I quaderni di ACIMAC - Edizione 2014/2015 by Kairos Media Group (div. ceramics)

E D I Z I O N E

ACIMAC

I QUADERNI DI

2014 2015

Smaltatura decorazione digitale e

delle piastrelle ceramiche

E D I Z I O N E

ACIMAC

I QUADERNI DI

2014 2015

Scatti dal convegno Acimac/Tecnargilla "VI Meeting annuale sulla Tecnologia Digitale", Rimini

© Copyright ACIMAC, Associazione Costruttori Italiani Macchine Attrezzature per Ceramica Via Fossa Buracchione 84 • 41126 Baggiovara (MO) • Italy • Tel. +39 059 510 336 • www.acimac.it Edito da S.A.L.A. srl • Via Fossa Buracchione 84 • 41126 Baggiovara (MO) • Italy • Tel. +39 059 510 108

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Premessa

La collana de “I quaderni di Acimac” dedicati alle tecnologie di decorazione digitale si arricchisce quest'anno del quinto instant book che raccoglie le più recenti innovazioni tecnologiche introdotte in questo specifico segmento. Realizzato in collaborazione con la rivista Ceramic World Review, questa edizione del Quaderno sarà disponibile in tutte le maggiori manifestazioni fieristiche di settore del 2015, oltre ad essere peraltro scaricabile gratuitamente in formato elettronico sul sito www.tiledizioni. it, nella pagina dedicata alla manualistica tecnica Acimac. Lo spirito de "I quaderni di Acimac" è di promuovere la diffusione della “cultura ceramica” negli aspetti tecnologici e di processo, affrontando le tematiche di maggiore attualità con un taglio divulgativo e snello, ma il più possibile esaustivo e approfondito; in questo siamo stati supportati direttamente dal know-how delle aziende fornitrici di tecnologia ceramica, che sono le vere autrici

Fabio Tarozzi

delle pubblicazioni. L'attualità del tema "Decorazione Digitale", che ora si arricchisce con l'introduzione sul mercato di nuove tecnologie di "Smaltatura Digitale", è indubbia e sotto gli occhi di tutti, tanto che fin dalla prima edizione del Quaderno nel 2009 era evidente che almeno ogni due anni avremmo dovuto procedere ad un opportuno aggiornamento. La realtà ci ha invece indotto a proporlo a cadenza annuale. Da un lato, perché la tecnologia digitale in ceramica si sta evolvendo a ritmi impressionanti e ha visto la comparsa sul mercato di nuovi operatori (costruttori di macchine, fornitori di inchiostri e di servizi); dall'altro, perché la diffusione già massiccia di sistemi di stampa digitale in ceramica in larga parte del mondo impone ora a molti produttori di piastrelle di affinare le conoscenze sulle potenzialità delle tecnologie disponibili e sulle possibilità di ulteriore ottimizzazione della produzione digitale ceramica.

Che vi sia grande sensibilità verso questo tema e "fame di conoscenza" lo si è potuto constatare il 23 settembre 2014, in occasione del VI° Meeting annuale sulla Tecnologia Digitale, organizzato da Acimac e Tecnargilla a Rimini, che ha visto la presenza in sala di circa 700 tecnici e operatori dell'industria ceramica mondiale. Questo nuovo "Quaderno di Acimac" contiene diversi degli interventi presentati a quel convegno e contributi nuovi forniti direttamente dalle aziende impegnate in questo segmento nel campo del Colour Management, della fornitura di inchiostri e smalti digitali e nella costruzione di macchine di stampa inkjet. Siamo certi che potrà fornire un nuovo valido contributo alle conoscenze degli operatori del settore in Italia e all'estero. Uguale certezza vi è sul fatto che la ricerca in questo campo continua in maniera costante e che sarà in grado di produrre ulteriori evoluzioni già nel breve periodo. Fabio Tarozzi Presidente Acimac

Indice Colorobbia Digital Space: l'evoluzione digitale continua ........................................... pag. 2 Esmalglass-Itaca, nuove soluzioni digitali per il mercato ceramico .......................... pag. 6 INCO Quick Stain: pigmenti per inchiostri ceramici................................................ pag. 8 Diversa: un nuovo concetto di fare ceramica

.......................................................................pag. 12

Innovazione della tecnologia di decorazione digitale Durst.................................................pag. 16 Soluzioni innovative per una prototipazione rapida ed economica Le infinite potenzialità della rivoluzione digitale

...................................pag. 22

....................................................................pag. 28

Soluzioni avanzate di color management per la decorazione digitale in ceramica Novità nella produzione di sospensioni di pigmenti in dimensione submicronica

.......pag. 32

........pag. 36

Fabio Tarozzi

Colorobbia Digital Space: l’evoluzione digitale continua

di Fabio Avoni

In un periodo nel quale l’evoluzione tecnologica nel settore ceramico continua ad avanzare, Colorobbia presenta al mercato le ultime novità

di Colorobbia Digital Space. Colorobbia Digital Space non è solo una gamma di materiali per tecnolo-

gia digitale ma rappresenta piuttosto una serie di soluzioni integrate che racchiudono concetti quali: design, inchiostri, smalti e tecnologia.

LA GAMMA DI COLOROBBIA DIGITAL SPACE

• SERIE EHP (Extended Hydrophilic Properties). Questa serie, consolidata e presente nel mercato già da diversi anni, ha consentito a Colorobbia di ritagliarsi un ruolo di primo piano anche per ciò che riguarda la fornitura dei materiali per decorazione digitale. Le principali caratteristiche di questa serie sono l’elevatissima stabilità del sistema inchiostro, l’ampiezza nella gamma dei colori e l’elevatissimo grado di compatibilità fra l’inchiostro e l’acqua, acqua da intendersi soprattutto come suo contenuto nei materiali comunemente utilizzati in linea (engobbi, smalti, discature, etc…). Questa caratteristica intrinseca alla serie EHP consente di prevenire numerosi difetti superficiali e problematiche applicative dovute appunto alla totale incompatibilità dell’acqua con alcuni solventi organici. La Serie EHP comprende la famiglia C-Inks (inchiostri pigmentati), la famiglia C-Glaze (inchiostri ad effetto quali matt, bianco ed affondante) e quella C-Shine (inchiostri ad effetto non convenzionali come l’effetto metallizzato).

. I quaderni di Acimac - Edizione 2014

• SERIE ETR (Extended Temperature Range). Questa nuova serie, introdotta da poco nel mercato, costituisce un’interessante alternativa alla precedente: grazie a questa nuova gamma, infatti, Colorobbia riesce a proporre ai propri clienti una serie di inchiostri molto performanti e produttivi anche in condizioni di processo critiche con alte temperature delle piastrelle ed elevato sviluppo di vapore acqueo. Questa nuova serie riprende esat-

tamente le famiglie della precedente (C-Inks, C-Glaze e C-Shine), aggiungendo però questa importante differenza spendibile ove si sia in presenza di condizioni produttive ben identificate. Oltre ciò, fattori quali ampiezza del gamut e stabilità del materiale sono stati completamente mantenuti. Con queste due serie Colorobbia mette a disposizione dei propri clienti un’offerta in termini d’inchiostri inkjet quanto mai completa e in grado soprattutto di garantire le massime performance in ogni condizione produttiva possibile. Ma l’offerta di Colorobbia Digital Space non si limita solo a questo. A differenza di 5-6 anni fa, infatti, i benefici apportati dalla decorazione digitale sono oramai chiari e consolidati. Sfruttando i vantaggi portati da questa tecnologia si va alla ricerca della possibilità di applicare maggior quantità di materiale rispetto al tradizionale getto d’inchiostro, di utilizzare materiali ancor più funzionali, di personalizzare sempre più il prodotto finito e chiaramente di ottimizzare il processo per aumentarne l’efficienza. Una possibile traduzione di questi concetti è la completa digitalizzazione della linea di smaltatura, quindi non più solo decorazione digitale ma anche smaltatura digitale. Quello che poteva essere considerato un sogno o una frontiera difficilmente raggiungibile ora si può vedere come un traguardo sempre più concreto. Colorobbia vede possibile il raggiungimento di questo traguardo attraver-

so due soluzioni fra loro complementari e non alternative: la smaltatura a basso scarico e la smaltatura ad alto scarico di materiale. • Alto scarico: possibilità di scaricare materiale da un minimo di 300400 g/m2 fino ad 1 kg ed oltre, ma con una risoluzione chiaramente inferiore a quella dell’inkjet “classico”. Tecnologia applicabile sia in pavimento sia in rivestimento e ugualmente versatile in termini di posizionamento nel layout ceramico. In questo caso, la macchina per apportare materiale può essere posizionata prima dell’inkjet a colori (per replicare, ad esempio, una struttura svincolandosi quindi dall’utilizzo di particolari stampi oppure per applicare una campitura piena di engobbio/smalto) oppure dopo la decoratrice che apporta colore per poter depositare una quantità di materiale che consenta un’eventuale lappatura o levigatura. • Basso scarico: possibilità di scaricare, con alta risoluzione di stampa, materiale da un minimo di 30-40 g/m2 fino a un massimo di 200-300 g/m2. Anche in questo caso tale applicazione può essere prevista sia in pavimento sia in rivestimento, collocando la macchina prima o dopo l’inkjet che decora sfruttando le innumerevoli possibilità di sincronizzazione di trame che il digitale può offrire. Anche in questo caso le possibilità di personalizzazione sono infinite vista la possibilità di avere tutte le macchine in continuo dialogo fra loro.

Seguendo questa sua filosofia sui nuovi step tecnologici in atto, Colorobbia ha, perciò, sviluppato due

nuove serie di materiali, per coprire ogni esigenza del cliente ceramico: la serie HQ e la serie SPS.

La Serie HQ è principalmente destinata all’alto scarico di materiale e comprende materiali a base acqua con una distribuzione granulometrica chiaramente inferiore a quella degli smalti tradizionali, ma certamente superiore a quella degli inchiostri da digitale. Per questa serie di materiali, a livello di distribuzione granulometrica, il D100 è inferiore a 20 micron. L’attuale proposta di Colorobbia prevede un engobbio, uno smaltobbio, uno smalto matt, una cristallina, un super bianco, un ceroso ma anche effetti più ricercati come un lustro ed un metallizzato. Materiali nati per essere funzionali nei cicli da pavimento ma con la possibilità di essere sviluppati anche per il rivestimento. Le immagini 1 e 2 mostrano due prodotti ottenuti con tali materiali.

Colorobbia tiene anche a precisare quella che è la sua visione per quanto concerne i materiali definiti a base acqua. Nel nostro settore, infatti, si fa un grande uso di questa definizione ma realmente cosa significa? Un materiale a base acqua è un sistema contenente una rilevante percentuale di acqua, nel nostro settore identificabile indicativamente intorno ad un 30-40%. Non devono essere considerati materiali “water based” materiali che hanno percentuali inferiori o materiali senza acqua ma a lei compatibili. Se ne desume, perciò, che nell’accezione comune un materiale a “base acqua” non è un sistema che debba obbligatoriamente contenere l’acqua come solvente al 100%.

FIG. 1 - Smaltobbio serie HQ per l’effetto struttura

Per quanto riguarda la possibilità di smaltare a basso peso, Colorobbia propone, invece, la nuova serie SPS. Tale serie nasce per coprire l’esigenza dei produttori di testine di applicare materiali a basso peso. Materiali sempre a base solvente caratterizzati da una differente ed innovativa distribuzione granulometrica. Tale distribuzione granulometrica permette di conseguire maggior intensità in colori notoriamente più “light” come il giallo e il rosa, ma soprattutto possibilità di utilizzare materiali che possano apportare non colore ma materia e quindi ottenere effetti e textures superficiali fino a ieri non ottenibili in via

digitale. Colorobbia può già proporre colori come appunto il giallo e il rosa, ma anche due effetti come un matt e una cristallina. Effetti che eventualmente, applicati attraverso una doppia barra, possono dare alla superficie ceramica un effetto paritetico, se non migliore in termini di funzionalità, rispetto agli smalti tradizionali. Le foto 3 e 4 mostrano due prodotti realizzati con alcuni di questi materiali.

