra Galaxy、北极星。不同喷头的性能如表1所示。
3 不同喷头的优缺点分析
从表1可以看出，各个厂家的喷头既有优点，又有缺点，详情如下所述。
3.1 XAAR1001喷头
XAAR1001喷头（见图1）的喷孔数量最多，可达到1000个、喷头精度可达360dpi。实际上，喷头是分两排，每排500个孔，墨滴的大小在6~42pl间，灰度级别可以控制在8；喷头两个进墨口，可以进行外部循环。其缺点为：点火频率低、墨点速度慢、喷头不耐磨，采用特氟珑材料制作；陶瓷墨水采用的是纳米颗粒，打印时间太长喷孔会变形、变大，导致打印精度下降。
XAAR1001喷头主要应用在欧洲市场和国内的希望陶机上。据了解，目前由于XAAR1001喷头产量有限、喷头的价格昂贵、与墨水匹配较难等方面的原因，导致喷绘机的生产受到了一定的影响。
3.2 精工SPT510、SPT508GS喷头
精工SPT510和SPT508GS两款喷头（见图2）的主要区别为灰度级别：SPT510不带灰度级别；SPT508GS带3级灰度。其外观形状基本一样，喷孔数量也差不多。精工喷头点火频率不算最高，最大的优点是采用不锈钢材料制成，耐磨、不易磨损。但这两款喷头都只有一个进墨口，只能进行内循环，不适合陶瓷墨水在其喷头上使用。因为陶瓷墨水容易沉淀，墨水到喷头墨囊时间就有可能导致沉淀产生，影响图案效果。SPT510和SPT508GS喷头只有精工指定的独家代理，才可以进行其设备的销售与生产。目前国内只有晶绘精陶机电采用这款喷头，使用的墨水需要精工喷头厂家认证。
早期，精工喷头就已在市场上进行了大量地推广，所有的喷绘机都是采用精工喷头进行喷绘。后来出现的XAAR1001与Spectra喷头，导致精工喷头在陶瓷行业的市场占有率明显下降。
3.3 Spectra Galaxy喷头
Spectra Galaxy喷头（见图3）的喷孔数最少，仅100个孔，但在陶瓷行业中运用得较广。从结构上看，喷头有两个进墨口，因此可以进行自身循环。从其它性能上看，喷头的点火频率较高，可以达到2万次/s；喷墨速度快，可以达到8m/s；采用不锈钢材料制成，耐磨，使用寿命长。使用后发现喷头不易堵孔，如选用同种墨水不同喷头进行喷墨，其它喷头就会出现堵孔现象，而Spectra Galaxy喷头喷墨就会比较顺畅，图案效果较好，所以在使用中比较方便、省心。即使颗粒过大将喷孔堵住，一般都很容易清洗疏通。
目前这款喷头在国外在陶瓷行业中应用得较多，国内仅有美嘉陶机采用这款喷头。Spectra Galaxy喷头对墨水的使用没有严格的要求，可匹配的墨水种类很多，如水性、油性、溶剂性、银导电墨水、硅墨水、CIGS墨水、生物细胞墨水等。
3.4 北极星喷头
Spectra 北极星喷头（见图4）与 Galaxy喷头区别很大。北极星喷头由两片喷头组成，每片喷头上两个进墨孔，每片喷头喷孔分成两排，相当于这个喷头有4个进墨口，4排喷孔，每排喷孔128个。北极星喷头的优点为：点火频率高，可达30kHz；喷墨速度快，可达8m/s；采用不锈钢制成。与 Galaxy区别在于喷孔没 Galaxy容易疏通，刚上墨水时较难一次性把全部孔洞疏通。在陶瓷行业中，国内有泰威、彩神、新景泰采用北极星喷头，墨水与喷头的匹配性能较好，不需要喷头厂家认证。
4 结 语
目前国内外喷头厂家大致有20多家，在工业上用的比较多的有赛尔、精工、Spectra、柯尼卡、爱普生等。喷头属于微电机高精度的产品，但由于技术方面不够成熟，投资资金巨大，操作比较复杂，成品率较低等方面的原因，导致国产喷头还不能投产使用，有待专业人士进一步的研究。
