陶瓷喷墨印刷机的喷头属高科技产品，由于其制造技术要求高，至今只有少数国家才能生产，中国仍是空白。中国的喷墨印刷机制造业每年必须从国外的工厂进口大量的喷头才能满足生产，初步估计仅国内瓷砖用喷头市场将在2014-2015年达到40-50亿元的市场份额。本期“陶城大讲堂”黄惠宁专场，一方面通过对比各品牌陶瓷喷头让业者了解不同型号喷头的主要性能，另一方面指出当前陶瓷喷头市场前景广阔，提倡中国陶瓷喷头制造产业的快速发展，早日实现陶瓷喷头国产化。
喷头发展
全球喷墨印刷用喷头生产企业大约有20家，工业应用较多的品种有：赛尔(XAAR)、精工(SEIKO)、北极星(DIMATIX)、柯尼卡美能达(KONICAMINOLTA)、爱普生(EPSON)、东芝(TOSHIBA)等，但中国至今没有生产喷头。
喷头是喷墨印刷机的核心，属微电机高精度产品。目前，能用于窑炉陶瓷行业喷墨印刷的喷头主要有四大生产企业：日本精工、英国赛尔、美国北极星(被日本富士收购)，以及日本柯尼卡。而前三者是目前三大主流喷头厂家，这三个公司比较见表1，纵观近五年喷头的技术进步主要是打印速度与精度的不断进步(表2)。
表1三大喷头公司简况
表2喷头的升级
喷头墨水循环方式
关于喷头的墨水循环方式有两种，一是以赛尔为代表的内循环技术，二是以精工为代表的外循环技术.通过多年的生产实践表明，这两种墨水的循环方式均存在优缺点。
表3喷头内循环与非内循环喷头的比较
喷头性能对比分析
各厂家的喷头既有优点，又有缺点，简单分析如下：
XAAR1001喷头
XAAR1001喷头的喷孔数量最多，可达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级;喷头两个进墨口，可以进行内循环。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。
SPT510、SPT508GS喷头
SPT510和SPT508GS两款喷头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，只能进行外循环。因为陶瓷墨水容易沉淀，墨水到喷头墨囊时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。
SPECTRAGALAXY喷头
SPECTRAGALAXY喷头的喷孔数最少，仅100个孔，但在陶瓷行业中运用得较广。从结构上看，该喷头有两个进墨口，因此可以进行自身循环。从其它性能上看，这款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。SPECTRAGALAXY喷头匹配的墨水种类很多，如水性、油性、溶剂型、银导电墨水、硅墨水、CIGS墨水、生物细胞墨水等。
北极星喷头
北极星喷头与SPECTRAGALAXY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口，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。该喷头没SPECTRAGALAXY容易疏通，刚上墨水时较难一次性把全部孔洞疏通。墨水与喷头的匹配性能较好，不需要喷头厂家认证。
表4八种喷头性能对比汇总
中国喷头市场浅析
从2009年中国的诺贝尔公司引进西班牙凯拉捷特K-700喷墨印刷机以来，由于使用初期国内企业的维护使用缺少经验，更换喷头的频率较高。进入正常使用后，受喷头的使用寿命影响，2012年诺贝尔公司对K-700喷墨印刷机一次性更换60个喷头(使用3年左右)，随着国产喷墨机生产大增，喷头的供应量出现供不应求的局面，特别是英国赛尔公司的订单大增，为此在2013年进行扩建提高生产能力。
随着中国瓷砖行业使用喷墨印刷机数量的增长，陶瓷喷头的需求量也在增长，其市场在不断增长，初步预计到2014-2015年，中国陶瓷喷墨印刷机喷头市场将达到40-50亿元。
表5三种喷头使用寿命与价格对比
表6六种喷头市场趋势
表7中国陶瓷喷墨印刷机喷头市场分析
小结与建议
1、陶瓷喷头的发展方向
墨水循环过滤系统设计更科学，“双循环”系统使用更多——喷头墨水循环复合化
喷头内外温差设计更合理，杜绝墨水聚集在喷头位置产生滴墨等——真空系统合理化
高压、高频、中偏大出墨量的喷头使用增加——喷射频率，出墨量扩大化
喷头材料结构更科学，使用寿命延长——结构材料更优化
喷头集成化、可折化，维修更方便——使用方便化
喷头的分辨率不断上升，180dpi，200dpi，360dpi，400dpi，600dpi——分辨率清晰化
为适应喷干粉，喷釉等材料的需要，喷孔的直径将增大——孔径扩大化
总体上看，喷头的质量将上升，喷头的生产量明显增加，制造成本下降，价格下降。
2、投资与市场
中国陶瓷砖行业在未来2-3年将有约3000台喷墨印刷机在线生产使用，喷头总产量15-18万个/年，更换的市场容量大，初步预测将达到40-50亿元。喷头的制造成本约2000-3000元/个，市场价格约为2-3万元/个，喷头产业的投资利润高。
3、中国应加快喷头研发与制造
尽快实现喷头国产化是我们大家共同努力的目标。目前中国陶瓷喷墨印刷机的生产能力与在线使用量居全球之首，喷头的需求量也居全球之首。广东佛山具有陶瓷机械、陶瓷化工、陶瓷原料、陶瓷砖、卫生洁具、展示中心、营销中心、信息中心等较完备的陶瓷平台。同时陶瓷色料、陶瓷墨水、陶瓷喷墨印刷机研发与生产居全球先进水平，但在产业链中正缺少陶瓷喷头。因此，建议佛山市政府牵头，向国家申报喷头产业化项目，联合中国科学院系统(解决材料问题)等组织产学研究攻关，同时积极与英国赛尔公司洽谈合作，探讨技术许可生产喷头的可行性，与以色列洽谈合作联合生产喷头。相信多渠道共同努力，一定可以解决喷头国产化问题，尽快建立中国喷头的制造产业。
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