فناوري هاي چاپ و دكوراسيون در صنعت كاشي ( بخش اول چاپ تخت و روتاری)

سمينار آشنايي با فناوري چاپ ديجيتال و رفع مشكلات و عيوب چاپ روتاري و تخت

تهییه و تنظیم : مازیار منتظریان

 

شايد بتوان گفت كه مهمترين مرحله در فرآيند توليد از ديدگاه فروش محصولات، دكوراسيون و چاپ كاشي است.
اولين موردي كه نظر مصرف كننده و خريدار را به خود جلب ميكند ظاهر، طرح، جلوه و رنگ كاشي ميباشد كه به كمك فرآيند دكوراسيون و چاپ ايجاد ميشود.در صنعت كاشي، طرح به نقش و نگاري گفته ميشود كه به ظاهر كاشي جلوه هاي مختلف ميبخشد.نام برخي از طرحها و جلوههاي معروف كاشي عبارتند از:

۱- طرح و جلوه هاي سنگ.

۲- طرح هاي سنتي و پتينه.

۳- طرح هاي گل و طبيعت.

۴-  طرح كاغذ ديواري.

۵- طرح هندسي

۶- طرح برجسته و بسيار از طرحهاي متنوع ديگري كه معمولاً ايده هاي آن از محيط اطراف و طبيعت گرفته ميشود.

اكثر طرحهاي مذكور را ميتوان به روشهاي مختلفي از جمله دكوراسيون بدنه، چاپ رولعابي و چاپ زيرلعابي در كاشي ايجاد نمود. در اين بخش، سعي ميشود كه تكنيك هاي مهم چاپ و دكوراسيون به اختصار شرح داده شود. رايج ترين روشهاي دكوراسيون در صنعت كاشي عبارتند از:

چاپ تخت

چاپ روتاري

چاپ ديجيتال

طراحي و چاپ تخت :

اولين قدم در فرآيند دكوراسيون، تهيه و تدوين طرح به گونهاي است كه بتوان آن را به دستگاه چاپ معرفي و منتقل كرد. منشأ طرح ، ممكن است از ايده هاي طراح و يا تصويري برگرفته از محيط اطراف و طبيعت باشد. معماران نيز بنا به نياز خود ميتوانند ايده ها و طرح ها را به طراحان كاشي منتقل كنند تا براي چاپ و دكوراسيون آماده گردد.به هر حال، ابتدا طرح انتخاب ميشود و بصورت يك تصوير يا عكس در اختيار طراح كاشي قرار ميگيرد.

پس از انتخاب طرح، اقدام به تهيه فايلي ميشود كه زبان مشترك بين طراح و دستگاه چاپ است.براي تهيه چنين فايلي، ابتدا لازم است كه رنگهاي مختلف موجود در هر طرح تفكيك شوند.اين كار به كمك نرم افزارهاي تدوين عكس مانند فتوشاپ (Photoshop) قابل انجام است. در اينجا، ممكن است طرح به يك يا چندين رنگ تفكيك شود.فايل  مربوط به هر رنگ نيز متشكل از تعداد بسيار زيادي نقطه يا پيكسل(Pixel) است كه با حد تفكيك(Resolution) خاصي در كنار هم قرار ميگيرند.البته زاويه و فاصله قرارگيري پيكسلها نسبت به هم نيز تنظيم ميشود.در نهايت فايل مربوط به چاپ هر رنگ، بصورت فايل كامپيوتري ذخيره ميگردد.

هر رنگ تفكيك شده به همراه فايل مربوط به آن، يك چاپ كاشي را تشكيل ميدهد.از به روي هم افتادن رنگهاي مختلف و توالي چاپ ها در فرآيند دكوراسيون، طرح مد نظر بر روي كاشي مجدداً ايجاد خواهد شد.

فايل هاي مربوط به هر چاپ كاشي، به دستگاه هاي چاپ از طريق شابلون(چاپ تخت‌) ، حكاكي فايل بر روي سيلندر(چاپ روتاري)  و فايل كامپيوتري(چاپ ديجيتال) انتقال مييابد.در شكل 1فايل هاي تفكيك شده مربوط به يك طرح گل سه چاپ نشان داده شده است. همانطور كه در شكل ملاحظه ميشود، چاپ اول مربوط به زمينه طرح )الف(،  چاپ دوم ساقههاي گل ) ب( و  چاپ سوم مربوط به گلبرگها )ج( ميباشد.از به روي هم افتادن سه چاپ مذكور، طرح نهايي )د( بدست خواهد آمد.در اين طرح براي هر يك از چاپها، بنا بر سليقه، ميتوان رنگ خاصي انتخاب نمود.

