فناوری های چاپ و دکوراسیون در صنعت کاشی ( بخش اول چاپ تخت و روتاری)

سمینار آشنایی با فناوری چاپ دیجیتال و رفع مشکلات و عیوب چاپ روتاری و تخت

تهییه و تنظیم : مازیار منتظریان

 

شاید بتوان گفت که مهمترین مرحله در فرآیند تولید از دیدگاه فروش محصولات، دکوراسیون و چاپ کاشی است.
اولین موردی که نظر مصرف کننده و خریدار را به خود جلب میکند ظاهر، طرح، جلوه و رنگ کاشی میباشد که به کمک فرآیند دکوراسیون و چاپ ایجاد میشود.در صنعت کاشی، طرح به نقش و نگاری گفته میشود که به ظاهر کاشی جلوه های مختلف میبخشد.نام برخی از طرحها و جلوههای معروف کاشی عبارتند از:

۱- طرح و جلوه های سنگ.

۲- طرح های سنتی و پتینه.

۳- طرح های گل و طبیعت.

۴-  طرح کاغذ دیواری.

۵- طرح هندسی

۶- طرح برجسته و بسیار از طرحهای متنوع دیگری که معمولاً ایده های آن از محیط اطراف و طبیعت گرفته میشود.

اکثر طرحهای مذکور را میتوان به روشهای مختلفی از جمله دکوراسیون بدنه، چاپ رولعابی و چاپ زیرلعابی در کاشی ایجاد نمود. در این بخش، سعی میشود که تکنیک های مهم چاپ و دکوراسیون به اختصار شرح داده شود. رایج ترین روشهای دکوراسیون در صنعت کاشی عبارتند از:

چاپ تخت

چاپ روتاری

چاپ دیجیتال

طراحی و چاپ تخت :

اولین قدم در فرآیند دکوراسیون، تهیه و تدوین طرح به گونهای است که بتوان آن را به دستگاه چاپ معرفی و منتقل کرد. منشأ طرح ، ممکن است از ایده های طراح و یا تصویری برگرفته از محیط اطراف و طبیعت باشد. معماران نیز بنا به نیاز خود میتوانند ایده ها و طرح ها را به طراحان کاشی منتقل کنند تا برای چاپ و دکوراسیون آماده گردد.به هر حال، ابتدا طرح انتخاب میشود و بصورت یک تصویر یا عکس در اختیار طراح کاشی قرار میگیرد.

پس از انتخاب طرح، اقدام به تهیه فایلی میشود که زبان مشترک بین طراح و دستگاه چاپ است.برای تهیه چنین فایلی، ابتدا لازم است که رنگهای مختلف موجود در هر طرح تفکیک شوند.این کار به کمک نرم افزارهای تدوین عکس مانند فتوشاپ (Photoshop) قابل انجام است. در اینجا، ممکن است طرح به یک یا چندین رنگ تفکیک شود.فایل  مربوط به هر رنگ نیز متشکل از تعداد بسیار زیادی نقطه یا پیکسل(Pixel) است که با حد تفکیک(Resolution) خاصی در کنار هم قرار میگیرند.البته زاویه و فاصله قرارگیری پیکسلها نسبت به هم نیز تنظیم میشود.در نهایت فایل مربوط به چاپ هر رنگ، بصورت فایل کامپیوتری ذخیره میگردد.

هر رنگ تفکیک شده به همراه فایل مربوط به آن، یک چاپ کاشی را تشکیل میدهد.از به روی هم افتادن رنگهای مختلف و توالی چاپ ها در فرآیند دکوراسیون، طرح مد نظر بر روی کاشی مجدداً ایجاد خواهد شد.

فایل های مربوط به هر چاپ کاشی، به دستگاه های چاپ از طریق شابلون(چاپ تخت‌) ، حکاکی فایل بر روی سیلندر(چاپ روتاری)  و فایل کامپیوتری(چاپ دیجیتال) انتقال مییابد.در شکل 1فایل های تفکیک شده مربوط به یک طرح گل سه چاپ نشان داده شده است. همانطور که در شکل ملاحظه میشود، چاپ اول مربوط به زمینه طرح )الف(،  چاپ دوم ساقههای گل ) ب( و  چاپ سوم مربوط به گلبرگها )ج( میباشد.از به روی هم افتادن سه چاپ مذکور، طرح نهایی )د( بدست خواهد آمد.در این طرح برای هر یک از چاپها، بنا بر سلیقه، میتوان رنگ خاصی انتخاب نمود.

