陶瓷噴墨打印技術普及 國產化之路艱難推進

時間:2015-10-26

來源:網絡轉載

導語:陶瓷噴墨打印技術受歐洲企業(yè)封鎖,國內企業(yè)在突破國外技術封鎖的過程中,經歷了探索、失敗、重啟,在艱難中推進技術國產化。

如今的瓷磚種類五花八門,花色多樣,圖案逼真,甚至出現(xiàn)定制化產品,這些變化都得益于近些年陶瓷噴墨打印技術的應用和普及。但事實上,這項技術受歐洲企業(yè)封鎖,國內企業(yè)在突破國外技術封鎖的過程中,經歷了探索、失敗、重啟,在艱難中推進技術國產化。

遲到的印花技術革命

噴墨技術在建陶行業(yè)的應用意義重大。業(yè)內稱陶瓷噴墨打印技術為繼絲網印刷、輥筒印刷后的“第三次印花技術革命”。它對于陶瓷行業(yè)轉型升級的作用,包括了降低成本、提升效率、提升品質等多個方面,最重要的是大大豐富了瓷磚的花色品種,并在一定程度上為瓷磚定制化生產提供可能。

早在2000年左右,陶瓷噴墨打印技術便在歐洲實現(xiàn)工業(yè)化應用。但直到2008年以前,歐洲企業(yè)始終在該技術上對國內廠商實施技術封鎖。

“十幾年前歐洲就有陶瓷噴墨機了,以前我們去歐洲看到過這些機器。但他們互相間都說好了,不賣給中國。因此2008年以前中國陶瓷廠不可能買得到噴墨機。”佛山市三水盈捷精密機械有限公司(以下簡稱“盈捷精密”)總經理彭基昌說。

佛山市明朝科技開發(fā)有限公司(以下簡稱“明朝科技”)股東、副總經理毛雷在2003年即預判了噴墨技術在建陶行業(yè)應用的趨勢和前景,并帶隊開始研發(fā)陶瓷噴墨打印所需的墨水。但當時噴墨機遲遲未進入國內,墨水研發(fā)于2006年中斷。

隨著2008年金融危機降臨,歐洲企業(yè)為了拓展中國市場,逐步向中國輸出陶瓷噴墨打印技術。2009年,金牌亞洲陶瓷公司率先引進陶瓷噴墨打印機,并于第二年年初推出首款噴墨瓷磚產品,首開佛山陶企應用噴墨打印技術的先河。

但國內陶企在該領域的“好日子”并未就此到來。起初,國外公司處于壟斷地位,噴墨機和墨水的售價都非常高。“記得當時有一款進口噴墨機賣200多萬元”,“最初進口墨水一噸要賣60、70萬元”,彭基昌回憶稱,但如今,同款噴墨機已經降到幾十萬元,而國產墨水每噸僅售五六萬元。

而且,當時進口噴墨機與墨水捆綁銷售,“比如說用了塞爾噴頭,就必須配益達加或福祿的墨水,用國產墨水就不給保修。”明朝科技技術總監(jiān)譚海林說。

國產噴墨機彎道超車

令人意外的是,陶瓷噴墨打印技術輸入國內后短短一兩年時間,國產噴墨機就面世了。

隨后,國產噴墨機以明顯的價格優(yōu)勢迅速打破了進口機的壟斷地位,市場占有率逐年攀升,于近兩年取得市場主導地位。據(jù)彭基昌估算,目前國內建陶行業(yè)應用的噴墨機大約3100-3200臺,其中90%是國產的。

其中,佛山市三水盈捷精密機械有限公司、佛山市希望陶瓷機械設備有限公司、佛山市美嘉陶瓷設備有限公司三大廠商占了70%左右的市場份額。

雖然盈捷精密在國產噴墨機大發(fā)展中獲利,可彭基昌本人卻對這一過程有反思:“為什么有的建陶裝備技術,我們做了20年還是做得不夠好,但噴墨機卻短短幾年就趕上了?”

“究其原因,主要是因為我們的噴墨設備零部件都是進口的多,噴頭、伺服電機、皮帶、墨水泵甚至一條墨水膠管都是進口的,大家都是用這些進口部件組裝”,彭基昌說,他為此感到有點悲哀。

他介紹,噴墨機核心技術包含兩大塊,一塊是噴頭,另一塊是控制系統(tǒng)。噴頭核心技術國內基本沒有,還牢牢掌握在美國、英國、日本的幾家企業(yè)手中。國內的數(shù)碼控制技術較強,盈捷精密所產噴墨機的控制系統(tǒng)就是同國內公司合作開發(fā)的。