همچنين ميتوان فايل يك طرح را بر روي كاغذي شفاف و با كمك چاپگرهاي ويژه چاپ كرد و فيلم طرح را ساخت.
اگر چنين فيلمي را در زير ذربين قرار دهيم، پيكسلهاي طرح و جهتگيري آنها مشاهده ميشود. شكل2 تصويري از فيلم چاپ سوم طرح مربوط به شكل 1 را در بزرگنماي 10× نشان ميدهد.حال ميتوان از فايل و فيلم تهيه شده براي معرفي طرح به دستگاههاي چاپ استفاده كرد.از فيلم طرح، اغلب جهت ساخت شابلون در روش چاپ تخت استفاده ميشود.

در روش چاپ تخت، از شابلون و دستگاه هاي چاپ دستي و اتوماتيك استفاده ميشود.شابلون از يك چهارچوب ساخته ميشود كه يك توري را در حالت كاملاً كشيده، نگه ميدارد.

توري ها، مشهاي مختلفي دارند و با توجه به ظرافت پيكسلهاي فيلم، نوع خاصي از آنها انتخاب ميشود.سپس بايستي طرح فيلم، بر روي توري منتقل گردد.بدين منظور مراحل ذيل به ترتيب طي ميگردد:

1-  منطبق كردن فيلم بر توري؛ بطوريكه كه سوراخهاي توري و پيكسلهاي فيلم، به درستي بر هم منطبق شوند.

۲- ژلاتين كشي ؛  توري با نوعي ژلاتين سخت شونده با نور.

3- نور دهي؛ در اينجا پيكسل هاي طرح كه بر روي فيلم چاپ شده اند مانع از نوردهي به نواحي خاصي از توري خواهند شد و ژلاتين در زير اين نواحي سخت نميگردد.اين نواحي همان تصوير طرح ما ميباشند.

4 – شستشو؛ پس از اين مرحله، ژلاتين از سوراخهايي كه منبطق بر پيكسلهاي فيلم بوده، شسته و خارج مي شوند.اما ساير نواحي، به دليل سخت شدن ژلاتين بدون تغيير باقي ميمانند.

حال شابلوني داريم كه توري تنها در مناطقي باز است كه پيكسلهاي طرح در آنجا قرار داشته است. بنابراين، خمير چاپ پس از عبور از سوراخهاي توري، طرح مد نظر را ايجاد ميكند. شكل 3 نمايي از يك شابلون و چگونگي انتقال طرح بر روي پارچه را نشان ميدهد.

مشابه با شكل 3 ميتوان بر روي كاشي هرگونه طرحي را با شابلون و بصورت دستي يا اتوماتيك اعمال نمود. تنظيماتي بايد به دقت انجام شود تا چاپها كاملاً بر هم منطبق شوند و بطور كامل رنگ از توري عبور كرده و به كاشي برسد. بطور خلاصه ميتوان عوامل زير را در چاپ توري تأثيرگذار دانست:

1- ويژگيهاي خمير چاپ نظير دانسيته و ويسكوزيته.

2 – ميزان كشيدگي و جنس توري.

3 – سرعت چاپ زني.

4 – پيچيدگي طرح.

بزرگترين عيب روش چاپ زني با شابلون، سرعت پايين اين فرآيند است. عمر شابلونها نيز معمولاً كوتاه است و نياز به تعمير و جايگزيني دارند.

بنابراين، امروزه روش هاي چاپ با ماشين هاي روتاري و چاپ ديجيتال تقريباً جايگزين روش چاپ توري شده اند.در ادامه، روشهاي نوين چاپ در صنعت كاشي را بيشتر بررسي خواهيم كرد.

فناوري چاپ روتاري :

در فرآيند دكوراسيون به روش روتاري، از يك يا چند سيلندر سيليكوني به منظور چاپ زني استفاده ميشود.

سيلندرها، استوانه هايي با ابعاد مختلف هستند كه سطح آنها با لاستيكي از جنس سيليكون پوشيده شده است.چنين سيلندرهايي با كمك ليزر، حكاكي (Laser Engraving) ميشوند.

در فرآيند حكاكي، فايل يك طرح به گونه اي بر روي سطح سيليكون منتقل ميشود كه متناظر با هر پيكسل در فايل طرح، يك حفره بر روي سيلندر ايجاد گردد.