FIG. 3 - Smalto Matt serie SPS su fondo lucido

FIG. 4 - Smalto matt ad incastro e finitura lucida, entrambi serie SPS

FIG. 2 - Smalto matt serie HQ

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 3

Tutti i materiali che in tema digitale Colorobbia propone sono completamenti testati ed approvati dalla maggioranza dei principali produttori di macchine e testine. Ed è proprio grazie a questa importante e continua collaborazione con i principali OEM che Colorobbia ha già industrializzato i prodotti della serie SPS presso un’importante azienda ceramica italiana, la quale ha prodotto su scala industriale differenti modelli sfruttando a pieno le infinite possibilità di decorazione date dall’applicazione digitale di questi materiali. Colorobbia crede che, grazie ai vantaggi del digitale, si possa arrivare a ottenere una piastrella finita completamente smaltata e decorata attraverso applicazioni digitali. In tal senso Colorobbia offre materiali molto funzionali che, combinati fra loro, possono interagire come una successione di

strati portando all’ottenimento di una piastrella innovativa e completamente digitale. Questi materiali sono da intendersi molto funzionali nel senso che interagiscono attraverso la successione dei “layers” con i quali sono depositati sul supporto ceramico. La loro interazione consente anche di applicare un peso inferiore rispetto a quello per via tradizionale e rende possibile l’ottenimento di effetti e textures altrimenti non conseguibili. A proposito di materiali funzionali capaci di sviluppare effetti non tradizionalmente ottenibili, Colorobbia presentò al mercato, già durante il convegno ACIMAC sulle tecnologie di decorazione digitale svolto nel Novembre 2012, la serie brevettata C-Shine. Attraverso la sovrapposizione di un’interfase con uno dei due inchiostri della gamma (effetto “gold” o effetto “silver”) si ha

la possibilità di ottenere, grazie a fenomeni di interferenza ottica, effetti innovativi che possono spaziare dal metallizzato all’effetto cotto. Variando il peso di applicazione dei materiali si può, infatti, conseguire una versatilità enorme in termini di effetti e colori. Questa grandissima versatilità, anche in un’ottica di costi, è veramente importante dato che Colorobbia riesce a innovare i propri prodotti anche solo con l’utilizzo di un materiale quale appunto l’inchiostro C-Shine. In attesa di vedere in una realtà produttiva una linea completamente “digital”, Colorobbia ha già messo a punto, e sta ancora studiando e sviluppando nei suoi diversi laboratori di R&D, materiali di ogni tipo per coprire ogni esigenza della tecnologia e del cliente finale, come si può vedere dallo schema seguente.

COME SI ARTICOLA L’OFFERTA COLOROBBIA

. I quaderni di Acimac - Edizione 2014

CONCLUSIONI

Colorobbia Digital Space è molto di più di quello che si può intendere o vedere da una semplice chart di colori o da una singola staffetta di un effetto/smalto digitale. Colorobbia Digital Space è l’insieme di quei fattori imprescindibili che, anche grazie ai suoi 90 anni di esperienza, l’azienda vuole garantire al cliente: affidabilità dei propri ma-

teriali, sicurezza a monte e a valle del processo per la salvaguardia delle persone e dell’ambiente, un servizio di assistenza tecnica senza pari in termini di qualità e rapidità nonché ramificato in tutto il mondo grazie alle numerose filiali dislocate in tutte le aree ceramiche di interesse ed in fase di sviluppo, un know-how proprietario su

tutti i processi produttivi alle spalle dei nostri prodotti, equipe di tecnici specializzati sia nella ricerca del prodotto di base che del progetto finito. Un insieme di valori imprescindibili che hanno un solo denominatore comune, ossia la passione che ogni dipendente mette al servizio dell’azienda ma soprattutto dei clienti.

NOTE

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 5

Esmalglass-Itaca, nuove soluzioni digitali per il mercato ceramico di Armando Meletti, Alessandro Ferrari ALTA TECNOLOGIA PER APPLICARE MATERIA IN DIGITALE

Ogni giorno è sempre più evidente l’assoluta rivoluzione della tecnologia digitale nel mondo della ceramica, una rivoluzione iniziata con gli inchiostri pigmentati e che ha confermato ai produttori di pavimenti e rivestimenti ceramici gli enormi vantaggi produttivi ed economici apportati. Ma perché fermarsi ai soli vantaggi della decorazione digitale quando la ceramica è molto più di questo? La ceramica è la somma di strutture, contrasti, brillantezza e differenti tattilità ottenibili tramite la materia. E se questa “materia” fosse ottenibile con l’utilizzo di sistemi digitali che permettono di decorare e smaltare simultaneamente e in modo sincronizato, potremmo moltiplicare gli innumerevoli vantaggi della tecnologia digitale. Per questo motivo Esmalglass-Itaca si è posta come obiettivo quello di depositare materia digitalmente e, dopo anni di ricerca e numerose prove ha sviluppato due nuove famiglie di prodotti, Digital Effects e Digital Materials, che completano la gamma di inchiostri digitali Digitalinks, da tanti anni utilizzata nella decorazione delle piastrelle dei clienti EsmalglassItaca. Le due famiglie sono progettate per offrire la possibilità di creare un pro-

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cesso totalmente digitale. I prodotti della serie “Digital Effects” sono materiali submicronici idonei alle attuali testine di stampa. Contengono particelle nanometriche la cui distribuzione granulometrica conferisce un’eccellente stabilità fisica oltre a ottime prestazioni nelle testine. In questa categoria si trovano materiali che integrano la decorazione attuale e creano effetti speciali. Possiamo trovare: un bianco utilizzato per creare decorazioni o come base per gli inchiostri digitali; un effetto lucido trasparente sviluppato per creare zone di contrasto lucido-matt; un matt trasparente e un reagente “camaleonte” che crea piccole variazioni di livello nello smalto base formando micro-rilievi. I prodotti della serie “Digital Materials” sono materiali micronici adatti alle nuove testine di stampa ad alto scarico, che consentono grammature di materiali notevolmente superiori ai 100 grs/m2, superando il kg/m2. Questi prodotti si caratterizzano per una base acquosa e una dimensione della particella superiore ai 3 micron. Questa maggiore dimensione rispetto ai prodotti submicron è direttamente vincolata all’effetto ceramico che si ottiene, e permette di deposi-

tare digitalmente le stesse quantità di materiale depositate attualmente con campane, serigrafie piane, a rullo o fumé. Inoltre, si ha un’importante diminuzione di prezzo rispetto ai materiali submicronici, elemento indispensabile per l’utilizzo industriale ad elevata grammatura. Questi due fattori rafforzano l’idea di creare un processo produttivo ceramico totalmente digitale. La famiglia dei Digital Materials include: un bianco matt, un matt trasparente, un matt trasparente satinato, una cristallina, un metallizzato per monoporosa e porcellanato e un lustro. Si possono applicare a campo pieno prima o dopo la decorazione, o utilizzando un disegno definito e sincronizzato con il resto del processo per creare effetti esasperati come quelli ottenuti con serigrafie o rulli, o anche creare rilievi che normalmente si ottengono con uno stampo a pressa. E’ quindi possibile ottenere qualsiasi tipo di copertura comparabile ai metodi utilizzati attualmente, però con tutti i vantaggi produttivi della tecnologia digitale. È importante segnalare che Esmalglass-Itaca sta studiando e sviluppando questi materiali già da diversi anni, lanciati per la prima volta

a Cevisama 2011 conquistando l’Alfa de Oro, e per questo gli smalti digitali micronici ad alto scarico sono stati brevettati. Entrambe le tipologie di materiali, micron e submicron, sono sviluppate per l’applicazione in qualunque tipologia produttiva: monoporosa, porcellanato, gres, bicottura, ecc. Allo stesso tempo sono state ottimizzate tutte le composizioni per aumentare le caratteristiche tecniche ed estetiche richieste dalla ceramica attuale, oltre a garantire il massimo sviluppo cromatico degli inchiostri pigmentati inkjet Esmalglass-Itaca per l’impiego congiunto. I vantaggi di un processo totalmente digitale con i prodotti EsmalglassItaca sono innumerevoli e comprendono migliorie sia nel prodotto che nel processo produttivo che nella gestione dei costi, inferiori. Da un punto di vista estetico, possiamo ottenere nuove finiture e strutture o realizzare nuovi prodotti in modo molto più rapido. Da un punto di vista produttivo e di gestione, è possibile ridurre la lunghezza della linea, i tempi di sviluppo prodotti, ridurre o eliminare gli accessori tipici della decorazione tradizionale; vi sarà maggiore

flesibilità e rapidità nel cambio dei modelli e si ridurranno i toni prodotti, con conseguente semplificazione del magazzino. In definitiva, la famiglia Digital Solutions di Esmalglass-Itaca va oltre la semplice decorazione digitale con colore e decora digitalmente con “materia”, apportando al produttore e al grafico ceramico un enorme e nuovo ventaglio di possibilità per creare un producto differenziato e interamente realizzato mediante un processo totalmente digitale. Nel suo rinnovato showroom di Villarreal il gruppo Esmalglass-Itaca presenta uno spazio esclusivo dedicato ai grandissimi formati, dal 240x120 cm al 320x160 mm o superiori, da cui si ottengono i sottoformati per taglio. Per la decorazione di queste grandi lastre, che può avvenire sia prima che dopo la compattazione, Esmalglass-Itaca dispone della gamma più completa di prodotti: dai coloranti per impasto e smalti atomizzati per arricchire il supporto, agli inchiostri, effetti e materiali digitali, fino agli smalti, colori, graniglie per ottenere le finiture più naturali o la migliore superficie levigata.

NOTE

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INCO Quick Stain Pigmenti per inchiostri ceramici di Daniele Verucchi, Angelo Lami, Maurizio Cavedoni

INCO Industria Colori ha sviluppato una specifica gamma di pigmenti ceramici atti alla produzione di inchiostri, dalle sorprendenti caratteristiche tecniche. Il prodotto è rivolto a colorifici ceramici e a produttori di piastrelle ceramiche interessati ad una propria, indipendente produzione di inchiostri pigmentali. Le caratteristiche tecniche sono state ottenute grazie ad una completa riformulazione del pigmento, da una accurata selezione delle materie prime e da una completa revisione del processo produttivo. INCO ha quindi ottenuto una gamma

completamente nuova di pigmenti dedicati, già utilizzata nella produzione degli inchiostri INCO INX, che permettono di ottenere inchiostri di ottima qualità, in tempi brevi, con risparmi notevoli. Da qui la definizione QUICK STAIN. Gli inchiostri pigmentali ceramici sono una dispersione tra una fase liquida (solventi più o meno polari, disperdenti, modificatori reologici) e una fase solida costituita da pigmenti inorganici. La produzione di questi inchiostri è basata su un processo di riduzione granulometrica del pigmento (processo “top down”) attraverso

una macinazione ad alta energia, mediante l’utilizzo di particolari mulini la cui camera di macinazione è dotata di microsfere aventi un diametro di 0,30,4 mm. (foto 1). Durante il processo, una miscela omogenea di solvente e pigmento viene fatta ricircolare per diverse ore attraverso la camera di macinazione dove un particolare rotore conferisce elevata velocità periferica alle sfere, quindi elevata energia, fino al raggiungimento di una distribuzione granulometrica del pigmento inorganico, caratterizzata da un valore medio delle particelle di 250-350nm e di un d99 di 0.8-1.3µm. (foto 1b).

FIG. 1 - Ink Mill

FIG. 1B - Ink Mill

FIG. 1C - Ink Mill

CARATTERISTICHE DEI PIGMENTI CERAMICI

I pigmenti inorganici, contrariamente a quelli organici utilizzati per la produzione di inchiostri per stampa su carta e tessuti, sono caratterizzati da una elevata durezza Mohs (>6-7) e da un elevato peso specifico (>4 gr/ cm3). (foto 2). L’elevata durezza fa sì che, per raggiungere le granulometrie caratteristiche dell’inchiostro, siano necessarie una elevata energia (2-4 KWh/kg) e lunghi tempi di macinazione, che comportano basse produttività degli impianti, elevati costi energetici di produzione e una notevole usura delle sfere di macinazione e delle componentistiche stesse della camera del mulino. L’elevato peso specifico del pigmento, unitamente ad una granulometria più grossa ri-

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FIG. 2 - Proprietà dei pigmenti inorganici

spetto ad altre tipologie di inchiostri, rende gli inchiostri pigmentali ceramici più facilmente soggetti a fenomeni di sedimentazione. Le proprietà del pigmento inorganico

giocano un ruolo fondamentale nella progettazione di un inchiostro di qualità. In particolare, distribuzione granulometrica, morfologia e omogeneità

delle particelle influenzano in modo significativo le caratteristiche finali dell’inchiostro, intese come gamut colorimetrico, filtrabilità e sedimentazione.

