ES2969375A1 - Tinta compensadora del punto de fusion de las tintas ceramicas empleadas en la decoracion del vidrio, sistema y metodo empleado para su aplicacion - Google Patents

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Abstract

Tinta compensadora del punto de fusión de las tintas cerámicas empleadas en la decoración del vidrio, sistema y método empleado para su aplicación. Tinta compensadora donde se emplea una tinta principal basada en Óxido de Bismuto que tiene una composición porcentual en peso de: - 30-50% de SiO2 - 20-40% de Bi2O3 - 3-20% de B2O3 - 10-20% pigmento negro cerámico En donde la tinta compensadora tiene una composición de: - 5-10% de SiO2 - 65-75% de Bi2O3 - 2-7% de ZnO - 3-20% de B2O3 - 0.2-15% pigmento negro cerámico. El sistema emplea un cabezal de doble color o dos cabezales y el método lleva a cabo un ajuste dinámico de los porcentajes de mezcla de la tinta principal y compensadora en función del tamaño de vidrio, espesor y superficie pintada.

Description

DESCRIPCI N
TINTA COMPENSADORA DEL PUNTO DE FUSIÓN DE LAS TINTAS
CERÁMICAS EMPLEADAS EN LA DECORACIÓN DEL VIDRIO, SISTEMA Y
MÉTODO EMPLEADO PARA SU APLICACIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece una tinta compensadora del punto de fusión de las tintas cerámicas empleadas en la decoración del vidrio, también es objeto de la invención el sistema empleado en su aplicación, así como el método empleado para su aplicación.
Caracteriza a la presente invención la especial composición de la tinta adicional empleada como medio compensador del punto de fusión de la tinta principal. El sistema se caracteriza por contar con dos cabezales en paralelo, o uno de doble color. Por otro lado, el método empleado en la aplicación de la tinta compensadora permite un ajuste del punto de fusión en función de parámetros tales como el tamaño del vidrio y porcentaje del vidrio a imprimir.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de las tintas y procedimientos empleados en la impresión de vidrios.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la industria de la decoración de vidrio con tintas cerámicas, es bien conocida la necesidad de ajuste de la temperatura de fusión de los esmaltes. Esta temperatura de fusión se debe de ajustar para conseguir el vitrificado correcto en condiciones de fusión diferentes.
Esta necesidad se da sobre todo en la decoración de vidrios para automóviles, en donde los vidrios tienen que ser curvados y es en ese proceso de curvado es donde también se vitrifica la tinta.
Este curvado para realizarse no siempre puede ser a la misma temperatura ya que un vidrio grande (1.300 mm x 1.900 mm) puede necesitar una temperatura de curvado muy distinta a la de un vidrio pequeño (1.000 mm x 1.300 mm).
Esto hace que en la actualidad con los métodos de decoración por serigrafía lo que se hace es tener 3 o más esmaltes con distintos tipos de punto de fusión y en fábrica los operarios en base a la experiencia mezclan estos esmaltes para tener puntos de fusión diferentes.
En la tecnología de impresión digital también se hace lo mismo sólo que en este caso el tener que mezclar los esmaltes, luego tener que lavar la impresora para cargar el nuevo y así sucesivamente lo hace casi inviable por costes operativos y tiempos de parada para hacer este proceso.
En la serigrafía es mucho más sencillo porque sólo hay que lavar la pantalla y poner ya la nueva mezcla en ella e imprimir.
Lo ideal sería poder usar la tecnología de impresión digital que aporta flexibilidad y mucha mayor versatilidad en producción, pero sin tener que realizar este tipo de paradas para lavar y cambiar de esmalte que es lo que la limita.
Por lo tanto, es objeto de la presente invención superar los inconvenientes del estado de la técnica, en particular, poder usar la tecnología de impresión digital sin tener que parar la impresora para cargar de nuevo, desarrollando, tanto una tinta compensadora del punto de fusión, como un sistema y un método de impresión como a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención queda recogido en su esencialidad en las reivindicaciones independientes y las diferentes realizaciones están recogidas en las reivindicaciones dependientes.