مطابق با شكل 4 ورود خمير چاپ به داخل اين حفرات و سپس خروج آنها بر روي سطح كاشي، منجر به اعمال چاپ بر روي كاشي ميگردد.در اينجا، خمير چاپ در اثر فشاري كه يك تيغه فلزي بسيار نازك ( Doctor Blade) بر سطح سيلندر وارد ميكند، وارد حفرات موجود بر روي سطح سيلندر ميشود.

بر اثر تماس همراه با فشار اندك سطح سيلندر با كاشي، خمير چاپ به روي سطح لعاب منتقل ميشود. در چنين حالتي، تيغه نقش پاك كننده سطح سيلندر را نيز بر عهده دارند و خمير چاپ اضافي را به درون تانك ذخيره هدايت ميكند.تنها بخشي از رنگ كه وارد حفرات موجود بر روي سطح سيلندر ميشود به سطح كاشي منتقل ميگردد و طرح مد نظر را ايجاد خواهد كرد.

در شكل 5 نيز تصويري از يك دستگاه روتاري (الف) ، به همراه نمايي نزديك از سيلندر و تيغه آن (ب) آورده شده است.

يك دستگاه روتاري ممكن است به گونه اي طراحي شده باشد كه بتوان چندين سيلندر را بر روي آن به ترتيب نصب كرد.امروزه استفاده از روتاري هاي شامل پنج سيلندر بسيار متداول است.

بديهي است كه به كمك چنين دستگاهي ميتوان يك طرح پنج چاپ را بر روي كاشي اعمال كرد. البته امكاناتي نيز موجود است كه بتوان در هر زمان يك يا چند سيلندر و به طبع آن يك يا چند چاپ را از مدار خارج نمود.

سيلندرها با ابعاد مختلفي در چاپ روتاري استفاده ميشود كه ابعاد سيلندر متناسب با ابعاد كاشي تغيير ميكند.

انواع مودهاي چاپ :

در فرآيند چاپ روتاري، به كمك تنظيم ترتيب چرخش سيلندرها و نوع طرح حكاكي شده بر روي سيلندر، ميتوان تنوع طرح و حالتهاي مختلف چاپ را ايجاد كرد.

در ادامه انواع حالتهاي چاپ و چگونگي كاركرد آنها به اختصار شرح داده ميشود.

چاپ متمركز (Centered Printing) :

در اين نوع چاپ، طرح موجود بر روي هر سيلندر بايد دقيقاً به روي مكان خاصي از كاشي منتقل شود تا مجموع چاپ هاي اعمال شده، طرح مد نظر را ايجاد كند.

به عنوان مثال، در چاپ يك گل، لازم است كه ساقه ها و گلبرگها دقيقاً در جاي خود چاپ شوند؛ تا پس از فرآيند چاپ، به درستي بر هم منطبق گردند. شكل 6 نمايي از چاپ متمركز  يك گل را نشان ميشود.

چاپ اتفاقي (Random Printing)

       در چاپ اتفاقي مهم نيست كه طرح موجود بر روي يك سيلندر در كجاي كاشي اعمال شود.از روي هم افتادن طرح موجود بر روي سيلندرهاي مختلف و بطور اتفاقي، طرح نهايي حاصل ميشود.

طرحهاي سنگ، اغلب از طريق چاپ اتفاقي روتاري توليد ميشوند.

شكل7-چگونگي اعمال يك نوع طرح اتفاقي سنگ را نشان ميدهد.

چاپ هماهنگ (Synchronized Printing)

در اينحالت، چرخش سيلندرها و سرعت حركت تسمه نقاله به گونهاي با هم هماهنگ ميشوند كه چاپ يك سيلندر بر چاپ خاصي از سيلندر ديگر منطبق شود.در اينجا بايد دقت شود كه سطح سيلندر، معمولاً مساوي با سطح كاشي نيست و معمولاً سطح سيلندر بيشتر است.لذا در اثر چرخش سيلندر بر روي دو كاشي كه پشت سر هم حركت مي-كنند، دو طرح كاملاً متفاوت بر روي اين دو كاشي ايجاد ميشود.بنابراين، ميتوان چرخش سيلندرها را طوري با هم هماهنگ كرد كه چندين طرح متفاوت پس از خروج كاشي از دستگاه روتاري روي كاشيها ايجاد گردد.

عوامل مؤثر در چاپ روتاري :

عوامل مؤثر در دستيابي به يك چاپ مناسب در فناوري چاپ روتاري را ميتوان به سه گروه تقسيم كرد:

-ويژگيهاي كاشي قبل از چاپ.

-خواص خمير چاپ.

-تنظيمات دستگاه.