LA PRODUZIONE DI PIGMENTI CERAMICI PER INCHIOSTRI

I pigmenti inorganici per uso ceramico sono prodotti sintetici, derivanti da un processo di reazione allo stato solido ad alta temperatura (10001400°C) di miscele di precursori di metalli di transizione (Fe, Cr, Ni, Co, Mn, Zr, etc.). Questo processo ad alta temperatura porta all’ottenimento di strutture cristalline colorate (spinelli, zirconi, sfene, etc.) che possono essere utilizzate per la colorazione degli smalti ceramici o come componente solido per la produzione di inchiostri. I pigmenti destinati alla produzione di inchiostri hanno necessità del tutto particolari: 1) Bassa presenza di Sali: Necessitano quindi di un processo di lavaggio; 2) Elevata intensità cromatica: è possibile introdurre come fase solida una quantità limitata di pigmento; 3) Gamut cromatico: A ciascun pigB Ymento P Rb Gè richiesto il massimo sviluppo tonale specifico; 4) Distribuzione granulometrica stretta: Quanto più la distribuzione granulometrica è stretta in ingresso mulino di macinazione tanto più stretta sarà la curva dell’inchiostro finale. Tale situazione è quella da preferire perché permette di ottenere inchiostri con migliorative proprietà colorimetriche e di stabilità. Ad oggi i pigmenti destinati alla produzione di inchiostri vengono premacinati a secco mediante l’utilizzo di Jet Mill. Si tratta di mulini a controgetti di aria compressa (fino a 6 atmosfere) nei quali la macinazione avviene per urti tra le stesse particelle. La distribuzione stretta e fine delle

particelle è garantita da un classificatore che viene fatto ruotare a differenti velocità in funzione della granulometria che si vuole ottenere. (Foto 3). Questa tecnologia di macinazione nasconde alcuni limiti granulometrici per quello che riguarda la frazione grossolana, soprattutto in relazione alle specifiche di finezza granulometrica, richieste per la produzione di inchiostri. Quando si parla di distribuzione granulometrica di prodotti derivanti da Jet Mill, in accordo con i valori derivanti da misure fatte con il difrattometro laser, è possibile avere prodotti con valori di d50=2-3 µm e d99=5-7 µm, che sono sicuramente ottimi valori. Se però si analizza più nel dettaglio la distribuzione granulometrica, è facile osservare che il d100 può salire anche a valori di 10-14 µm, a dimostrazione che rimane una coda di macinazio-

ne costituita da particelle più grosse che a volte non viene rilevata dallo strumento. La situazione diventa anche peggiore se si va ad analizzare il pigmento al microscopio a scansione elettronica (SEM) dove è possibile andare a misurare la reale dimensione delle particelle, oltre che ad analizzarne la morfologia. La foto 4 mostra la distribuzione granulometrica di un pigmento giallo macinato a Jet Mill, dal punto di vista della misura granulometrica realizzata con un difrattometro laser. Si può affermare che il 100% delle particelle sia al di sotto di 10 micron. In realtà questo non è vero. Se si analizza la foto effettuata al microscopio a scansione elettronica, si può invece notare come vi siano particelle sopra ai 10 micron con picchi dimensionali anche di 25-30 micron. Inoltre, il pigmento mostra una importante disomogeneità della dimensione e forma delle particelle.

FIG. 3 - Jet Mill

FIG. 4 - Pigmento giallo macinato con tecnologia Jet Mill

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 9

FIG. 5A - Granulometrie a confronto. Pigmento giallo standard a Jet Mill (sinistra) comparato con giallo Quick Stain (destra)

FIG. 5B - Pigmento giallo Quick Stain

Tali particelle non sono sicuramente quantitativamente numerose, ma sono presenti e creano problemi durante il processo di macinazione submicronica. Questi cristalli di dimensione più grossa, in accordo con le teorie di macinazione, necessiterebbero di sfere di macinazione di 1.0-1.5 mm, troppo grandi per poter ottenere le granulometrie di 0.2-0.3µm caratteristiche degli inchiostri. È possibile ottenere questi valori granulometrici utilizzando sfere da 0.3-0.5mm. Con queste dimensioni di sfere, le particelle grosse vengono ridotte di dimensioni con tempi molto lunghi , con la negativa conseguenza di creare, proprio in virtù di questi lunghi tempi di macinazione, una coda granulometrica fine nell’inchiostro finale. Tali particelle fini sono la causa di perdita cromatica dell’inchiostro e di problemi reologici. In virtù di queste considerazioni, INCO, che da più di 25 anni sviluppa e produce pigmenti inorganici, ha portato avanti uno studio che ha permesso di ottenere una nuova serie di pigmenti con proprietà granulometriche e morfologiche nettamente migliorative, se rapportate a quelle derivanti da una tradizionale produzione a Jet Mill.

FIG. 5C - Granulometrie a confronto. Pigmento bruno standard a Jet Mill (sinistra) comparato con bruno Quick Stain (destra)

I VANTAGGI QUICK

I pigmenti a tecnologia Quick, in virtù di una maggiore finezza ed una più stretta distribuzione granulometrica, sono i migliori candidati per la produzione di inchiostri ceramici ad alta qualità. (grafico 6). Essi permettono di ottenere vantaggi quali: 1) Maggiore intensità colorimetrica. Restringendo la curva gaussiana di macinazione si riducono le

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I Quick Stain sono caratterizzati da una distribuzione granulometrica avente un valore medio di 0.7-0.9 µm, un d100 reale, misurato da immagini registrate al microscopio a scansione elettronica, minore di 3 micron, nonchè una maggiore uniformità dimensionale e morfologica delle particelle. Le immagini 5a e 5c mettono a confronto pigmenti derivanti da tecnologia di macinazione a Jet Mill (sinistra) con pigmenti Quick (destra). Come si può notare chiaramente dalle immagini, le particelle dei pigmenti della serie Quick sono notevolmente più fini e uniformi. (foto 5a,5b, 5c). Queste proprietà dei pigmenti Quick permettono di ottenere un inchiostro finale con una distribuzione granulomerica più stretta rispetto ad un inchiostro ottenibile da un pigmento derivante da processo a Jet Mill, come si può notare dal grafico 6. L’immagine relativa al Quick Yellow ICQ 10/Q110 sembra mostrare una massa “fusa”, spugnosa quasi sinterizzata. In realtà, come mostra l’immagine successiva, registrata ad un ingrandimento maggiore, si tratta di una aggregazione di particelle primarie (causata dalla attrazione elettrostatica che si esercita tra particelle molto fini) con valori granulometrici medi attorno 600-700 nm.

particelle più fini e più grossolane nella medesima, ottenendo automaticamente un aumento della intensità. 2) Minore sedimentazione e creaming. Una maggiore omogeneità dimensionale delle particelle porta ad una riduzione della sedimentazione e del creaming. Il prodotto rimane reologicamente più stabile e per più lungo tempo.

3) Maggiore stabilità cromatica. Particelle più omogenee donano una tonalità più costante fra i lotti di produzione e hanno la stessa resistenza al fuoco.

FIG. 6

4) Migliore filtrabilità. I pigmenti Quick hanno una forma più regolare che mantengono anche dopo la macinazione ad Ink Mill. La particella si presenterà quindi al filtro sempre con la medesima dimensione. I coloranti non Quick potrebbero generare inchiostri con particelle a forma lenticolare e quindi dare problemi di filtrabilità sulle macchine decoratrici. Per i produttori di inchiostri si traduce in un risparmio di almeno il 30%. 5) Risparmio energetico in macinazione. Per via della granulometria molto fine, dalla gaussiana ristretta e della forma delle particelle controllata è possibile ridurre del

30/40% i tempi di macinazione. 6) Risparmio nell’usura del corpo macinante. Il costoso corpo macinante (sferette) viene utilizzato per meno tempo. 7) Risparmio nell’usura del mulino. Il costoso rivestimento interno

del mulino viene utilizzato per meno tempo. 8) Minore investimento impiantistico. Tutti i risparmi sovramenzionati portano ad una riduzione degli investimenti degli impianti di macinazione, in virtù di un considerevole aumento della capacità produttiva.

LA GAMMA QUICK

Il catalogo Quick Stain è composto da 14 pigmenti ad elevata saturazione, a granulometria inferiore ai 3 microns. Coprono un ampio gamut colorimetrico e danno la possibilità ai produttori di inchiostri di dotarsi di un’ampia gamma cromatica.

FIG. 7 - La gamma Quick Stain

Naturalmente, nel pieno rispetto della tradizione INCO (Sarti del colore dal 1988 - Colours’ tailors since 1988) possono essere sviluppate tonalità specifiche a richiesta, con tecnologia Quick. Mettete un turbo di qualità al vostro impianto di inchiostri! I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 11

Diversa: un nuovo concetto di fare ceramica di Rita Cagnoli

In teoria l’inkjet è semplice: una testina di stampa deposita gocce di prodotto sopra un substrato… in pratica l’implementazione di questa tecnologia è complessa e richiede competenze multidisciplinari. Il buon funzionamento del processo di decorazione dipende dall’attenta progettazione, dall’implementazione e dalla gestione di un sistema completo dove nessun elemento è banale. Data la complessità di fondo, cosa spinge l’industria ad adottare il getto d’inchiostro nella decorazione? L’inkjet è considerato molto più che una semplice tecnica di stampa, può essere utilizzato per applicare rivestimenti, depositare accuratamente quantità precise di materiali o per costruire micro strutture. Gli utilizzi della tecnologia a getto d’inchiostro sembrano infiniti con numerosi vantaggi tra cui: una forte riduzione dei costi di produzione; l’incremento della qualità; la riduzione dei magazzini; la capacità di elaborare grandi superfici; la totale personalizzazione del prodotto; la rapida prototipazione, e l’attuazione just-in-time nella fabbricazione. L’introduzione della tecnologia a getto d’inchiostro nell’industria può procurare un modesto miglioramento oppure può rivelarsi rivoluzionaria, generalmente i benefici commerciali sono enormi. L’utilizzo dell’inkjet è ormai una realtà in tanti settori e il ceramico è quello che, tra tutti, ne ha tratto enormi vantaggi. Nella produzione delle piastrelle, l’avvento del digitale è stato

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clamoroso e oggi le stampanti digitali sono ormai enormemente diffuse in Italia e all’estero. La storia ci insegna che una volta le donne lavoratrici nelle ceramiche erano specializzate nella smaltatura eseguita con una scodella di legno perché non inquinasse lo smalto che veniva versato in modo da lambire la superficie ceramica piana. Questo era il primo processo di smaltatura di superficie. Passo dopo passo si è arrivati alle filiere e alle campane. Nell’era odierna, dove una larga parte dei processi sono digitalizzati, viene da sé che anche questa fase della decorazione delle piastrelle non possa rimanere in analogico. S’inserisce in questo passaggio l’ultima invenzione di System, “Diversa”, che rivoluziona un ambiente storicamente considerato gravoso rendendolo un luogo quasi asettico. Il sistema di processo di smaltatura e decorazione “Diversa” utilizza materie e inchiostri a base acquosa, migliorando l’impatto ambientale e tutte le “stazioni” decorative (fino a 36 applicazioni) sono state concentrate in 25 metri lineari rispetto ai 130 metri occupati in media dalle linee di smaltatura di oggi. Così compatta, “Diversa” porterà a un considerevole risparmio di spazio. L’uso del futuro è d’obbligo perché l’invenzione di System precorre i tempi e come ogni grande intuizione richiede un periodo in cui deve essere “digerita” dagli industriali prima che entri nelle fabbri-

che. Per recepire questo nuovo processo serve lungimiranza. «Noi siamo un’impresa di ricerca» precisa Franco Stefani. La ricerca non puoi tenerla in un cassetto: va documentata, presentata al mercato per farla diventare uno standard e innescare un processo di ragionamento e di confronto con i nostri clienti». Tornando alla tecnologia pura presentata da System, Diversa è costituita da tutte le stazioni di un processo di decorazione ceramica. La prima stazione è la smaltatura, seguono le fasi di decorazione a liquido (inchiostri pigmentati e materie di nuova generazione), poi una seconda stazione di smaltatura per protezioni e rifiniture e infine la decorazione a secco. Dopo il successo della stampante Creadigit, System si è inoltrata nello studio di un sistema che potesse permettere di smaltare in digitale rimanendo all’interno della tecnologia piezoelettrica DOD, cioè quella che con successo viene utilizzata nelle macchine decoratrici che ormai possiamo ritenere standard. La scelta è caduta su una testina di semplice ingegnerizzazione con ricircolo che permette di utilizzare prodotti a base acquosa con granulometria di 6 µm. La macchina che ne è nata, Layerdigit, ha la possibilità di caricare fino a 4 prodotti diversi con un apporto materico di 400 g/m2 massimo per applicazione.