Es objeto de la presente invención una tinta que busca compensar del punto de fusión de las tintas cerámicas principales empleadas en la decoración del vidrio, por esto de aquí en adelante la denominaremos tinta compensadora que se basa en la composición de la tinta principal pero incorporando los elementos más fusibles.
La tinta principal se realiza con el punto de fusión más alto necesario para el proceso, pero no es objeto de la patente ya que existen ya muchas tintas o esmaltes conocidos en el estado de la técnica. Por ejemplo, una composición típica de una tinta principal basada en Óxido de Bismuto sería:
• 30-50% de SiO2
• 20-40% de Bi2O3
• 3-20% de B2O3
• 10-20% pigmento negro cerámico
Una composición típica de una tinta principal basada en óxido de Zinc sería:
• 35-50 % de SiO2
• 15-25 % de ZnO
• 12-22 % de B2O3
• 10-20 % pigmento negro cerámico
• 10 -15 % Na2O
Una composición de una tinta principal basada en una mezcla de Óxido de Bismuto y Óxido de Zinc sería:
Ejemplo de tinta principal mezcla Bismuto y Zinc 3CP
• 40-50% de SiO2
• 5-7 % de Na2O
• 2-3 % de K2O
• 8-10 % de ZnO
• 10-20% Bi2O3
• 10-20 % de B2O3
• 10-20% pigmento negro cerámico
Basadas en estas dos típicas composiciones de frita se desarrolla la tinta compensadora para cada caso en base a la principal.
Por ejemplo si partimos de la tinta principal basada en óxido de Bismuto, la tinta compensadora tiene una composición de:
• 5-10% de SiO2
• 65-75% de Bi2O3
• 2-7 % de ZnO
• 3-20% de B2O3
• 0.2-15% pigmento negro cerámico
Por ejemplo, si partimos de la tinta principal basada en óxido de Zinc, la tinta compensadora tiene una composición de:
• 5-10% de SiO2
• 10-15 % de Na2O
• 30-40 % de ZnO
• 30-40 % de B2O3
• 0.2-15% pigmento negro cerámico
Ahora bien, si partimos de la tinta principal basada en una mezcla de óxido de Bismuto y Óxido de Zinc, la tinta compensadora tiene una composición de:
• 10-20% de SiO2
• 7-10% de Na2O
• 2-3 % de K2O
• 10-13 % de ZnO
• 15-25% Bi2O3
• 10-20 % de B2O3
• 0.2-5% de LiO2
• 0.2-15% pigmento negro cerámico
La tinta compensadora anteriormente descrita es objeto de patente porque si bien son composiciones de óxidos conocidos en las proporciones descritas nunca funcionarían por sí misma porque no cumple con las necesidades de la industria, no resiste al rayado y no tiene resistencia química.
Nosotros una vez tenemos cargado en el cabezal la tinta principal y la tinta compensadora podemos imprimir el porcentaje de cada una de ellas que nos interesa para conseguir el punto de fusión deseado y óptimo.
Con esta invención no sólo se consigue eliminar la necesidad de mezclar el esmalte previamente a la impresión, sino que además la gran ventaja es que la capacidad de ajuste del punto de fusión se incrementa exponencialmente porque en el sistema actual por practicidad se mezclan 3 o 4 esmaltes y en este sistema se pueden conseguir relaciones de mezcla casi infinitas ejemplo:
El método empleado en la aplicación de la tinta compensadora permite la compensación dinámica del punto de fusión. Esto se produce de la siguiente forma:
El punto de fusión óptimo siempre varía en función del tamaño de pieza debido a los parámetros de los hornos de cocción de los que dispone el cliente y también en base a la superficie de impresión que va en cada vidrio (un vidrio con el 20% de la superficie pintada necesita menos punto de fusión que uno que tiene el 50% de la superficie pintada. Se conoce la receta de cocción que el cliente utiliza para el vidrio que estamos imprimiendo, se conoce el tamaño del vidrio por el archivo de impresión y se conoce perfectamente el%de superficie que va impresa y de esta forma podemos construir tablas y recetas de trabajo que de forma automática compensan el punto de fusión en función del vidrio que viene a la impresora y de la superficie pintada que tiene Ejemplo de una tabla:
También se podría usar el método y sistema de impresión descrito usando 2 tintas de distinto punto de fusión conocidas en el estado de la técnica, en ese caso se analizan los puntos de fusión de cada una de las tintas y se realiza la tablas de mezclas necesarias.