ويژگيهاي كاشي قبل از چاپ

شرايط كاري ايده آل براي روتاري هنگامي حاصل ميشود كه هر يك از عوامل ذيل در توليد كاشي و قبل از چاپ آن رعايت شود:

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

اين فواصل بايد به گونهاي تنظيم شود كه رطوبت لعاب قبل از چاپ مناسب باشد.

  • تنظيم پلاستيسيته و ميزان رطوبت لعاب:

استفاده از چسب هاي پليمري مانند CMC در داخل تركيب لعاب، براي كنترل جذب آب توسط لعاب و همگني و ايجاد حالت چسبناكي در لعاب ضروري است.

اگر آب به سرعت جذب شود، امكان بوجود آمدن عيوبي مانند: ديمپل (Dimple) و تركهاي مويي در لعاب وجود دارد.

اگر آب با سرعت كمي جذب شود، خطر محدب شدن كاشي نيز وجود خواهد داشت.علاوه بر اين، استفاده از چسب در تركيب لعاب باعث كاهش ميزان پراكنده شدن گرد و غبار از سطح لعاب ميشود.

چنين پديدهاي كه ذرات لعاب از سطح آن به هوا پراكنده ميشوند، به اصطلاح پودري شدن (Powdering) لعاب گفته ميشود.

پديده پودري شدن لعاب، براي كيفيت چاپ روتاري بسيار مضر است؛ زيرا در اينحالت، ممكن است حفره هاي سيلندر بسته شوند و قابليت چاپ با وضوح بالا از دست برود.اين پديده به راحتي خمير چاپ را آلوده ميكند و بنابراين مقادير ويسكوزيته و دانسيته را افزايش ميدهد.گردي كه از لعاب بر ميخيزد، به دليل اصطحكاكي كه ايجاد ميكند، ميتواند عمر متوسط سيلندرها را نيز كاهش دهد.

به كمك چسبها و ساير افزودنيها، بهراحتي ميتوان ويسكوزيته و دانسيته را در هنگام ذخيرهكردن و اعمال لعاب تنظيم نمود.در اين حالت، سطح لعاب بصورت متخلخل باقي ميماند.همچنين، ويسكوزيته لعاب در يك مقدار ثابت باقي ميماند و زمان خشك شدن تسريع ميشود. 

  • سيستم اعمال لعاب :

بر روي صافي سطحي كه قرار است چاپ به روي آن اعمال شود، تأثيرگذار است.

  • دماي ايده آل كاشي قبل از دستگاه:

اين عامل بر روي سرعت خشك شدن خمير چاپ تأثير ميگذارد.

  • شعاع لبه هاي كاشي .

شعاع لبه هاي كاشي و ميزان فشردگي در نواحي مختلف آن با طراحي قالب در فرآيند پرس قابل تنظيم است. معمولاً لبه هاي كاشي خام به ضربه هاي مكانيكي در حين توليد حساس است و بايستي فشردگي بيشتري داشته باشند. البته فشردگي بيش از حد كاشي در لبه ها، ممكن است باعث خشك شدن غير يكنواخت لعاب شود و لبه ها برآمده گردد.اين پديده پس از چاپ، منجر به عيب TV Effect خواهد شد كه بيانگر چاپ نگرفتگي در لبه هاست. بطور كلي، شرايط بايد به گونه اي تنظيم شود كه تمام سطح كاشي چاپ خورده و از خشك شدن غيريكنواخت لعاب پرهيز شود.

  • صاف بودن كاشي‌ :
  •  

بايستي قبل از چاپ، تا جاي ممكن كاشي صاف باشد. صافي كاشي متأثر از عواملي مانند شرايط پرس، پخت بيسكويت، نحوه اعمال لعاب و انگوب و غيره ميباشد.

خواص خمير چاپ

خواص خمير چاپ كه فرآيند چاپ را تحت تأثير قرار ميدهند عبارتند از:

قدرت تركنندگي:  نوع روغن چاپ مصرفي، تركيب رنگ و پودر چاپ موجود در خمير چاپ بر ميزان تركنندگي تأثيرگذارند.

رئولوژي(نقطه تسليم/ويسكوزيته) : رئولوژي بر ورود و خروج خمير چاپ به داخل حفرات سيلندر تأثيرگذار است.

پايداري خمير چاپ : در اينجا، پايداري شيميايي، فيزيكي، تبخير و حبس شدن حبابهاي هوا مد نظر است.پايداري فيزيكي خمير چاپ، همگني و عدم رسوب آن را باعث خواهد شد.

پلاستيسيته : با كمك افزودنيهاي مناسب مانند انواع رزين، قابل تنظيم است.