LAYERDIGIT

Layerdigit è la prima stazione della linea di produzione ceramica del futuro “Diversa”: in solo 25 metri, grazie al digitale, si potrà smaltare, decorare e arricchire con effetti e infine proteggere e creare rilievi sulla piastrella. Layerdigit segue la filosofia di depositare sulla piastrella il quantitativo sufficiente per ottenere la totale copertura del pezzo con la massima omogeneità e assorbimento del materiale depositato. La risoluzione di 360 dpi è importante al fine di ottenere una perfetta stesura del prodotto con totale chiusura della superficie; i grandi quantitativi di prodotto depositati sulla piastrella rendono indispensabile sviluppare le materie con un’alta percentuale di acqua insieme a parte solida e fase organica per evita-

re di bruciare enormi quantitativi di solventi. Grazie alla forte sinergia tra System e i colorifici del comprensorio ceramico italiano, è attualmente in fermento lo studio della tipologia di prodotti e la scelta delle materie prime che potranno essere utilizzati con questa tecnologia per ottenere altissime rese. Nella linea si potranno inserire stazioni di decorazione ad alta risoluzione (400 dpi) e a bassa risoluzione (200 dpi) per garantire la massima flessibilità di prodotto. Tutta la linea sarà attrezzata con un unico trasporto ad alta precisione per permettere la totale sincronizzazione di tutte le stazioni di stampa. Smaltobbi, smalti ed effetti colorati, lucidi, opachi, matte, glossy, grafiche di

colore (fino a 16 colori), metallizzati, protezioni, applicazione di polvere con Windpowder ecc. permetteranno la totale libertà di scelta nelle applicazioni per dare spazio alla fantasia e alla creatività (all’interno della tecnologia) nella produzione ceramica. La dimensione di stampa (minimo 1.200 mm) permetterà alla velocità del tappeto di 10 m/min di avere la stessa produttività di linee strette ad alta velocità. Sarà, infatti, possibile lavorare contemporaneamente su diversi formati con differenti applicazioni caricate nelle barre delle macchine. La macchina System che prevede la decorazione per via secca è la Windpowder, che unisce l’efficacia e l’innovazione del digitale alle potenzialità di materie e di decoro offerti dalle polveri.

INCHIOSTRI A BASE ACQUA

Si stanno sviluppando inchiostri colorati standard compatibili con acqua per uniformare le applicazioni della linea e per garantire massima compatibilità tra una stazione di decorazione e l’altra. Gli inchiostri a base solvente sono

i più utilizzati nelle macchine inkjet grazie alla buona qualità di stampa, alla stabilità delle formulazioni, alla gamma di processi compatibili e alla buona funzionalità all’interno delle stampanti. Gli inchiostri a base d’acqua, o com-

patibili con acqua, hanno il vantaggio di essere relativamente economici ed “environmentally friendly”, ma la penetrazione nelle applicazioni industriali è stata più lenta e in ceramica è appena iniziata. System ha scelto di utilizzare sulle

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 13

sue stampanti testine che possono lavorare sia in sistemi base solvente (apolari) che a base acquosa (polari). Gli inchiostri a base acqua che System sta studiando ed analizzando sono sinonimo di qualità, eco-sostenibilità, innovazione tecnologica ed economicità. Uno degli aspetti più importanti relativamente alla scelta di cambiare rotta e di addentrarsi nello studio dei sistemi acquosi inkjet per la ceramica è l’aspetto ambientale. Questi inchiostri garantiscono una forte riduzione delle emissioni inquinanti in tutta la filiera produttiva: viene ridotta di circa il 50% la quantità dei componenti chimici organici all’interno dell’inchiostro e in particolare si ha un forte abbattimento

dei prodotti di combustione con bassa soglia olfattiva (COV – Composti organici volatili), viene ridotto il consumo di energia per la produzione dell’inchiostro stesso (l’acqua rende più efficace la macinazione), si ha una forte riduzione dei solventi di lavaggio per gli impianti produttivi (tutto viene lavato con acqua), riduzione dell’energia per lo smaltimento dei solventi di lavaggio e dei contenitori utilizzati nello stoccaggio (tutto può essere scaricato nelle acque reflue senza speciali trattamenti). L’innovazione tecnologica riguarda la totale assenza del fenomeno d’idrorepellenza rispetto alle applicazioni di smalto precedenti e successive alla decorazione, la compatibilità con il vapor d’acqua presente sul-

le piastrelle che passano sotto la stampante digitale, la rapida essiccazione sui supporti ceramici rispetto agli inchiostri a base solvente, la riduzione dei difetti superficiali derivanti dalla combustione dei componenti chimici organici, la facilità di lavaggio dei circuiti e delle parti esterne della stampante. Diversa è un prodotto totalmente System. L’hardware (progettazione meccanica, realizzazione dei componenti, progettazione dell’idraulica e lo studio dei materiali), il software, l’elettronica, l’elaborazione delle immagini, lo studio degli inchiostri e dei prodotti utilizzati. Le macchine che costituiscono Diversa sono perfettamente integrate e sincronizzate.

ELETTRONICA SYSTEM: IL VANTAGGIO DELLA SEMPLICITÀ

System progetta e realizza internamente non solo la meccanica delle automazioni ma anche tutta la parte elettronica. System Electronics è la business unit aziendale dedicata allo sviluppo di soluzioni software e hardware. «A fronte dell’esperienza maturata sulla stampante digitale Creadigit abbiamo fatto nascere una nuova elettronica che potesse assolvere alle alte performance richieste da Diversa.

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Significa prima di tutto più potenza di calcolo» spiega Alessandro Benassi, division manager System Electronics. «Dal processore dual core della Creadigit, siamo passati al quad core + GPU della Diversa. La capacità di comunicazione verso le teste è stata aumentata di quattro volte con il conseguente vantaggio di poter comandare più teste e decorare, quindi, anche i grandi formati senza diminuzione delle prestazioni».

In Diversa il sincronismo delle teste è virtualizzato mediante Ethercat per poter gestire, in piena libertà, barre di tipologie differenti a prescindere dalla loro posizione: il nuovo processo di decorazione presentato da System si sviluppa in meno di 30 metri lungo i quali vengono eseguiti differenti “mestieri” che necessitano di comandi specifici. La piattaforma elettronica creata ad hoc, grazie alla possibilità di essere riconfigurata dinamicamente, rispon-

de a pieno alle necessità dei “multimestieri” di Diversa: smalto, colori, polveri e vetrine, operazioni decorative che utilizzano testine di tipologia differente. Tutta l’elettronica è stata integrata all’interno della barra colore consentendo una notevole semplificazione della macchina e un’apprezzabile riduzione degli ingombri. Le teste di stampa sono gestite tramite un bus ad alta velocità con possibilità di lavoro fino a 4 Gbit. Con questa configurazione vengono trasportate

tramite un unico cablaggio tutte le informazioni di stampa sia per quanto riguarda le immagini (cosa stampare) sia le informazioni sul sincronismo (quando stampare). Ciò non pone limiti sulla larghezza dell’area di stampa, sulla risoluzione e sulla velocità della linea. Il potenziamento del Coredigit, cuore dell’unità di elaborazione della barra colore, consente di gestire grandi metrature d’immagine e il caricamento contemporaneo di nuove grafiche senza interferire sulla normale

produzione. Il Copilot 21.5’ completa l’evoluzione dell’elettronica di Diversa, un touch screen di ultima generazione sviluppato da System Electronics come interfaccia verso l’operatore. Copilot è equipaggiato di processore a bassa dissipazione e range esteso di temperature di lavoro, schermo full HD e touch capacitivo retroproiettato ad alta definizione. Mediante l’interfaccia bluetooth è possibile il riconoscimento dell’operatore qualificato alle operazioni evolute.

NOTE

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Innovazione della tecnologia di decorazione digitale Durst di Norbert von Aufschnaiter

da sinistra: FIG. 1 - Immagine gentilmente concessa da Ceramica Sant‘Agostino, Italia FIG. 2 - La nuova serie Durst Gamma XD

FIG. 3 - Le pietre miliari Durst nel settore digitale ceramico

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Durst, lo specialista della stampa inkjet industriale, è il costruttore di macchine per la decorazione digitale di piastrelle di ceramica di maggior successo, con oltre 500 installazioni in tutto il mondo. Le ragioni che spingono le aziende ceramiche a scegliere le stampanti inkjet Durst Gamma sono l’alta qualità, l’elevata produttività e l’estrema affidabilità garantite da queste macchine. Lo sviluppo della tecnologia Single Pass di Durst per la decorazione delle piastrelle in ceramica ebbe inizio

nel 2003. Nel 2004 Durst presentò la “Gamma”, la prima stampante digitale ad alte prestazioni al mondo per la decorazione industriale di piastrelle mediante l’uso di inchiostri ceramici pigmentati. Questa macchina avviò la prima rivoluzione digitale nel settore della decorazione e della produzione di piastrelle in ceramica. Lavorando in stretta collaborazione con i propri clienti, Durst ha continuato negli anni a offrire importanti innovazioni e a contribuire al successo di molti produttori di piastrelle ce-

ramiche in tutto il mondo. Come risultato, le stampanti inkjet Durst Gamma sono rapidamente diventate lo standard di riferimento dell’industria per la qualità e l’elevata uniformità di stampa, i colori vibranti, nonché per la loro flessibilità, produttività e affidabilità. A Tecnargilla 2014, Durst ha dimostrato ancora una volta le sue capacità innovatrici con il lancio della nuova Serie Gamma XD e l’introduzione del nuovo concetto di “finitura digitale”.

LA NUOVA SERIE DURST GAMMA XD

La nuova serie Gamma XD rappresenta la nuova generazione di piattaforme di stampanti ceramiche Durst a 8 colori, progettata per ottenere e mantenere nel tempo precisione e uniformità di stampa e una straordinaria stabilità dei colori. Oltre alle innovazioni tecnologiche, tra le nuove e sofisticate funzioni vi sono la modularità delle macchine e la capacità di auto-manutenzione integrata. La piattaforma Gamma XD è la base per diverse versioni di stampanti che potranno soddisfare i requisiti delle attuali e future dimensioni delle piastrelle. La serie Gamma XD prevede testine di stampa dotate della recente tecnologia Durst High Definition e doppia circolazione dell’inchiostro e può essere configurata con un massimo di 8 barre (foto 4).

Per la decorazione delle piastrelle la nuova serie Gamma XD raggiunge, combinata con l’innovativa tecnologia “Adaptive Dot Placement”, una risoluzione massima di 300 dpi. Questa macchina è in grado di stampare 4 livelli di scale di grigio con dimensioni di goccia fino a 90 pl. Come opzione sono inoltre disponibili testine di stampa con dimensioni di goccia fino a 320 pl per l’uso di inchiostri speciali con i quali ottenere un effetto superficiale lucido, opaco, brillante, metallico, ecc. Un sistema intelligente di allineamento elettronico denominato “Electronic Print Head Alignment System”, combinato con la tecnologia “Adaptive Dot Placement”, garantisce una stampa senza striature, ottenendo un’elevata qualità delle immagini e uniformità dei colori per tutta la larghezza di stampa.

