3D喷墨印刷技术应用于陶瓷花色创新性研究-以建筑瓷砖为例.docx

? ? 3D喷墨印刷技术应用于陶瓷花色创新性研究 以建筑瓷砖为例 ? ? 余沁怡，沈 塔 （江西陶瓷工艺美术职业技术学院，景德镇，333000） 0 引言 陶瓷印刷技术经历了漫长的工艺变革，从丝网印刷、辊筒印刷革新到3D喷墨印刷技术不小的技术成长。当3D喷墨印刷工艺时刻出现，便带来瓷砖制造业跨时代变革。英国《经济学人》杂志曾以“第三次工业革命”形容3D打印技术。而3D喷墨印刷作为3D打印技术的分支，跨界运用延伸为3D陶瓷喷墨印刷，为陶瓷砖花面设计带来创新的春天。此项技术在陶瓷中的装饰手法表现开始包容化，尤以近十年以来在画面清晰细腻度、节能环保性、个性化、多彩化、多样化发展为代表。近十年陶瓷3D喷墨印刷技术运用在建材市场最多，其中瓷砖的花面完整生产线花色更新与越发量产化为代表。受其影响随着受国内市场需求的推动与各机构研发大量投入，3D喷墨印刷技术正在稳步发展。尤其是墨水的不断更新与优化，加之机械配件配套发展为陶瓷花色的创新提供良好的发展基础。笔者在此基础上进行探索研究，将绚丽多姿的瓷砖花色变革史记录下并梳理出框架。 1 陶瓷喷墨印刷发展现状 1.1 陶瓷喷墨印刷发展优势 瓷砖喷墨技术是由美国福禄公司发明，1997年出现至今已经发展了20多年，如今，瓷砖喷墨技术非常的成熟，已经解决了早期的喷墨瓷砖各种技术难题问题。烧制喷墨瓷砖的喷墨印刷是以乌鸡作为釉料制作的原材料，经过高温煅烧而成。这正是因其制作要求高而直接提升喷墨瓷砖质量，颜色更加鲜艳。如今随着人们对高品质的瓷砖的追求不断地提升，喷墨瓷砖已经成为瓷砖市场的主流产品之一。陶瓷喷墨打印技术自2008年进入中国，同年5月佛山市南海区希望陶瓷机械设备有限公司研发了中国第一台陶瓷砖装饰的喷墨花机。杭州诺贝尔集团有限公司在2009年上半年采用西班牙Kerajet的陶瓷砖喷墨印刷机，成为国内首家拥有陶瓷喷墨瓷砖销售的公司。[1][2]3D喷墨印刷技术经历了2011至2015的井喷式成长，到2016年开始趋于稳定更新换代，直至2021年陶瓷喷墨技术已经是不再是一项新兴技术而作为常规技术发展。 陶瓷3D喷墨印刷技术能如此快速的席卷市场，也因其可通过多喷头多角度悬空喷射，利用电脑设计花面导入系统的操作流程简单花面丰富有立体感。更因其所需工人少、出错率低、浪费材料少，加之代替此项技术对于操作人员要求不高、画面丰富可换、材质可塑性强等原因快速被市场所接受喜爱。此时，不再是早期意大利、西班牙、日本等国外企业对3D喷墨印刷的机器的垄断时代，目前已有不少国产机器能与之抗衡，虽然部分喷头与墨水仍被国外控制，但国内厂商机构也在大力投入研发受市场需求的推动国内技术发展。墨水中国在红色墨水的研发中已有重大进展，2016年佛山企业与景德镇陶瓷学院共同研发出可替代国外进口红色墨水的“高稳定包裹镉硒红高温陶瓷大红”喷墨墨水，打破国外红色墨水技术垄断和无红色墨水产品发色受限的致命问题墨水的发展从未停歇。3D喷墨印刷技术由早期5通道喷墨打印，发展到现阶段16通道高清喷墨打印技术，并将天然石材的肌理扫描转而复刻于瓷砖表面，还原天然石材的质感，纹理逼真细腻、色彩自然流畅，更通透具有立体效果。3D喷墨技术普及使得各瓷砖卫浴品牌通过研发多种产品花色，以应对大众的审美升级。同时，新的产品不断诞生如进来大火的陶瓷岩板，英文描述是SINTERED STONE，意思是“烧结的石头” ， 是由天然原料经过特殊工艺新型瓷质材料。在外观设计依然延续陶瓷墨水喷墨印刷的多样性，却更具绿色安全性。可惜的是陶瓷岩板目前仍然以进口原材料国内外观较重为主，没有实现材料自由。 1.2 陶瓷3D喷墨印刷发展劣势 1.2.1 行业发展趋势 受疫情影响2021年上半年，中国瓷砖产量同比2020年上半年增长了14.7%；巴西、西班牙、伊朗、墨西哥均有不同程度增长。但受国外疫情未能完全控制，直接导致国内陶瓷出口受阻，同时受美国反补贴税（cvd）和反倾销决定影响，导致我国对美国出口量锐减。企查数据显示，目前我国今年前4月共新注册6532家，同比去年下降42%，也间接反映行业需求下滑趋势。据网络统计数据显示，中国陶瓷砖年产值已超过34亿平方米，超过全球总产量的一半以上。在预告的第37届佛山陶博会上将全面展示连纹、工艺面、数码釉、密缝等热门工艺与花色，以及时下最热岩板、大板、厚板、发热瓷砖、生态石、无机石、大理石瓷砖等新潮产品。而受疫情影响此次原本2021年11月举办的第37届佛山陶博会将延期至2022年4月18-21日举办，转而部分线上展对于企业而言新品的发布销售所受不小影响。 1.2.2 技术发展壁垒 陶瓷3D喷墨打印技术核心部分是喷头，此项部件研发生产技术仍然被日本、英国等国外企业所把控。国内虽仍在努力研发，可惜目前缺少喜人成果。国内已经研发出新型喷墨印刷机，仍