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問：噴頭是陶瓷噴墨打印機的核心部件，噴頭的工作原理是什么？不同型號的噴頭性能有哪些特點？

答：近年來陶瓷噴墨打印技術在陶瓷行業中迅猛發展，噴頭是陶瓷噴墨打印機的核心部件，直接影響陶瓷磚打印圖案的精確度、打印速度、生產穩定性等。

1 陶瓷噴頭的工作原理

陶瓷噴頭以壓電陶瓷元件為驅動器，利用不同脈沖頻率、電壓值為驅動電壓，通過驅動壓電陶瓷發生體積形變，在墨水腔內產生壓力波，通過共振將墨水振出噴孔。噴墨工藝既受墨水的物理性能、噴頭孔內徑的影響，又受波形方程、溫度補償方程的影響。

壓電式噴頭是由噴嘴面板、噴嘴、壓電陶瓷片和墨水倉組成。其工作原理是在壓電器件上施加電壓信號，使其產生變形，并擠壓噴頭內的墨水，產生壓力波，使墨水噴出。當鋯鈦酸鉛壓電陶瓷片（PZT晶片）未施加驅動信號時，噴嘴處的壓力由墨水倉決定，并且通常是負壓，墨水在表面壓力的作用下保持在墨水倉中。當需要噴射時，在壓電陶瓷上施加一個脈沖電壓，而使壓電陶瓷片產生彈性變形，該變形使噴頭的噴嘴處形成一個墨滴，并從噴嘴噴射出，達到承印物指定位置。壓電式噴頭對墨水的控制能力強，容易實現高精度的噴射，并且反應速度快。

2 不同型號噴頭的特點分析

2.1 XAAR1001噴頭

XAAR1001噴頭的噴孔數量最多，可達到1 000個、噴頭精度可達360dpi。噴頭分為兩排，每排500個孔，墨滴的大小在6～42pl，灰度級別可以控制在8；噴頭有2個進墨口，可以進行外部循環。

XAAR1001噴頭點火頻率低、墨點速度慢、不耐磨損，采用特氟瓏材料制作。由于陶瓷墨水采用的是納米顆粒，打印時間太長噴孔會變形、變大，導致打印精度下降。目前由于XAAR1001噴頭產量有限、噴頭的價格昂貴、與墨水匹配較難等方面的原因，導致噴繪機的生產受到了一定的影響。

2.2 精工SPT510、SPT508GS噴頭

精工SPT510和SPT508GS噴頭的主要區別為灰度級別：SPT510不帶灰度級別；SPT508GS帶3級灰度。其外觀形狀基本一樣，噴孔數量也差不多。精工噴頭點火頻率不算最高，最大的優點是采用不銹鋼材料制成，耐磨性能好。但這兩款噴頭都只有一個進墨口，只能進行內循環，不適合陶瓷墨水在其噴頭上使用。因為陶瓷墨水容易沉淀，墨水到噴頭墨囊時間就有可能導致沉淀產生，影響圖案效果。

2.3 Spectra Galaxy噴頭

Spectra Galaxy噴頭的噴孔數最少，僅有100個，噴頭有2個進墨口，因此可以進行自身循環。噴頭的點火頻率較高（2萬次／s），噴墨速度快（8m／s），采用不銹鋼材料制成，耐磨性能好，使用壽命長，噴頭不易堵孔，噴墨順暢，即使顆粒過大將噴孔堵住，易于清洗、疏通。圖案成像效果好，與之匹配的墨水范圍寬，可匹配多種類型墨水，如水性、油性、溶劑性、銀導電墨水、硅墨水、CIGS墨水、生物細胞墨水等。

2.4 北極星噴頭

Spectra北極星噴頭與Galaxy噴頭區別較大。北極星噴頭由2片噴頭組成，每片噴頭上有2個進墨孔，每片噴頭的噴孔分為兩排，相當于有4個進墨口，4排噴孔，每排噴孔為128個。北極星噴頭點火頻率高，噴墨速度快（8m／s），采用不銹鋼制成。與Spectra Galaxy噴頭區別在于噴孔不容易疏通，剛上墨水時較難一次性將全部孔洞疏通。

問：如何維護與保養陶瓷噴墨打印機用噴頭？

答：正確地使用噴頭，能保證設備工作穩定運行，提高設備打印質量，節約產品生產成本。正確地使用、維護和保養可提高噴頭的使用壽命。

在噴頭使用過程中，可分為拆封、安裝、注墨、打印、清洗、待機、拆卸、儲存等幾方面。通常拆封、安裝、注墨均是由設備專業的技術人員完成，在生產過程當中用戶主要是負責打印、清洗、待機、拆卸、儲存等幾個環節，即噴頭的使用、維護和保養。