Un nuovo sistema di pulizia delle testine di stampa e di filtraggio senza perdite di inchiostro garantisce risultati di stampa costanti, una lunga durata delle testine ed estesi intervalli di manutenzione; inoltre evita versamenti d’inchiostro sulla cinghia di trasporto. L’assieme del nastro di trasporto può facilmente essere pulito senza fare uso di strumenti consumabili (spazzole o liquidi). Il nuovo sistema di filtraggio dell’inchiostro evita il blocco degli ugelli garantendo una grande affidabilità della stampante ed elevati tempi di utilizzo della macchina. All’interno del sistema, i serbatoi proteggono l’inchiostro da polvere e acqua mediante sportelli basculanti. Il sistema proprietario Durst Ink Cubitainer, dotato di connettore rapido di facile uso, permette rabbocchi sicuri e senza fuoriuscite.

FIG. 4 e 5 - Durst Gamma XD: pannello di controllo ergonomico regolabile in altezza

LA SICUREZZA

La serie Durst Gamma XD include diversi dispositivi che garantiscono la sicurezza a 360° dell’operatore, quali la struttura completamente

chiusa, efficienti sistemi di aspirazione del vapore e di estrazione degli aerosol dell’inchiostro, la certificazione di idoneità degli inchiostri

che garantisce la massima sicurezza dell’operatore, così come l’affidabilità e le prestazioni della macchina (foto 6, pagina successiva).

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 17

Un sistema di rilevazione automatica dello spessore e del profilo del-

FIG. 6 - Durst-GammaXD, facile accesso e protezione

le piastrelle, unito al controllo del motore di stampa, e garantisce una

produzione senza interruzioni evitando costosi fermi macchina (foto 7).

FIG. 7 - Durst-GammaXD, sicurezza della produzione

FACILE E RAPIDO CAMBIO DELLE TESTINE DI STAMPA

Le nuove testine di stampa sono state progettate per una rapida sostituzione e regolazione da parte dell’operatore al fine di ridurre al minimo i tempi di fermo macchina. Le nuove stampanti Gamma XD sono dotate di Remote Diagnostics Technology e offrono ai clienti la possibilità di ese-

FIG. 8 - Manutenzione semplificata grazie all’accesso da entrambi i lati FIG. 9 - Facile cambio delle testine di stampa (sistema brevettato)

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guire tutti i lavori di manutenzione e assistenza, compreso il cambio delle testine, senza supervisione da parte di Durst. Le macchine consentono un facile accesso su entrambi i lati e forniscono procedure guidate per eseguire in modo facile e rapido sostituzioni e allineamenti (foto 8 e 9).

La nuova struttura delle stampanti Serie XD è ottimizzata per la massima ergonomia al fine di migliorare ulteriormente i processi produttivi: il pannello di controllo permette regolazioni e modifiche on-site per un azionamento sinistro o destro e viceversa.

IL MIGLIORE SOFTWARE DI GESTIONE DELLA STAMPANTE PER LA MASSIMA EFFICIENZA PRODUTTIVA

FIG. 10 - Il software di gestione della stampante

La Serie Gamma XD è dotata del migliore software di stampa (Linux a 64-bit) per un funzionamento facile e rapido. L’operatore è in grado di selezionare una delle molte lingue disponibili al fine di personalizzare l’interfaccia utente. Il software consente un elevato livello di flessibilità ed è dotato di varie funzioni per ottimizzare il flusso di lavoro digitale, come ad esempio l’esclusiva funzione “Durst Autostructure” per la creazione automatica della struttura in caso d’uso di inchiostri speciali, come ad esempio l’affondante, il lustro, ecc. (foto 10).

DURST DIGITAL GLAZE LINE

Con il nuovo concetto “Digital Glaze Line”, Durst presenta un’innovazione in grado di rivoluzionare la produzione di piastrelle ceramiche grazie alla sincronizzazione dei processi digi-

tali di stampa e finitura (foto 11). Ciò consentirà una maggiore creatività, efficienza e precisione, consentendo di produrre on-demand senza ulteriori fasi produttive, passando dal

computer al prodotto finito. La tecnologia della smaltatura digitale permetterà ai produttori di piastrelle di applicare lo smalto a copertura totale o parziale creando strutture fedeli

FIG. 11 - Durst Digital Glaze Line

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 19

al disegno ideato e offrendo possibilità finora sconosciute con l’uso delle tradizionali tecnologie. Ad esempio, le decorazioni su legno possono essere prodotte con le stesse venature o con venature selezionate casualmente. Oltre alla precisione, la tecnologia Durst Digital Glazing offre il vantaggio di poter riprodurre un numero infinito di strutture diverse. Oggi, con una stampante è possibile riprodurre solo 4 diverse strutture in termini di forma e dimensione delle piastrelle.

La tecnologia Digital Glaze può essere installata prima dell’attuale stampante decorativa digitale per la smaltatura di piastrelle con superfici piane o strutturate oppure dopo la stampante digitale per la finitura con effetti speciali o con cristallina, ecc. (foto 12 e 13). A confronto con altre proposte di mercato, il maggior vantaggio di questa innovativa tecnologia è che consente di gettare grandi quantità di finitura con particelle di dimensioni simili a quelle utilizzate dalle finiture tradizionali, così da garantire applicazioni economiche sen-

za perdere l’effetto ceramico. Ciò permette di ottimizzare il processo produttivo, incrementare l’efficienza, ridurre gli sprechi e mantenere al minimo i costi di finitura. La nuova Serie Gamma XD è già dotata di un’interfaccia software da sincronizzare con la tecnologia “Digital Glaze”. Durst sta inoltre progettando di realizzare connessioni per stampanti di altri produttori al fine di offrire il sistema anche in configurazione standalone.

FIG. 12 - La tecnologia Digital Glaze

FIG. 13 - La tecnologia Digital Glaze

PARTNERSHIP

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Durst offre una tecnologia per stampanti industriali di prim’ordine con la più estesa base di installato (oltre

5.000 stampanti industriali installate in tutto il mondo). Il personale Durst fornisce inoltre

un’assistenza di alto livello, knowhow ed esperienza nella gestione delle immagini digitali per garantire

ai clienti un avviamento rapido della macchina e una produzione fluida. Durst fornisce anche una formazio-

ne completa sia presso la casa madre sia on-site per applicazioni, flusso di lavoro digitale e operazioni di

assistenza e manutenzione.

NOTE

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 21

Soluzioni innovative per una prototipazione rapida ed economica di Alessandro Beltrami

Colorifici, produttori di ceramiche a terzo fuoco, laboratori, sono sempre più le aziende che necessitano di prototipare piastrelle durante le attività di ricerca e sviluppo oppure per piccole produzioni speciali, magari con metalli preziosi. Spesso per questo tipo di attività le normali stampanti per decorazione digitale single pass non sono versatili, a causa della limitata capacità

di supportare cambi inchiostri multipli oppure per un semplice problema qualitativo a causa della risoluzione trasversale delle testine, che è fissa. La vera prototipazione o la piccola produzione just-in-time presuppone che alcune attività siano svolte in modo veloce, sicuro, economico: • Scansione di pietre, legni o altri materiali naturali; • Color management automatico;

• Plotter con cambio inchiostri veloce. La risposta di Intesa si articola con tre dispositivi che, in una perfetta combinazione, possono soddisfare le esigenze del laboratorio del colorificio ceramico, della produzione di terzo fuoco, dell’industria che vuole prototipare i prodotti senza impegnare linee e macchine digitali single pass.

IMAGO – XL IMAGE SCANNER

Imago è uno scanner fotografico che acquisisce pietre, legni e altri materiali in lastre senza la necessità di romperli in piccoli pezzi. Imago utilizza un’ottica a 2.400 dpi con autofocus ed è progettato per gestire in modo accurato la riproduzione del colore e del dettaglio, così da essere replicati con le stampanti digitali Intesa tramite l’aiuto del sistema di color management Crono. La solida struttura permette al grafico di gestire con facilità lastre fino a 1x1,5 metri e con pesi fino a 150 Kg. Il progetto è stato sviluppato da Intesa con l’obiettivo di ottenere un prodotto robusto, semplice, facilmente installabile e soprattutto molto economico se comparato con gli

FIG. 1 - Imago - XL image scanner

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altri sistemi di acquisizione. Modificando una delle migliori ottiche commerciali sul mercato, di produzione Seiko Epson, si sfrutta al massimo la capacità di acquisire dettagli e cromie su materiali lisci e leggermente strutturati. La densità ottica è di 3,8DMax, per poter rilevare i contrasti delle pietre più variegate, e la profondità colore è nativa a 48bit. Significa poter acquisire quasi 300 mila-miliardi di combinazioni colore, contro i 16 milioni di colori di normali dispositivi a 8 bit per canale! Spesso la richiesta dei produttori di ceramica è quella di avere uno scanner spettrale, vediamo perché Imago può essere una valida alternativa

a questi dispositivi. Normalmente uno scanner spettrale è realizzato con una camera ad alta risoluzione, ma con un numero di DPI inferiore ai 2.400 nativi di Imago, con dei filtri che permettono di scomporre la luce nello spettro del visibile (scanner spettrale) o includendo anche parte della componente infrarossa e ultravioletta (scanner iperspettrale). In questo modo si possono acquisire grafiche e testcharts (comunemente chiamate palette) con lo stesso dispositivo, mentre con scanner RGB come Imago l’utilizzo di uno spettrofotometro è necessario. La lista dei pro e contro di Imago rispetto a uno scanner spettrale ci porta a considerarli come due oggetti difficilmente confrontabili:

FIG. 2 - Imago - XL image scanner

Scanner Spettrale

Pro

Contro

Imago

Accuratezza colorimetrica

• Il prezzo è una frazione del costo di uno scanner spettrale. • Massima versatilità e facilità di utilizzo da parte di qualsiasi operatore grafico. • Alta velocità di acquisizione (tipicamente 15 min/m2 per scansione alta qualità 600 DPI). • Ottiche e luci prodotte da più di 15 anni da Seiko Epson, con centri di assistenza in tutto il mondo. • Software standard Epson per PC e OSX.

• Prezzo molto elevato. • Contrasto luci/ombre non ottimale. • Bassa velocità di acquisizione. • Ottiche e luci prodotte in quantità ridotta, difficili da reperire sul mercato. • Necessità di software custom.

Per completare il flusso di lavoro è necessario uno spettrofotometro

L’esperienza Intesa ci fa ritenere che per il mercato ceramico l’utilizzo dello scanner spettrale non sia necessario: in tutti i progetti seguiti con Imago (più di 100 in diversi stabilimenti) nel peggiore dei casi

abbiamo ottenuto gli stessi risultati. La necessità di riprodurre esattamente un materiale, punto di forza dello scanner spettrale, viene vanificata quando il grafico deve ese-

guire variantature ed elaborazioni grafiche dove Imago, essendo uno scanner RGB tradizionale, può generare un file di input più versatile anche se teoricamente meno accurato.