همچنین میتوان فایل یک طرح را بر روی کاغذی شفاف و با کمک چاپگرهای ویژه چاپ کرد و فیلم طرح را ساخت.
اگر چنین فیلمی را در زیر ذربین قرار دهیم، پیکسلهای طرح و جهتگیری آنها مشاهده میشود. شکل2 تصویری از فیلم چاپ سوم طرح مربوط به شکل 1 را در بزرگنمای 10× نشان میدهد.حال میتوان از فایل و فیلم تهیه شده برای معرفی طرح به دستگاههای چاپ استفاده کرد.از فیلم طرح، اغلب جهت ساخت شابلون در روش چاپ تخت استفاده میشود.

در روش چاپ تخت، از شابلون و دستگاه های چاپ دستی و اتوماتیک استفاده میشود.شابلون از یک چهارچوب ساخته میشود که یک توری را در حالت کاملاً کشیده، نگه میدارد.

توری ها، مشهای مختلفی دارند و با توجه به ظرافت پیکسلهای فیلم، نوع خاصی از آنها انتخاب میشود.سپس بایستی طرح فیلم، بر روی توری منتقل گردد.بدین منظور مراحل ذیل به ترتیب طی میگردد:

1-  منطبق کردن فیلم بر توری؛ بطوریکه که سوراخهای توری و پیکسلهای فیلم، به درستی بر هم منطبق شوند.

۲- ژلاتین کشی ؛  توری با نوعی ژلاتین سخت شونده با نور.

3- نور دهی؛ در اینجا پیکسل های طرح که بر روی فیلم چاپ شده اند مانع از نوردهی به نواحی خاصی از توری خواهند شد و ژلاتین در زیر این نواحی سخت نمیگردد.این نواحی همان تصویر طرح ما میباشند.

4 – شستشو؛ پس از این مرحله، ژلاتین از سوراخهایی که منبطق بر پیکسلهای فیلم بوده، شسته و خارج می شوند.اما سایر نواحی، به دلیل سخت شدن ژلاتین بدون تغییر باقی میمانند.

حال شابلونی داریم که توری تنها در مناطقی باز است که پیکسلهای طرح در آنجا قرار داشته است. بنابراین، خمیر چاپ پس از عبور از سوراخهای توری، طرح مد نظر را ایجاد میکند. شکل 3 نمایی از یک شابلون و چگونگی انتقال طرح بر روی پارچه را نشان میدهد.

مشابه با شکل 3 میتوان بر روی کاشی هرگونه طرحی را با شابلون و بصورت دستی یا اتوماتیک اعمال نمود. تنظیماتی باید به دقت انجام شود تا چاپها کاملاً بر هم منطبق شوند و بطور کامل رنگ از توری عبور کرده و به کاشی برسد. بطور خلاصه میتوان عوامل زیر را در چاپ توری تأثیرگذار دانست:

1- ویژگیهای خمیر چاپ نظیر دانسیته و ویسکوزیته.

2 – میزان کشیدگی و جنس توری.

3 – سرعت چاپ زنی.

4 – پیچیدگی طرح.

بزرگترین عیب روش چاپ زنی با شابلون، سرعت پایین این فرآیند است. عمر شابلونها نیز معمولاً کوتاه است و نیاز به تعمیر و جایگزینی دارند.

بنابراین، امروزه روش های چاپ با ماشین های روتاری و چاپ دیجیتال تقریباً جایگزین روش چاپ توری شده اند.در ادامه، روشهای نوین چاپ در صنعت کاشی را بیشتر بررسی خواهیم کرد.

فناوری چاپ روتاری :

در فرآیند دکوراسیون به روش روتاری، از یک یا چند سیلندر سیلیکونی به منظور چاپ زنی استفاده میشود.

سیلندرها، استوانه هایی با ابعاد مختلف هستند که سطح آنها با لاستیکی از جنس سیلیکون پوشیده شده است.چنین سیلندرهایی با کمک لیزر، حکاکی (Laser Engraving) میشوند.

در فرآیند حکاکی، فایل یک طرح به گونه ای بر روی سطح سیلیکون منتقل میشود که متناظر با هر پیکسل در فایل طرح، یک حفره بر روی سیلندر ایجاد گردد.