تمامي عوامل فوق بر روي چگونگي قرارگيري چاپ بر روي كاشي مطابق با شكل 8 تأثير ميگذارند.بطوركلي بايد گفت كه عوامل مؤثر بايد بهگونهاي تنظيم شود كه يك چاپ ايده آل حاصل شود.

تنظيمات دستگاه :

       در فرآيند چاپ روتاري، فشار تيغه، فاصله سيلندر با كاشي، سرعت تسمه نقاله، تنظيم بودن شناساگرهاي كاشي، جنس سيلندر، زاويه و شيب تيغه، دقت در همزمان كردن سيلندرها و بسياري از عوامل ديگر بر دقت و كيفيت چاپ تأثير گذارند.

بطور مثال، با اندكي تغيير در زاويه و يا فشار تيغه ميتوان طيف رنگي يك چاپ را كم رنگتر يا پر رنگتر كرد.

سنسورهاي دقيقي بايد استفاده شود تا ورود كاشي به زير سيلندرها را با زمان دقيق چرخش آنها تنظيم كنند.

متغيرهاي بسيار زيادي در فرآيند چاپ روتاري دخيل هستند كه اپراتورهاي اين دستگاهها بايد به دقت آنها را شناسايي و تنظيم كنند.تنظيم دقيق اين متغيرها در صنعت كاشي از آن جهت اهميت بسيار زيادي دارد كه بتوان عيب شيد رنگي (اختلاف جزئي رنگ) را در توليدات مختلف به حداقل رساند.

غلبه بر مشكل شيد رنگي از دغدغه هاي مهم صنعت كاشي است و ميتوان با تنظيم متغيرها و ثبت آنها در فرآيند چاپ، آن را به حداقل رساند.از جمله عوامل ديگري كه در چاپ روتاري اهميت دارد، نوع سيلندر و نوع حكاكي است كه در ادامه به آن خواهيم پرداخت. 

انواع سيلندر :

سيلندرها را به طور كلي ميتوان از لحاظ ابعاد و سختي سيليكون طبقه بندي نمود.

ابعاد سيلندر بستگي به ابعاد كاشي و نوع طرح دارد. شكل 9 انواع سيلندر با ابعاد مختلف را نشان ميدهد.

      جنس سيلندر نيز كه با سختي سيليكون آن سنجيده ميشود از نوع استاندارد تا بسيار نرم وجود دارد.در جدول1انواع مختلف سيلندر از لحاظ سختي سيليكون آورده شده است.همچنين در اين جدول، شرايط انتخاب صحيح نوع سيلندر، با توجه به شرايط توليد و بافت سطح كاشي خلاصه شده است.

 

انواع حكاكي :

در حكاكي سيلندر، چرخش سيلندر به همراه حركت پرتوي ليزر بر سطح سيليكون باعث ايجاد حفراتي با عمق، شكل و اندازههاي مختلف ميشود.

به كمك انواع حالتهاي حكاكي، ميتوان مقدار خروج رنگ از درون حفرات سيلندر، شكل قطرات چاپ شده، ظرافت و وضوح چاپ را تنظيم نمود.در جدول 2 نام انواع حكاكي و ويژگي هاي مربوط به آنها خلاصه شده است.

 

در حكاكيHigh Definition) HD)قطر و عمق حكاكي ثابت و برابر0/1 ميليمتر است.در حكاكي نوع XD)Extra Definition) وضوح تصوير نسبت به HD كاهش مييابد.

حكاكي نوع Gray Scale) GS) ، با تغيير تعداد نقاط در واحد سطح ايجاد ميشود. با توجه به درجه بالاي تفكيك و ملايمت در شيد رنگي، اين نوع حكاكي براي جلوه هاي سنگ مناسب است ؛ ولي براي چاپهاي ضخيم مناسب نيست. حكاكيهاي 03 ، 04 و 05 نوع استاندارد حكاكي نام دارند و بسته به نياز و ويژگيهاي طرح استفاده ميشوند.به كمك ماشين روتاري و حكاكي هاي ويژه، لعاب، چاپهاي ضخيم و يكپارچه را نيز ميتوان اعمال نمود؛ كه مطالعه در اين خصوص به كمك مراجع پاياني كتاب را به خوانندگان مي سپاريم. (ادامه در مقاله بعدی … )

 

 

 

 

برگشت به بالا
سوالی دارید ؟ در واتس اپ با ما گفتگو کنید
پشتیبانی آنلاین : WhatsApp
معمولا در عرض چند دقیقه پاسخگو خواهیم بود. با سپاس از شکیبایی شما