CRONO DESKTOP 3 + SPECTROPRO – COLOR MANAGEMENT CERAMICO

Crono è un sistema sviluppato da IN.TE.SA. Imaging dal 2009 per la gestione del colore nelle fasi di prestampa di ogni processo di decorazione digitale. Il software Crono rende facilmente fruibili le immagini digitali e i dati di progettazione e produzione nei vari stadi di lavorazio-

FIG. 3 - Crono

ne ed è particolarmente indicato per quelle aziende che vogliono iniziare la produzione ceramica digitale ottenendo in modo semplice e rapido un buon livello di qualità cromatico, riducendo al massimo il numero di prove prima di entrare in produzione. Crono gestisce il colore ceramico in modali-

tà xCLR, quindi in modo indipendente dal modello CMYK. Questo significa poter gestire configurazioni digitali con colori multipli, fino a 8 e più colori, pilotando in modo indipendente gradazioni simili di colori a bordo macchina. Interfacciato con Imago e Colorscan 1010, è il flusso di lavoro ideale per il colorificio o il laboratorio di ricerca e sviluppo ceramico. Con la versione 3 sono molte le novità introdotte nel sistema Crono, tutte sviluppate internamente dal centro di ricerca di Intesa Imaging. I principali cambiamenti vengono dalla nuova Crono Image Library™ che rappresenta la base per tutti i nuovi software di Intesa: Crono Desktop, Crono Production, Crono Cap e i software operativi delle macchine digitali DHD e DHW. Crono Image Library™ permette di processare le immagini con una tecnologia allo stato dell’arte, utilizzando il multithread e le risorse della scheda video per

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 23

FIG. 5 - Crono: acquisizione immagini di marmi e pietre

FIG. 4 - Crono: acquisizione immagini di marmi e pietre

accelerare tutte le operazioni. Miglioramenti: • Velocità aumentata fino a tre volte più rapido su un workflow completo, rispetto alla versione precedente. • Anteprime a video e altre operazioni ottimizzate per processare i files delle linee Sacmi Continua® e Continua+®. • Nuovo profilatore CMYK e Multicolor con matematica e algoritmi proprietari, compatibile con spettrofotometri 0/45° (es. X-Rite EyeOne o Barbieri LFP) e spettrofotometri a sfera d/8° (es. X-Rite SP62/64 o Konica Minolta CM 2500/2600d). • Migliorata l’affidabilità e i limiti di dimensioni del plug-in per Adobe Photoshop™ per Windows. • Migliorato il collegamento con database Tecnografica. • Migliorata la funzione HotFolder con capacità di retinatura per una completa automazione di flussi di

FIG. 6 - Crono, profilazione e separazione

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lavoro con color management e screening. • Crono Image Library™ alloca le risorse del computer in modo intelligente per preservare la RAM e usare al massimo i processori: diverse strategie sono usate per immagini piccole o grandi lenzuoli, anche con immagini superiori alla RAM fisica del computer. • Funzione di Auto Update con download e installazione automatiche su richiesta. Nuove funzioni: • Flusso di lavoro Ink Saving avanzato, compatibile con profili importati, con anteprima dei risultati e informazioni sul risparmio. • Gestione completa di PSD/PSB e TIFF files fino a 11 canali alpha. • Generazione di staffette test con note automatiche scritte sulla piastrella. • Nuova sezione “Layout” con funzio-

FIG. 7 - Crono, modifiche manuali avanzate

ni di rotazione, cambio dimensioni, taglio, pannellatura; ora è possibile importare un lenzuolo completo e tagliare i formati direttamente in Crono. Opzione con spettrofotometro • automatizzato SpectroPro™ per profili perfetti su superfici strutturate (es. Continua+®) e con piastrelle con smalti di finitura e graniglia. Modifiche manuali avanzate con • funzione Intesa Tone Compensation™ e altri strumenti di utilità. • Plug-in per Adobe Photoshop™ per Apple OSX. • Capacità di retinatura con diversi algoritmi e parametri di divisione goccia. • Gestione di “effetti” e “bianco” con livelli inviati separatamente a macchine diverse (es. progetto DHD+DHW in un singolo file). • Creazione di master per Crono Production 3.

FIG. 8 - Crono, anteprima produzione

Per l’utilizzo nel laboratorio ceramico o nel colorificio è consigliato l’impiego dello spettrofotometro Spectro Pro. Quando una superficie ceramica è realizzata con smalti lucidi, superfici strutturate o finiture come graniglie o smalti protettivi, è molto difficile per un normale spettrofotometro 0°/45° leggere il colore in modo accurato e ripetibile. Misurazioni non corrette si ripercuotono nella generazione dei profili ICC e in tutto il flusso di lavoro di Crono, vanificando le opportunità della valutazione cromatica a video (soft proof) e del contrasto delle immagini risultanti. Spectro Pro è un’opzione

di Crono per automatizzare spettrofotometri a sfera di integrazione, normalmente usati nei laboratori ceramici per la formulazione degli smalti colorati, per la lettura di linearizzazioni e palette (testchart) in condizioni di misura difficili. Crono Desktop gestisce e trae beneficio dalle letture degli spettrofotometri a sfera usando sia la modalità SPIN che la modalità SPEX.

FIG. 9 - Spectro Pro

COLORSCAN 1010 – PLOTTER CERAMICO

Colorscan 1010 è un plotter compatto e versatile, ideale per attività di ricerca, sviluppo e prototipazione nel settore ceramico. Il sistema di automazione, costituito da una movimentazione cartesiana robotizzata, garantisce una elevata precisione di stampa. La movimentazione dell’asse X (movimento del carrello) e dell’asse Y (movimento del piano) è realizzata con motori lineari. La movimentazione dell’asse Z (up/ down carrello) è gestita con motore stepper. Il programma di gestione grafica con-

sente di stampare immagini ad alta definizione in quadricromia o in modalità multicolor. Colorscan 1010 può essere equipaggiato con un numero massimo di 8 moduli colore con opzione per ulteriori 8 moduli in standby per un rapido cambio degli inchiostri. Significa avere a disposizione fino a 16 barre colore per simulare con esattezza tutte le combinazioni di inchiostro del cliente. Le barre possono essere tra loro scambiate per eseguire test di sequenza da replicare sulla single pass. Colorscan 1010 può funzionare in modalità

“emulazione single pass” per riprodurre gli scarichi tipici delle testine Xaar GS6 o GS12 anche con passate multiple, per prototipi perfetti ed esenti da difetti. Per le produzioni di terzo fuoco, Colorscan 1010 funziona in modalità “alto scarico” per utilizzare le passate multiple al fine di depositare più colore di una normale single pass. Queste modalità sono gestite con una versione speciale di Crono Production, il software che funge da RIP e che si adatta in modo perfetto al flusso di lavoro Crono Desktop dello studio grafico.

FIG. 10 e 11 - Colorscan 1010

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 25

LA SMALTATURA E LA DECORAZIONE NELL’ERA DIGITALE

Intesa continua nel suo percorso di sviluppo tecnologico per permettere la completa digitalizzazione dei processi di smaltatura e decorazione ceramica. A tal fine, presenta una gamma di stampanti digitali completamente rinnovata e commercializzata con il marchio Sacmi, a testimoniare come l’attività di Intesa sia sempre più integrata e sinergica con quella della casa madre di Imola. Per quanto riguarda la stampa inkjet, Intesa propone la gamma di decoratrici della serie DHD che utilizzano tecnologia Xaar, leader mondiale nella tecnologia a getto d’inchiostro. Le DHD possono essere allestite con

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tutte le tipologie di teste di stampa Xaar 1002, incluse le nuovissime GS40 presentate a Tecnargilla 2014. Le stampanti DHD presentano una serie di importanti migliorie e innovazioni rispetto alle precedenti versioni Intesa. In particolare, i sistemi di circuitazione e alimentazione inchiostro risultano totalmente rinnovati ed altamente performanti. Anche la componente elettronica è totalmente nuova. Da oggi infatti tutte le macchine Intesa utilizzano elettronica proprietaria sviluppata all’interno del Gruppo Sacmi, che, oltre a garantire altissime prestazioni in termini di velocità di trasmissione dati, flessibilità

produttiva e affidabilità, consentono una perfetta integrazione delle varie applicazioni digitali che oggi possono trovarsi su una linea di smaltatura e decorazione ceramica. Inoltre, il software di gestione delle stampanti DHD è caratterizzato da un’interfaccia grafica semplice e intuitiva, per una maggiore facilità di utilizzo da parte degli operatori. La gamma di stampanti digitali DHD comprende i modelli DHD708 (con fronte massimo di stampa di 697 mm), DHD1108 (con larghezza massima di 1120 mm) e DHD1308 (con fronte di 1390 mm). Oltre a questi modelli, che consentono la decorazione di tutti i formati fino al 1200 mm dopo cottura, Intesa propone una versione di stampante digitale pensata espressamente per la decorazione di lastre ceramiche di grandissimo formato e per l’installazione sulle linee di produzione Continua+ Sacmi. La DHD 1808, con un fronte di stampa massimo di 1882 mm e la possibilità di installare fino a 8 barre colore, presenta caratteristiche tecniche costruttive e funzionali espressamente pensate per l’integrazione con il ciclo produttivo di Continua+. Dotata di un sistema di pulizia individuale per ogni singola barra colore, la DHD 1808 può in-

fatti essere programmata per effettuare cicli di lavaggio barra nel tempo che intercorre tra il passaggio di una lastra e quella successiva, senza necessità di interrompere la produzione. Gli straordinari vantaggi offerti dalla tecnologia digitale nel campo della decorazione del prodotto stanno oggi spingendo l’intero settore ceramico verso un progressivo ampliamento delle applicazioni possibili. È ormai una realtà l’utilizzo di materiali particolari che permettono di aggiungere alla decorazione tradizionale nuove possibilità estetiche. Strutture, colori, effetti sempre più ricchi e naturali. Molto spesso, però, questi materiali, ancora a base solvente e di granulometria sub-micronica, risultano costosi e con possibilità applicative limitate.

Per offrire la possibilità di realizzare prodotti ceramici caratterizzati da una autentica “matericità” che gli inchiostri non possono permettere, Intesa ha messo a punto la nuova tecnologia di stampa “HW” per l’applicazione controllata di smalti ceramici. La tecnologia HW permette l’applicazione di smalti a base acquosa e con una dimensione della particella superiore a 3 micron (range granulometrico 3 - 12 micron). È possibile depositare smalti in quantità comprese tra i 200 e i 1000 grammi per metro quadrato per applicazioni sia a campo pieno (engobbi, strutture), che mirate e puntuali per una decorazione integrata con quella tradizionale a inchiostri. Ideata e sviluppata in una prima fase nei laboratori di ricerca del Gruppo Sacmi, la tecnologia HW viene oggi proposta al mondo ceramico da Xaar

con la nuovissima testina Xaar 001, che equipaggia le stampanti digitali Intesa della serie Glazejet e DHW. Il plotter da laboratorio Glazejet 330 – completo di una stazione di stampa e di sistema “DropWatcher” - è stato già installato presso molti colorifici per l’attività di ricerca e messa a punto dello smalto. Il plotter Glazejet 1000 viene invece proposto per la prototipazione e lo sviluppo di prodotti di grandi dimensioni. Nel corso di Tecnargilla 2014, infine, è stata presentata la stampante digitale DHW 700, la prima macchina digitale single-pass per processo industriale continuo. Con DHW, sincronizzabile con le stampanti inkjet tradizionali, si concretizza oggi la possibilità di realizzare una linea di smaltatura e decorazione completamente digitalizzata.

NOTE

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Le infinite potenzialità della rivoluzione digitale

di Vincenzo Palumbo

Realizzare una decorazione digitale, secondo Projecta Engineering, non è come utilizzare una fotocopiatrice. Utilizzare il processo digitale, infatti, non significa soltanto poter ottenere prodotti standardizzati a prezzi competitivi, copie di legni o di marmi esteticamente perfette ma con un ridotto valore aggiunto. La rivoluzione dal processo analogico al processo digitale è talmente profonda da implicare una revisione completa del sistema. Una rivoluzione nella qua-

le - è opportuno evidenziarlo - non si perdono le competenze, che si spostano dalla linea di decorazione allo studio grafico. Per realizzare un prodotto inimitabile e unico, infatti, lo studio grafico diventa fondamentale per dare l’input iniziale e una forma compiuta all’intero progetto. La mission di Projecta Engineering e di Digital Design è affiancare i clienti nella conoscenza sempre più approfondita della tecnologia digitale, perché sono illimitate le potenzialità

e quindi le soluzioni decorative che si possono ottenere. Un’operazione principalmente culturale, un investimento che l’azienda deve compiere per ottenere una piena consapevolezza delle possibilità di utilizzo della linea digitale, in grado di fare la differenza a livello di competitività grazie alla realizzazione a prezzi contenuti di un prodotto esteticamente pregiato, frutto della completa libertà di espressione delle proprie capacità inventive.