مطابق با شکل 4 ورود خمیر چاپ به داخل این حفرات و سپس خروج آنها بر روی سطح کاشی، منجر به اعمال چاپ بر روی کاشی میگردد.در اینجا، خمیر چاپ در اثر فشاری که یک تیغه فلزی بسیار نازک ( Doctor Blade) بر سطح سیلندر وارد میکند، وارد حفرات موجود بر روی سطح سیلندر میشود.

بر اثر تماس همراه با فشار اندک سطح سیلندر با کاشی، خمیر چاپ به روی سطح لعاب منتقل میشود. در چنین حالتی، تیغه نقش پاک کننده سطح سیلندر را نیز بر عهده دارند و خمیر چاپ اضافی را به درون تانک ذخیره هدایت میکند.تنها بخشی از رنگ که وارد حفرات موجود بر روی سطح سیلندر میشود به سطح کاشی منتقل میگردد و طرح مد نظر را ایجاد خواهد کرد.

در شکل 5 نیز تصویری از یک دستگاه روتاری (الف) ، به همراه نمایی نزدیک از سیلندر و تیغه آن (ب) آورده شده است.

یک دستگاه روتاری ممکن است به گونه ای طراحی شده باشد که بتوان چندین سیلندر را بر روی آن به ترتیب نصب کرد.امروزه استفاده از روتاری های شامل پنج سیلندر بسیار متداول است.

بدیهی است که به کمک چنین دستگاهی میتوان یک طرح پنج چاپ را بر روی کاشی اعمال کرد. البته امکاناتی نیز موجود است که بتوان در هر زمان یک یا چند سیلندر و به طبع آن یک یا چند چاپ را از مدار خارج نمود.

سیلندرها با ابعاد مختلفی در چاپ روتاری استفاده میشود که ابعاد سیلندر متناسب با ابعاد کاشی تغییر میکند.

انواع مودهای چاپ :

در فرآیند چاپ روتاری، به کمک تنظیم ترتیب چرخش سیلندرها و نوع طرح حکاکی شده بر روی سیلندر، میتوان تنوع طرح و حالتهای مختلف چاپ را ایجاد کرد.

در ادامه انواع حالتهای چاپ و چگونگی کارکرد آنها به اختصار شرح داده میشود.

چاپ متمرکز (Centered Printing) :

در این نوع چاپ، طرح موجود بر روی هر سیلندر باید دقیقاً به روی مکان خاصی از کاشی منتقل شود تا مجموع چاپ های اعمال شده، طرح مد نظر را ایجاد کند.

به عنوان مثال، در چاپ یک گل، لازم است که ساقه ها و گلبرگها دقیقاً در جای خود چاپ شوند؛ تا پس از فرآیند چاپ، به درستی بر هم منطبق گردند. شکل 6 نمایی از چاپ متمرکز  یک گل را نشان میشود.

چاپ اتفاقی (Random Printing)

       در چاپ اتفاقی مهم نیست که طرح موجود بر روی یک سیلندر در کجای کاشی اعمال شود.از روی هم افتادن طرح موجود بر روی سیلندرهای مختلف و بطور اتفاقی، طرح نهایی حاصل میشود.

طرحهای سنگ، اغلب از طریق چاپ اتفاقی روتاری تولید میشوند.

شکل7-چگونگی اعمال یک نوع طرح اتفاقی سنگ را نشان میدهد.

چاپ هماهنگ (Synchronized Printing)

در اینحالت، چرخش سیلندرها و سرعت حرکت تسمه نقاله به گونهای با هم هماهنگ میشوند که چاپ یک سیلندر بر چاپ خاصی از سیلندر دیگر منطبق شود.در اینجا باید دقت شود که سطح سیلندر، معمولاً مساوی با سطح کاشی نیست و معمولاً سطح سیلندر بیشتر است.لذا در اثر چرخش سیلندر بر روی دو کاشی که پشت سر هم حرکت می-کنند، دو طرح کاملاً متفاوت بر روی این دو کاشی ایجاد میشود.بنابراین، میتوان چرخش سیلندرها را طوری با هم هماهنگ کرد که چندین طرح متفاوت پس از خروج کاشی از دستگاه روتاری روی کاشیها ایجاد گردد.

عوامل مؤثر در چاپ روتاری :

عوامل مؤثر در دستیابی به یک چاپ مناسب در فناوری چاپ روتاری را میتوان به سه گروه تقسیم کرد:

-ویژگیهای کاشی قبل از چاپ.

-خواص خمیر چاپ.

-تنظیمات دستگاه.

