EDITORIAL: Javier Gaya,Director general de Personas y Tecnología

"Existe un problema muy común debido a la obturación de los inyectores de impresión que provoca el mal funcionamiento de los cabezales"

En el fascinante universo de la decoración cerámica a través de sistemas de inyección digital durante el proceso de fabricación, los principales objetivos de investigación se han focalizado en el desarrollo de nuevas tintas, en la mejora del proceso de impresión y en el desarrollo de nuevos modelos de cabezales de impresión.

Los fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos han logrado crear productos para mejorar la intensidad de color, reducir los costes, crear nuevos efectos especiales, granulometrías diferentes, etc. El proceso de fabricación ha sido simplificado y mejorado notablemente debido a la aparición de software específico de gestión de color que permite la obtención del máximo rendimiento de color con el menor consumo posible. Además, por su parte, los fabricantes de cabezales de impresión digital han desarrollado nuevos modelos para imprimir con más definición, aumentar la cantidad de tinta depositada y aumentar la productividad del sistema utilizando la última tecnología.

Todas estas innovaciones han sido de gran ayuda para mejorar el proceso de impresión digital cerámica, pero todas ellas han obviado un gran inconveniente ocasionado por el uso de esta tipología de productos en los cabezales de impresión. Independientemente del fabricante y del modelo utilizado, existe un problema muy común debido a la obturación de los inyectores de impresión que provoca el mal funcionamiento de los cabezales.

Los inyectores del cabezal son el paso por el cual transcurre toda la evolución de la inyección digital. Por su diminuto orificio circula toda clase de fluidos con infinidad de partículas que se van depositando y obstruyendo el paso de las siguientes partículas, formando al final un conglomerado que impide que todos los objetivos principales de la investigación digital sigan su curso. Cada año, miles de cabezales se dan por perdidos debido a este problema, generando elevados costes económicos.

Llegado a este punto, es cuando hace cuatro años empezó nuestra aventura en el desarrollo y diseño de nuevos métodos de limpieza y recuperación de los inyectores en los cabezales. Desde un primer momento nuestro objetivo era conseguir un método eficaz para alargar la vida útil de un cabezal, mejorar el proceso de impresión y reducir los costes.

El método desarrollado para la limpieza de cabezales consiste en la recirculación en el interior del cabezal de un fluido denominado cleaner. Este vehículo de limpieza se hace recircular a través de los conductos de entrada y salida del cabezal y a través de los piezoeléctricos e inyectores del cabezal cambiando la dirección de flujo según la estructura interna de cada modelo de cabezal. Además, el cleaner es filtrado previa llegada al cabezal por un filtro de 1 µm, reteniendo así todas las partículas que arrastra del interior del cabezal. Este proceso se combina con frecuencias controladas de ultrasonidos y con cambios controlados de presión y vacío dependiendo de la receta específica de cada cabezal.

El principal requisito de este proceso es asegurar la limpieza del cabezal sin que sea dañado. De esta manera, el cabezal no sufre daños durante el proceso de limpieza gracias al propio método de limpieza y al sello de protección desarrollado para cada cabezal.  Este sello, tiene dos funciones. La primera y muy importante es la de proteger al cabezal del contacto directo con los ultrasonidos, ya que los cabezales que se exponen mucho tiempo a la vibración de los ultrasonidos se pueden romper fácilmente. La segunda función es la de poder limpiar a la inversa el cabezal. Es decir, para poder invertir el flujo de recirculación del cabezal, en el sello existe una entrada de cleaner que permite recircular a través de la parte exterior de los inyectores, consiguiendo que toda la suciedad que pueda tener el cabezal en la parte interior sea expulsada. Este método diferencia nuestro sistema de limpieza con otros existentes en el mercado cuyo resultado no está garantizado.

Figura 1. Cabezal de impresión con inyectores obstruidos antes de ser limpiado (izquierda) y después de ser limpiado (derecha).

Figura 2. Vista microscópica de los inyectores del cabezal obstruidos antes de ser limpiados (izquierda) y después de ser limpiados (derecha).

A modo de demostración, en la Figura 1 se muestra el estado de un cabezal antes (izquierda) y después (derecha) de ser recuperado. Como se puede observar aplicando una cortina de cleaner, los inyectores del cabezal no estaban en perfectas condiciones para la impresión. Es decir, estaban obturados. En la Figura 2, se muestra la vista en microscopio de los inyectores del cabezal, donde se puede observar las impurezas existentes en ellos (izquierda) y el resultado obtenido tras la limpieza (derecha).

Este sistema de limpieza no acorta la vida útil del cabezal,  ya que el cabezal no está conectado a ninguna fuente de corriente. Los beneficios son innumerables tanto a nivel de producción como de laboratorio. Por ejemplo, los cabezales con inyectores obstruidos son limpiados y recuperados, de forma que se eliminan los posibles defectos de impresión  ocasionados por el uso continuo. Por ello, se reduce drásticamente el número de cabezales desechados, lo que conlleva un ahorro de costes considerable. Por último, otra ventaja de disponer de esta herramienta, es la disminución de tiempos en los cambios de tinta, facilitando que el proceso sea llevado a cabo de forma rápida y eficiente.