LA FILIERA DIGITALE

EvoMOVING

Projecta Engineering mette a disposizione tutto ciò che occorre per realizzare una filiera digitale integrata, a partire dallo studio grafico e dallo sviluppo del progetto originale fino alla realizzazione finale del prodotto. Azienda “nata digitale”, Projecta Engineering non fornisce soltanto la macchina, ma è in grado di seguire la progettazione e l’evoluzione di una linea di decorazione completamente digitale. L’essenza di Projecta Engineering è rappresentata proprio dalla visione integrale del processo. Il salto di tecnologia necessita una “cultura digitale” che indichi il miglior utilizzo della nuova tecnologia, adatta ad ogni tipo di soluzione personalizzata (smaltatura, applicazione di materie speciali, decorazione a secco, effetti e lavorazioni anche complesse). Con il processo digitale, è possibile ottimizzare l’investimento dell’impianto - che è “una tantum” - per ottenere una serie infinita di nuovi prodotti diversi. L’idea grafica innovativa, senza costi e investimenti aggiuntivi, diventa subito un’opportunità reale e concreta. Il progetto grafico è sempre al centro. Projecta Engineering è inoltre in grado di pilotare le evoluzioni tecnologiche di testine e inchiostri di stampa nel breve-medio periodo, grazie anche

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al sistema elettronico e al software di gestione della stampa sviluppati e prodotti internamente. Sul fronte prettamente tecnologico, grazie alla conoscenza e competenza tecnica, Projecta Engineering dispone di tutte le soluzioni top oggi presenti sul mercato della decorazione digitale per tutti i formati: macchine con un ampio fronte di stampa, compatte e modulari, che garantiscono altissima flessibilità e un rapido cambio colori, manutenzioni smart, stampanti create ad hoc e stampanti progettate appositamente per la decorazione di pezzi speciali. Le macchine di Projecta Engineering sono decisamente user friendly, le più semplici da utilizzare, in quanto già in fase di progettazione non sono state previste inutili sovrastrutture, perché l’azienda era a conoscenza delle modalità d’uso e delle funzionalità necessarie per il settore nel quale sarebbero state utilizzate. In un segmento particolarmente dinamico e in evoluzione, le macchine della famiglia Evolve sono pensate e costruite per guardare avanti, quindi aperte ad accogliere le ricerche e le innovazioni anche di altri player (per esempio i prevedibili ulteriori sviluppi dei produttori di inchiostro).

I VANTAGGI DELLE DECORATRICI EVOLVE

Attraverso un processo di ricerca costante, Projecta Engineering ha trasformato la decorazione in un sistema digitale efficiente e performante, capace di integrarsi con la filiera produttiva: un approccio progettuale sempre orientato al dialogo efficace tra tutte le fasi della linea di smalteria consente di realizzare linee intelligenti, interamente automatizzate, in grado di mettere al centro il progetto grafico. Sono già stati raggiunti traguardi ambiziosi grazie a soluzioni all’avanguardia (Evolve, Evostore, Synchro 3D, Evovision) per la massima integrazione delle tecnologie digitali nelle linee ceramiche. La famiglia Evolve, arricchita di nuovi modelli e accessori, è oggi la più completa e versatile sul mercato. I principali vantaggi delle decoratrici digitali Evolve sono: - compattezza, solidità e duttilità; - semplicità di accesso e manutenzione grazie al sistema di pulizia automatica; - aspirazione potenziata; - gestione parametri macchina da singolo punto;

- bassa potenza installata; - velocità di caricamento immagini e cambio progetto grafico; - completa interscambiabilità dei moduli cromatici; - modulabilità ed espansibilità secondo le esigenze del cliente.

utilizzi non tradizionali, Projecta Engineering - prima tra tutti i competitor del segmento - ha infatti lanciato la nuova EVO 8, con un fronte di stampa di 1890 mm, per la decorazione di lastre ceramiche fino a tale larghezza, che completa una ricca gamma di stampanti “extra large”.

Le decoratrici Evolve hanno un ingombro estremamente limitato e presentano caratteristiche che le pongono ai vertici della categoria. Sono in grado di utilizzare diverse teste di stampa, grazie a un’architettura tecnologica proprietaria sia a livello di hardware che di software. Un sistema aperto che rappresenta un plus importante, in quanto permette di non avere vincoli sull’acquisto di inchiostri e testine, concedendo la massima libertà di scelta. A Tecnargilla 2014 Projecta Engineering ha presentato diverse novità, a cominciare dalla macchina digitale con il più ampio fronte di stampa al mondo, già funzionante presso due importanti produttori ceramici italiani. Visto l’affermarsi sul mercato di piastrelle di grandissimo formato, adatte anche ad

EVO 8

EVODRYFIX

Altra innovazione è EvoDRYFIX, macchina per applicazioni di polveri a secco già operante presso alcuni stabilimenti del distretto di Sassuolo. EvoDRYFIX è la prima stampante digitale per ceramica che combina la tecnologia inkjet drop on demand con la tecnologia delle applicazioni a secco. Il sistema consente di applicare, secondo un preciso disegno realizzato in digitale e perfettamente sincronizzabile con la grafica degli inchiostri di decorazione, graniglie di diversa granulometria, da un minimo di 50 micron ad un massimo di 500 micron, avendo

quindi la possibilità di spaziare da applicazioni molto definite di basso spessore fino ad applicazioni grossolane di elevato spessore. Il tutto garantendo la massima stabilità e ripetitività dell’applicazione della graniglia. Come per tutta la famiglia di decoratrici Evolve, anche la decoratrice EvoDRYFIX si caratterizza per l’estrema duttilità e flessibilità di utilizzo garantendo di effettuare un rapido cambio della graniglia per permettere una veloce riconfigurazione della linea di decorazione.

EvoDRYFIX I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 29

EVOSTORE

EVOstore è un magazzino su ruote, una sorta di armadio che alloggia al suo interno da uno a cinque cassetti colore completamente alimentati e gestiti da elettronica dedicata in am-

EVOstore

EVO 7

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biente climatizzato. Nasce dall’esigenza di poter arricchire la decorazione digitale di piastrelle, sfruttando l’intera gamma di inchiostri offerti oggi sul mercato, non più limitata ai colori CMYK della quadricromia tradizionale, ma sempre più arricchita di nuovi spot color e di effetti materici. All’interno di EVOstore il cassetto completo di teste di stampa temporaneamente in standby, è tenuto alimentato e pulito con pulizia au-

tomatica. Il colore, al suo interno è mantenuto in circolazione, pronto all’uso alla temperatura di esercizio. Ideale per contenere i cassetti dedicati ai colori spot, ovvero fuori dalla gamma quadricromica, oppure cassetti contenenti effetti materici come i lustri, i metallizzati, i bianchi e gli affondanti, da poter utilizzare indifferentemente su diverse macchine. Evostore si propone come il naturale complemento delle decoratrici digitali serie Evolve/Evolve Plus.

NOTE

I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 31

Soluzioni avanzate di color management per la decorazione digitale in ceramica di Silvano Filippi

La diffusione prepotente e generalizzata delle tecnologie digitali nell’ambito della decorazione ceramica ha portato elevati vantaggi al ciclo produttivo per il settore delle piastrelle in ceramica a livello mondiale. La complessità di queste tecnologie ha generato l’esigenza di una loro corretta gestione per poter utilizzare al meglio i sistemi decorativi digitali, ottimizzando i tempi e i costi della ricerca e della produzione. Le scelte in ambito di gestione colore effettuate nel primo periodo, con un approccio derivato dal settore della stampa su carta - o addirittura tramite la sola modifica attraverso applicativi grafici e susseguente prova - sono da ritenersi ormai superate. Il moltiplicarsi dell’offerta (sia in ambito di sistemi di stampa che di inchiostri), le molteplici variabili offerte dall’aumento delle barre di stampa, e l’introduzione di fondi colorati ed ef-

fetti decorativi tra le variabili di decorazione hanno portato ad una variazione significativa nelle esigenze di color management. Tra queste, si evidenziano di seguito le principali: 1) Utilizzare soluzioni software di color management “super partes”, non legate o utilizzabili solo su un determinato brand di stampanti; 2) Ottimizzare le produzioni di stampa su set di inchiostri sempre più vari e distanti dalla quadricromia tradizionale, spesso in combinazione all’utilizzo di smalti colorati; 3) Poter stampare un prodotto su linee diverse spesso equipaggiate con diverse stampanti, inchiostri o condizioni di cottura, con la certezza di ottenere lo stesso risultato finale; 4) Ridurre i tempi di ricerca, uti-

lizzando sistemi di acquisizione performanti e conoscendo da subito, grazie ad anteprime a video o su carta fedeli, il risultato finale dell’elaborazione. Per adempiere a queste richieste, il gruppo Smaltochimica, tramite la propria controllata Colourservice, ha introdotto sul mercato ceramico la tecnologia di rilevazione tramite scanner iperspettrale e un software di color management denominato ColourProfiler. La progettazione di hardware e software è stata fatta ex-novo, con soluzioni studiate ad hoc per l’industria ceramica, senza cercare di adattare qualcosa di già esistente nell’industria grafica su carta o tessile; industrie che, seppur presentando alcuni punti di contatto con quella ceramica, si differenziano alquanto in molti aspetti.

SOLUZIONI HARDWARE

Colourservice ha ottimizzato ulteriormente la propria soluzione di acquisizione spettrale, introducendo sul mercato un nuovo sistema di acquisizione che, grazie alle elevate dimensioni di acquisizione (fino a 100x100 cm) e alle varie risoluzioni

FIG. 1 - Scanner spettrale 1000

. I quaderni di Acimac - Edizione 2014

disponibili, permette di coprire le esigenze quotidiane presenti in ogni tipologia di industria ceramica. Uno scanner non solo grafico, ma un sistema spettrale sviluppato partendo dalla tecnologia di misura utilizzata da sempre con estremo

successo nel settore ceramico, la tecnologia a sfera (o 0° diffusa), introdotta in ceramica proprio dal gruppo Smaltochimica tramite gli spettrofotometri portatili (SP62). Lo strumento in oggetto, integrato ad un tintometro, è stata la base per la riproduzione dei modelli già all’epoca della decorazione ceramica con rulli siliconici. Una soluzione pensata per il cliente che ha la necessità (o possibilità) di sviluppare grafica internamente, oppure per il cliente che basa la maggior parte della propria lavorazione nella riproduzione in conto terzi di progetti esistenti. Lo scanner spettrale permette, in una singola acquisizione, di ricavare oltre al file grafico del soggetto scansionato, anche tutti i valori di riflettanza dei vari toni, permettendo, in tal modo, tramite successiva elaborazione, di ricavare immediatamente un progetto grafico già profilato, pronto per la stampa, e

visibile in anteprima su monitor profilati. Visione in anteprima che è possibile avere anche su carta, tramite profi-

lazione ed integrazione nel flusso di color management di una stampante fotografica. La gestione di tutti i device di ou-

tput e la profilazione grafica dei files sugli stessi è effettuata tramite la nostra soluzione di color management.

SOLUZIONI SOFTWARE PER COLOR MANAGEMENT

La nostra proposta di color management può essere la chiave di volta nello sviluppo del laboratorio digitale. Una soluzione sviluppata da un team con significative esperienze in ceramica, con algoritmi di proprietà e costantemente in evoluzione per rispondere alle nuove esigenze del settore. Un software in grado di visualizzare ed elaborare dei progetti grafici e delle formulazioni matematiche sviluppate per il settore ceramico e per le sue specifiche esigenze. Colour Profiler è un sistema di color management completo, creato per aiutare il tecnico grafico ceramico nello sviluppo e correzione di prodotti grafici per la stampa ink-jet. Gestendo potenzialmente tutte le stampanti, gli inchiostri utilizzati in macchina e l’eventuale utilizzo di fondi colorati, si presenta come l’aiuto ideale nella profilazione di nuovi soggetti, siano essi provenienti dalla nostra soluzione di acquisizione, sia che provengano da soluzioni di acquisizione “classiche” (scanner RGB, camere e dorsi fotografici) o da fornitori di grafiche (studi grafici, colorifici). Il risparmio di tempo, utilizzando Colour Profiler, è evidente e significativo fin da subito. La possibilità di verificare il risultato tramite anteprima a monitor e su carta riduce esponenzialmente il numero di prove necessarie per arrivare ad un risultato, permettendo al laboratorio grafico ceramico di focalizzare gli sforzi solamente sui prodotti che da subito garantiscono un risultato finale compatibile con la richiesta del mercato o dell’ufficio marketing.