1）噴頭在使用過程當中，應密切關注噴頭的狀態變化，制定完整操作注意事項以及使用過程中的狀態記錄表格。

2）在噴印過程當中，打印中一旦產生白線現象，應立刻檢查產生的原因，是噴孔未出墨，還是噴嘴表面有污物造成噴孔出墨不正常。通常使用設備自帶的清洗程序，利用壓力使墨水從噴嘴板的噴孔流出，然后擦拭干凈，即可解決，但此時需要注意的是白線產生的位置是否固定，分析白線產生的頻率間隔。如果產生白線的位置固定在某處，則需引起重視，隨著連續的工作，有可能造成設備損壞。

3）盡量避免噴頭長期外露，定期檢查噴頭上的墨路和電路連接情況，清理噴頭周圍的灰塵、墨水等雜物，以保持噴頭工作環境的清潔，避免隱患的形成。在清理噴頭環境時，必須在斷電后10～30s再對噴頭進行操作（須等待其放電完全后再操作）。由于噴頭屬于精密電子器件，很容易受靜電影響，在操作噴頭前人體必須充分釋放靜電，譬如：洗手，帶靜電手環等。

4）在生產前，使用設備自帶的清洗程序，清洗噴頭，以確保噴頭工作正常，并打印噴頭狀態，留底存檔并記錄時間。記錄打印過程當中產生白線的頻率和位置，以及臨時處理的方法，每周做一次匯總審查，做好噴頭的狀態的交接，上班前打印狀態圖，了解噴頭狀態，下班時打印狀態圖，查看噴頭狀態變化。

5）除了常規清洗外，還應定期使用清洗液清洗噴頭和噴嘴板上殘留的墨跡等，做好設備待機時噴頭的維護工作。

定期清潔噴頭可以有效地清潔噴頭內部的墨水流路，保持墨水流路暢通，清潔噴孔內外殘余墨水，有利于保持噴頭的噴孔狀態。

6）由于噴頭長時間打印，噴頭噴嘴板上會殘留墨水，在常規清洗時不易清潔干凈，墨水可能會因為風干而干涸在噴嘴板表面，從而影響噴墨性能，容易形成白線。清洗時使用棉棒沾取清洗液，輕輕擦拭噴嘴板，擦拭時要保持一個方向；只擦拭噴孔兩邊的區域，不要直接接觸噴孔，最好是按垂直于噴孔的方向來清潔，平行于噴孔方向擦拭時容易將污物堆積到噴孔上。如遇到不容易清潔的墨跡，應先沾取少量清洗液，濕潤墨跡表面，過幾分鐘后再進行清潔或使用無塵紙浸泡的方式，先將無塵紙剪成噴嘴板大小，再用清洗液濕潤，然后貼在噴嘴板上，再使用棉棒清潔。在整個清潔過程當中，棉棒接觸噴嘴板后即可，不要用力按壓，以免損壞噴嘴板，影響噴墨打印性能。

7）做好保濕工作，設備處于待機狀態時，必須將噴頭與清洗海綿保持接觸，并啟動墨水循環程序，不要長時間讓噴頭暴露在空氣中，墨水容易在噴頭嘴管道里沉積，噴頭噴嘴表面的墨水容易被風干而堵塞噴孔。

8）定期更換墨水過濾器、空氣過濾器、供墨系統易損件，可以有效減少工作隱患，避免特殊事情的發生。

9）在停機、檢修時，噴頭在一段時間不工作，要做好噴頭的保養工作。停機后，首先將噴頭拆除，再做其他的檢修工作。拆除前需將噴頭進墨管切斷，以免進墨口的墨水流出，滴落在噴頭上，損壞電路接插件和電路板電子器件；拆除噴頭時，提前準備好放置器具，由于噴頭數量較多，切勿隨意擺放，而且拆除下來的噴頭內部可能還存有一定量的殘余墨水，噴頭拆下時，避免內部墨水流至噴頭上；拆除后盡快將噴頭的進墨口堵塞，以防灰塵進到噴頭內部，將噴頭封好后，轉移到清潔的環境中進行清洗，此時的清洗是全手工進行，也可以使用清洗設備清潔，其主要目的是將噴頭內部的墨水清理干凈，清洗時至少要分3個階段清洗直至內部清洗干凈。將清洗完的噴頭注入保濕液，然后封存于陰涼環境中，或用清洗液代替。清洗方法是：先在不銹鋼盤內鋪墊無塵紙，再倒入一定量的清洗液，浸濕無塵紙即可，再將噴頭內注滿清洗液后立放置在盤內，需要注意的是將噴嘴板接觸無塵紙，放穩噴頭后，再進行密封存放，由于清洗液易揮發，要定期補充墨水廠商提供的清洗液。

本欄目責任編輯 姚 遠