“實際上像伺服電機、墨水泵這些部件,還是有國產的,就是噴頭目前還做不到。”彭基昌說,然而,一臺噴墨機80%的成本都在噴頭上。

產學研合作下的陶瓷墨水

國內對于陶瓷墨水的研究要比噴墨設備早得多。自2000年開始,以陜西科技大學、南昌航空工業(yè)學院、天津大學為代表的高??蒲辛α浚懤m(xù)發(fā)表有關陶瓷墨水的論文數(shù)十篇。

但佛山陶企對高校的研究成果并不感冒。譚海林表示,“最早的研發(fā)是從學校開始的,但是學校的研究著重理論,比較脫離實際,和我們工業(yè)化大生產的工藝是大相徑庭的。”

他認為,當時高校研究出的方法,一是成本高,二是和建陶生產工藝不相吻合。比如廣東的建陶基本在1150到1230攝氏度溫度范圍燒成,學校里可能不了解這個情況,燒出來可能沒有顏色,可能變色。“而我們一直在陶瓷行業(yè)做,就比較了解生產實際。”

譚海林是明朝科技2009年重啟陶瓷墨水研發(fā)時,從研究院聘請來的“外援”。他的到來,為該企業(yè)重新指出了研發(fā)路徑。

此前,明朝科技采用溶膠凝膠法制備墨水,該方法的優(yōu)點是穩(wěn)定性強,缺點是制備工藝復雜,生產成本高。譚海林則主張采用分散研磨法,該方法優(yōu)點是制備工藝簡單,成本低,缺點是分散性、穩(wěn)定性差。“起初我們在技術路線上存在一些爭論”。

從現(xiàn)在的角度來看,采取溶膠凝膠法是走了彎路。溶膠凝膠法制備工藝復雜,在做一兩種顏色的墨水時有優(yōu)勢,但工業(yè)化大生產需要我們把所有顏色都做出來,用分散研磨法是最簡單經濟的,譚海林說。

分散研磨法需要用到砂磨機,這種設備在科研單位很常見,但在當時的陶瓷行業(yè)屬于罕見。砂磨機售價昂貴,實驗級就要幾十萬元,工業(yè)級則需兩三百萬元。“傳統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)就會考慮這個投入值不值,就這么一臺小的實驗機就要四五十萬。”

不斷協(xié)商之后,管理層最終認可譚海林的意見。目前,明朝科技已是國產陶瓷墨水的主要供應商之一,其“新型陶瓷墨水”項目還在去年三水區(qū)首屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中勝出獲獎。

國內廠商血拼價格戰(zhàn)

國產噴墨機和陶瓷墨水占領國內市場后,各廠商之間的價格戰(zhàn)愈打愈烈。

“從國產噴墨打印機出現(xiàn)至今,同一型號產品降價超過100萬很常見。”“國產墨水面世5年時間,價格跌幅達10倍。”彭基昌和譚海林分別表示。

譚海林說,目前噴墨機廠商和墨水廠商在價格上都已降無可降。他們都正在為各自企業(yè)尋找新的利潤增長點。

彭基昌考慮的是跨領域擴張,比如在紡織服裝行業(yè)、包裝行業(yè)的印花,現(xiàn)在還在用絲網等傳統(tǒng)印花技術,今后也可以應用噴墨印花。

“我們正在開發(fā)新產品,這可能是國內第一個在做的,就是滲花墨水,之前的墨水都是表面文章,滲花墨水可以滲透到磚坯里面去。”譚海林興奮地談起新產品,“研發(fā)已經成功了,正在陶瓷廠試用,國內其他廠家要跟進也比較難,至少要一兩年時間。”

但對于普通陶瓷墨水的市場前景,譚海林表示說不清楚,“國內墨水斗得比較兇。國外的墨水廠商間也是有競爭的,但基本上是良性的,國內則是你死我活的競爭。”

即使價格戰(zhàn)兇猛,也不可否認其積極一面。景德鎮(zhèn)陶瓷學院教授張柏清等人撰文認為,國內廠家的設備較進口機器有明顯的價格優(yōu)勢,大大推動了噴墨設備在國內的普及。

業(yè)內統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,2010年4月,國內陶瓷噴墨打印機保有量約40臺,5年后,這一數(shù)據(jù)達到3100-3200臺,年均增幅超過15倍。

中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會副秘書長尹虹表示,“噴墨技術剛出來時價格太高,大家都沒想到它能替代傳統(tǒng)的輥筒印花,只是做個性化產品”,但當它的成本可以和傳統(tǒng)印花競爭的話,普及率自然就上去了。

據(jù)譚海林估算,噴墨技術可能占到國內建陶行業(yè)印花市場份額的85%以上,只剩下一些特殊的產品要用絲網和輥筒印花。國外這一數(shù)據(jù)可能達到90%以上。“但國外是發(fā)展了十幾年時間,國內只用了5年左右。”

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