zione di file nuovi, ma anche una soluzione che aiuta il laboratorio grafico a correggere, tramite la modifica del file di stampa, un soggetto che dovesse presentare delle differenze durante un ciclo di produzione. Tramite queste funzioni, si può ridurre notevolmente la quantità di prodotto non conforme e i fermi di produzione. Questa soluzione software permette anche una miglior pianificazione e un migliore utilizzo delle risorse ceramiche, aiutando il laboratorio grafico ceramico nella fase di “spostamento” di un prodotto sviluppato in una determinata condizione ad una diversa condizione di stampa (ad esempio un diverso stabilimento, una linea produttiva al momento sotto utilizzata, un nuovo sistema di stampa o un

nuovo set di inchiostri). Questa funzione, denominata device link, consente una libertà di programmazione molto ampia, evitando scelte produttive obbligate. Colour Profiler consente di conoscere in maniera rapida e precisa la fattibilità di un eventuale spostamento del progetto grafico in una differente condizione di stampa, questo partendo semplicemente dai profili colore di origine e destinazione. Tutte le elaborazioni consentono ampia libertà di lavoro all’operatore, con un occhio di riguardo anche al risultato finale e all’ottimizzazione dei consumi, grazie alle nuove funzionalità di limitazione degli inchiostri singoli e totale. Per chi ne avesse l’esigenza, il software Colour Profiler non è solamente legato allo scanner iperspet-

FIG. 2 - Workflow con Colour Profiler

Ma Colour Profiler non è solo profilaI quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 33

trale ma è anche abbinabile a diversi strumenti di misura commerciali per la rilevazione delle tacche colorimetriche, permettendo così, anche alla ceramica medio-piccola, di attrezzarsi con le più avanzate e complete soluzioni di color management per il proprio flusso di lavoro. Per poter essere d’aiuto maggiormente all’industria ceramica, nel

software sono presenti anche funzionalità di comparazione del profilo colore (gamut) e dei singoli inchiostri, in modo tale da permettere un’immediata valutazione e analisi degli stessi. Il software, pur essendo sviluppato appositamente per l’industria ceramica, rimane compatibile con i requisiti definiti per le arti grafiche, permettendo così la realizzazione di

profili colorimetrici (ICC) utilizzabili nelle applicazioni di elaborazione grafica, come ad esempio Adobe Photoshop. L’applicativo è installabile su stazioni di lavoro standard, permettendo il salvataggio dei vari database in un percorso condiviso, garantendo la possibilità a molti utenti di poter lavorare contemporaneamente.

SOLUZIONI SOFTWARE PER ARCHIVIAZIONE DATI

Nei sistemi di decorazione tradizionale l’archivio dei dati di fabbricazione e la ripresa di un modello per una nuova produzione non ha mai rappresentato un problema insormontabile.

I sistemi di conservazione e archiviazione erano relativamente semplici. Attraverso una scheda tecnica, a volte anche sommaria, conservata in laboratorio, si poteva andare in linea

per una nuova produzione e, con un paio di staffette e qualche correzione, veniva raggiunto l’obiettivo di riprodurre esattamente il modello secondo lo standard originale (foto 3).

L’avvento della tecnologia di decorazione digitale ha rivoluzionato tutto introducendo un aspetto poco considerato nelle tecnologie precedenti: la volatilità dei progetti. I progetti grafici e la loro modalità di realizzazio-

ne sono ora una sequenza di bit che possono essere anche parzialmente smarribili, rovinabili e anche trafugabili. Se l’archiviazione dei dati di produzione non è completa in tutte le sue varianti, modifiche e sequen-

ze a livello operativo, diventa difficilissimo riprodurre un modello secondo uno standard di base codificato e a fronte di dati incompleti è richiesto molto lavoro per recuperare i file originali (foto 4).

FIG. 3 - Decorazione tradizionale: gestione dei progetti tramite modelli di stampa fisici

FIG. 4 - Decorazione digitale: gestione dei progetti tramite soluzioni software

. I quaderni di Acimac - Edizione 2014

Per ovviare a questa problematica, Colourservice ha sviluppato una soluzione di archiviazione file in collaborazione esclusiva con un player consolidato nel fuori settore che ha studiato una versione “ceramica” del proprio applicativo di archiviazione. Una soluzione client/server che permette al laboratorio grafico ceramico di avere un sistema di archiviazione preciso, in cui è possibile caricare

un prodotto originale, tutte le varianti e le correzioni effettuate sapendo sempre quale operatore ha creato o modificato la grafica e in quale sequenza queste modifiche sono state operate. Un sistema che in maniera semplice permette il back-up dei progetti caricati, garantendo una tracciabilità che assicura dal rischio di smarrimenti, sovrascritture e modifiche

non correttamente indicate. Come gruppo Smaltochimica pensiamo e cerchiamo di fare in modo da sempre che gli strumenti di controllo e la conoscenza delle problematiche della stampa in digitale diventino una priorità per le aziende ceramiche, nell’ottica di gestire in maniera sempre più autonoma le tecnologie digitali.

Il gruppo Smaltochimica e Colourservice Il gruppo Smaltochimica, azienda leader nel settore della chimica della ceramica, da più di trenta anni è presente con le proprie filiali in tutti i maggiori distretti ceramici mondiali. Smaltochimica, nel proprio continuo processo di ricerca e innovazione al servizio del cliente, ha creato Colourservice, una nuova realtà nell’ambito del color management ceramico, la quale si propone tramite la creazione e l’utilizzo di tecnologie non convenzionali a fianco del cliente con l’obiettivo di aiutarlo ad ottimizzare e rendere più efficiente la decorazione attraverso sistemi digitali. www.smaltochimica.it www.colourservice.net

NOTE

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Novità nella produzione di sospensioni di pigmenti in dimensione submicronica Per molti anni si è accettata la tesi dell’impossibilità di macinare pigmenti ceramici in gamma submicronica (d99 < 1 µ) senza una perdita rilevante di proprietà fisiche e colorimetriche. Il diffuso impiego di tecnologie di macinazione a umido ha procrastinato a lungo la produzione di prodotti più fini, e i danni provocati sui pigmenti dai lunghi processi di macinazione

hanno contribuito al paradigma della non-macinabilità degli stessi sotto 1 micron. L’introduzione della stampa inkjet con tecnologia drop on demand ha spinto le maggiori aziende produttrici di tecnologie di macinazione a sviluppare un processo basato su una combinazione ottimale di tecniche di macinazione a Secco + Umido per ottenere sospensioni di pigmenti in

dimensione submicronica (d50 0,15 µ - 0,3 µ / d99 0,6 µ - 0,8 µ). Oltre 45 milioni kg di inchiostri digitali prodotti e 3000 stampanti digitali in funzione nel mondo confermano che l’obiettivo è stato raggiunto con successo, rompendo quel paradigma e aprendo nuove strade nella macinazione di materie prime ceramiche, smalti e altri prodotti collegati.

LE SOLUZIONI NETZSCH PER LE APPLICAZIONI IN CERAMICA

NETZSCH ha accompagnato lo sviluppo della tecnologia inkjet fin dal dicembre 2005, quando il primo lotto fu prodotto nel mulino da laboratorio LABSTAR. All’avanguardia in questa tecnologia, NETZSCH ha fornito centi-

naia di macchine per la produzione di inchiostri in tutto il mondo. Grazie alla sua vasta esperienza, NETZSCH è in grado di sviluppare e individuare la migliore soluzione per ogni singola fase del processo (lavorazione dei pigmenti, mi-

scelazione, macinazione a umido, etc.) nella produzione di smalti e inchiostri digitali, pigmenti ceramici, inchiostri InGlass, ceramica tecnica, minerali e materie prime e impasti ceramici.

FIG. 1 - Zeta 400

MACINAZIONE A UMIDO - ZETA® SYSTEM

Nel campo della macinazione a umido, tra i nove sistemi disponi-

. I quaderni di Acimac - Edizione 2014

bili nel portafoglio NETZSCH (mulini a disco orizzontali, mulini vertica-

li, basket mills, etc.), i produttori di inchiostri hanno scelto lo ZETA® Sy-

stem per i seguenti vantaggi: granulometria molto fine, più facile da controllare (capacità di filtrazione, intensità di colori…), più alto livello di produttività, totale riproducibilità dei risultati e minore consumo di microsfere.

ZETA® System è progettata con una camera ridotta (circa la metà di un mulino a dischi con consumo energetico comparabile), modalità di ricircolo e agitatori ad alta efficienza. Recentemente, NETZSCH ha presentato il più grande mulino a ricir-

colazione costruito finora, in grado di produrre fino a 10.000 litri a lotto, che completa l’intera gamma di mulini per dimensioni della camera, dal mulino da laboratorio LABSTAR da 0,62 litri al mulino LMZ ZETA® 400 da 400 litri.

MACINAZIONE A SECCO

Nel campo della macinazione a secco, una corretta formulazione e finezza dei pigmenti ceramici è essenziale per ottenere un colore con granulometria fine e controllata. Sono due le soluzioni proposte da NETZSCH: • il mulino jet CGS a letto fluidizzato con ruota di classificazione tipo ConVor® per granulometria d97 <4 µ - 5 µ, • e il mulino jet a vapore S-JET®. Quest’ultima tecnologia rappresenta un’evoluzione del noto mulino Air Jet prodotto da NETZSCH-CONDUX Mahltechnik GmbH, che impiega vapore surriscaldato ad alta pressione invece di aria come mezzo macinante. L’uso del vapore offre maggiore velocità di impatto e possibilità completamente nuove nel processo di classificazione, raggiungendo fi-

nezze finora mai ottenute nell’industria dei pigmenti ceramici (curva granulometrica fino a d50 ≈ 0,45 µ / d97< 1 - 2 µ). Tale bassa granulometria negli inchiostri digitali influisce direttamente sulla riduzione dei tempi di macinazione a umido. A parte le ovvie conseguenze nell’ottimizzazione del collo di bottiglia del processo e nella riduzione dei costi energetici, vi sono altri importanti vantaggi: è noto, infatti che la macinazione a umido con microsfere sotto 0,5 mm crea un maggior volume di particelle di pigmento ultrafini nell’inchiostro finale, che ha un effetto molto negativo sulla colorimetria, reologia e reattività dell’inchiostro e che rappresenta da sempre un problema per i produttori di inchiostri digitali.

La curva più stretta del pigmento garantita dal mulino S-JET®, unita a tempi inferiori di macinazione a umido, dà luogo ad una curva molto più stretta dell’inchiostro con minori particelle ultrafini e quindi maggiore resistenza cromatica (specie nel giallo e rosso-marrone): questo introdurrà nuovi standard nella decorazione digitale di piastrelle. La riduzione dei costi e la maggiore qualità dell’inchiostro rappresentano un vantaggio competitivo per i produttori che impiegano la tecnologia di macinazione a secco S-JET®. Ma soprattutto, questa nuova tecnologia di macinazione a secco ha aperto nuove possibilità nel campo della produzione e decorazione di piastrelle, come la smaltatura digitale e la macinazione ed essiccazione “simultanea” di impasti ceramici nel range submicronico.

NETZSCH nel mondo NETZSCH opera in stretta prossimità con i propri clienti. Attualmente possiede unità produttive in Germania, Stati Uniti, Brasile, Russia, India e Cina per fornire supporto e consulenza direttamente in loco nei mercati più strategici e in quelli in forte crescita. Con una rete commerciale organizzata a livello regionale in tutto il mondo, NETZSCH garantisce alle industrie ceramiche un contatto diretto e costante con i propri specialisti per un’assistenza rapida in area commerciale, servizi, design e ingegnerizzazione di processo. Innovazione da oltre 100 anni La Business Unit Grinding & Dispersing è parte di una impresa solida, a conduzione familiare, fondata nel 1873, la cui filosofia punta alla qualità e alla leadership sotto ogni punto di vista. Tutte le tre Business unit del Gruppo NETZSCH – “Analyzing & Testing”, “Grinding & Dispersing”, e “Pumps & Systems” – seguono le medesime line guida. La fiducia della clientela è alla base dei risultati raggiunti oggi da NEZSCH: un’azienda riconosciuta e ricercata a livello internazionale per ogni richiesta inerente le aree “macinazione a umido e secco”, “mixing and dispersing” e “deaerazione e classificazione”. La domanda di mercato in costante evoluzione ha portato non solo ad una gamma di macchine completa, ma soprattutto alla formazione di un bacino di conoscenze sui processi e le applicazioni, in modo da soddisfare ogni specifica esigenza produttiva della clientela e renderla realtà con soluzioni economiche, pratiche e innovative. I quaderni di Acimac - Edizione 2014 . 37