ویژگیهای کاشی قبل از چاپ

شرایط کاری ایده آل برای روتاری هنگامی حاصل میشود که هر یک از عوامل ذیل در تولید کاشی و قبل از چاپ آن رعایت شود:

  • فواصل بین اعمال آب، انگوب، لعاب تا قبل از دستگاه:

این فواصل باید به گونهای تنظیم شود که رطوبت لعاب قبل از چاپ مناسب باشد.

  • تنظیم پلاستیسیته و میزان رطوبت لعاب:

استفاده از چسب های پلیمری مانند CMC در داخل ترکیب لعاب، برای کنترل جذب آب توسط لعاب و همگنی و ایجاد حالت چسبناکی در لعاب ضروری است.

اگر آب به سرعت جذب شود، امکان بوجود آمدن عیوبی مانند: دیمپل (Dimple) و ترکهای مویی در لعاب وجود دارد.

اگر آب با سرعت کمی جذب شود، خطر محدب شدن کاشی نیز وجود خواهد داشت.علاوه بر این، استفاده از چسب در ترکیب لعاب باعث کاهش میزان پراکنده شدن گرد و غبار از سطح لعاب میشود.

چنین پدیدهای که ذرات لعاب از سطح آن به هوا پراکنده میشوند، به اصطلاح پودری شدن (Powdering) لعاب گفته میشود.

پدیده پودری شدن لعاب، برای کیفیت چاپ روتاری بسیار مضر است؛ زیرا در اینحالت، ممکن است حفره های سیلندر بسته شوند و قابلیت چاپ با وضوح بالا از دست برود.این پدیده به راحتی خمیر چاپ را آلوده میکند و بنابراین مقادیر ویسکوزیته و دانسیته را افزایش میدهد.گردی که از لعاب بر میخیزد، به دلیل اصطحکاکی که ایجاد میکند، میتواند عمر متوسط سیلندرها را نیز کاهش دهد.

به کمک چسبها و سایر افزودنیها، بهراحتی میتوان ویسکوزیته و دانسیته را در هنگام ذخیرهکردن و اعمال لعاب تنظیم نمود.در این حالت، سطح لعاب بصورت متخلخل باقی میماند.همچنین، ویسکوزیته لعاب در یک مقدار ثابت باقی میماند و زمان خشک شدن تسریع میشود. 

  • سیستم اعمال لعاب :

بر روی صافی سطحی که قرار است چاپ به روی آن اعمال شود، تأثیرگذار است.

  • دمای ایده آل کاشی قبل از دستگاه:

این عامل بر روی سرعت خشک شدن خمیر چاپ تأثیر میگذارد.

  • شعاع لبه های کاشی .

شعاع لبه های کاشی و میزان فشردگی در نواحی مختلف آن با طراحی قالب در فرآیند پرس قابل تنظیم است. معمولاً لبه های کاشی خام به ضربه های مکانیکی در حین تولید حساس است و بایستی فشردگی بیشتری داشته باشند. البته فشردگی بیش از حد کاشی در لبه ها، ممکن است باعث خشک شدن غیر یکنواخت لعاب شود و لبه ها برآمده گردد.این پدیده پس از چاپ، منجر به عیب TV Effect خواهد شد که بیانگر چاپ نگرفتگی در لبه هاست. بطور کلی، شرایط باید به گونه ای تنظیم شود که تمام سطح کاشی چاپ خورده و از خشک شدن غیریکنواخت لعاب پرهیز شود.

  • صاف بودن کاشی‌ :
  •  

بایستی قبل از چاپ، تا جای ممکن کاشی صاف باشد. صافی کاشی متأثر از عواملی مانند شرایط پرس، پخت بیسکویت، نحوه اعمال لعاب و انگوب و غیره میباشد.

خواص خمیر چاپ

خواص خمیر چاپ که فرآیند چاپ را تحت تأثیر قرار میدهند عبارتند از:

قدرت ترکنندگی:  نوع روغن چاپ مصرفی، ترکیب رنگ و پودر چاپ موجود در خمیر چاپ بر میزان ترکنندگی تأثیرگذارند.

رئولوژی(نقطه تسلیم/ویسکوزیته) : رئولوژی بر ورود و خروج خمیر چاپ به داخل حفرات سیلندر تأثیرگذار است.

پایداری خمیر چاپ : در اینجا، پایداری شیمیایی، فیزیکی، تبخیر و حبس شدن حبابهای هوا مد نظر است.پایداری فیزیکی خمیر چاپ، همگنی و عدم رسوب آن را باعث خواهد شد.

پلاستیسیته : با کمک افزودنیهای مناسب مانند انواع رزین، قابل تنظیم است.

تمامی عوامل فوق بر روی چگونگی قرارگیری چاپ بر روی کاشی مطابق با شکل 8 تأثیر میگذارند.بطورکلی باید گفت که عوامل مؤثر باید بهگونهای تنظیم شود که یک چاپ ایده آل حاصل شود.

تنظیمات دستگاه :

       در فرآیند چاپ روتاری، فشار تیغه، فاصله سیلندر با کاشی، سرعت تسمه نقاله، تنظیم بودن شناساگرهای کاشی، جنس سیلندر، زاویه و شیب تیغه، دقت در همزمان کردن سیلندرها و بسیاری از عوامل دیگر بر دقت و کیفیت چاپ تأثیر گذارند.

بطور مثال، با اندکی تغییر در زاویه و یا فشار تیغه میتوان طیف رنگی یک چاپ را کم رنگتر یا پر رنگتر کرد.

سنسورهای دقیقی باید استفاده شود تا ورود کاشی به زیر سیلندرها را با زمان دقیق چرخش آنها تنظیم کنند.

متغیرهای بسیار زیادی در فرآیند چاپ روتاری دخیل هستند که اپراتورهای این دستگاهها باید به دقت آنها را شناسایی و تنظیم کنند.تنظیم دقیق این متغیرها در صنعت کاشی از آن جهت اهمیت بسیار زیادی دارد که بتوان عیب شید رنگی (اختلاف جزئی رنگ) را در تولیدات مختلف به حداقل رساند.

غلبه بر مشکل شید رنگی از دغدغه های مهم صنعت کاشی است و میتوان با تنظیم متغیرها و ثبت آنها در فرآیند چاپ، آن را به حداقل رساند.از جمله عوامل دیگری که در چاپ روتاری اهمیت دارد، نوع سیلندر و نوع حکاکی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت. 

انواع سیلندر :

سیلندرها را به طور کلی میتوان از لحاظ ابعاد و سختی سیلیکون طبقه بندی نمود.

ابعاد سیلندر بستگی به ابعاد کاشی و نوع طرح دارد. شکل 9 انواع سیلندر با ابعاد مختلف را نشان میدهد.

      جنس سیلندر نیز که با سختی سیلیکون آن سنجیده میشود از نوع استاندارد تا بسیار نرم وجود دارد.در جدول1انواع مختلف سیلندر از لحاظ سختی سیلیکون آورده شده است.همچنین در این جدول، شرایط انتخاب صحیح نوع سیلندر، با توجه به شرایط تولید و بافت سطح کاشی خلاصه شده است.

 

انواع حکاکی :

در حکاکی سیلندر، چرخش سیلندر به همراه حرکت پرتوی لیزر بر سطح سیلیکون باعث ایجاد حفراتی با عمق، شکل و اندازههای مختلف میشود.

به کمک انواع حالتهای حکاکی، میتوان مقدار خروج رنگ از درون حفرات سیلندر، شکل قطرات چاپ شده، ظرافت و وضوح چاپ را تنظیم نمود.در جدول 2 نام انواع حکاکی و ویژگی های مربوط به آنها خلاصه شده است.

 

در حکاکیHigh Definition) HD)قطر و عمق حکاکی ثابت و برابر0/1 میلیمتر است.در حکاکی نوع XD)Extra Definition) وضوح تصویر نسبت به HD کاهش مییابد.

حکاکی نوع Gray Scale) GS) ، با تغییر تعداد نقاط در واحد سطح ایجاد میشود. با توجه به درجه بالای تفکیک و ملایمت در شید رنگی، این نوع حکاکی برای جلوه های سنگ مناسب است ؛ ولی برای چاپهای ضخیم مناسب نیست. حکاکیهای 03 ، 04 و 05 نوع استاندارد حکاکی نام دارند و بسته به نیاز و ویژگیهای طرح استفاده میشوند.به کمک ماشین روتاری و حکاکی های ویژه، لعاب، چاپهای ضخیم و یکپارچه را نیز میتوان اعمال نمود؛ که مطالعه در این خصوص به کمک مراجع پایانی کتاب را به خوانندگان می سپاریم. (ادامه در مقاله بعدی … )

 

 

 

 

برگشت به بالا
فروشگاه آنلاین کاشی و سرامیک