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
En la realización preferente de la invención, la tinta principal es una tinta basada en Óxido de Bismuto, sin perjuicio de poder utilizar como tinta principal una tinta basada en Óxido de Zinc o una mezcla de Óxido de Bismuto y Óxido de Zinc, que pudieran ser objeto de solicitudes divisionales.
La composición de una tinta principal basada en Óxido de Bismuto es:
• 30-50% de SiO2
• 20-40% de Bi2O3
• 3-20% de B2O3
• 10-20% pigmento negro cerámico
En donde la tinta compensadora tiene una composición de:
• 5-10% de SiO2
• 65-75% de Bi2O3
• 2-7 % de ZnO
• 3-20% de B2O3
• 0.2-15% pigmento negro cerámico
donde las cantidades de SiO2 y y el pigmento negro cerámico, este último en menor proporción, son las que se reducen en su composición porcentual para lograr una temperatura de fusión menor, mientras que las del Bi2O3 se aumenta para también lograr una temperatura de fusión menor.
Por otro lado, también es objeto de la presente invención y realización preferente el sistema empleado para la aplicación de una tinta compensadora, donde el sistema usa un cabezal de 2 colores o 2 cabezales de 1 color en paralelo de forma que:
a. En caso de cabezal de doble color
i. Se carga tinta principal en canal A del Cabezal 1 ii. Se carga tinta compensadora en canal B del cabezal 1 b. En caso de dos cabezales en paralelo
i. Se carga tinta principal en cabezal 1
ii. Se carga tinta compensadora en cabezal 2
Por otro lado, junto con la composición de la tinta compensadora y el sistema empleado, también es objeto de la presente invención el procedimiento de aplicación de la tinta compensadora que usa el sistema anteriormente descrito en el que se cambia de forma dinámica los porcentajes de mezcla en base a diferentes parámetros variables que se pueden definir como:
i. Tamaño de vidrio
ii. Espesor de vidrio
iii. Superficie pintada
iv. Si es para curvar o para vitrificar en plano
v. Si el vidrio es normal o con capa de baja emisividad vi. Distintos parámetros que se pueden añadir
vii. en base al tipo de cocido que haga el usuario, e.g. horno a gas, convección, horno estático,
donde el ajuste de la temperatura de fusión tiene lugar en las cantidades de SiO2, y del pigmento negro cerámico, reduciéndolas a la baja para lograr una temperatura de fusión menor, donde la reducción del pigmento negro cerámico está limitada por la función propia de pigmentación, mientras que la cantidad del Bi2O3 se aumenta para también lograr una temperatura de fusión menor.
Es decir, el ajuste que se lleva a cabo depende de todos los parámetros indicados, realizando un ajuste en la composición de la tinta compensadora con objeto de lograr que funda mejor.
Tanto el sistema descrito como el método que acabamos de exponer son de aplicación a las tintas compensadoras explicadas en base a las tintas principales basadas en Óxido de Bismuto o basadas en Óxido de Zinc, o basadas en una mezcla de ambas.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. - Tinta compensadora del punto de fusión de las tintas cerámicas empleadas en la decoración del vidrio, sistema y método empleado para su aplicación donde se emplea una tinta principal basada en Óxido de Bismuto que tiene una composición porcentual en peso de:
• 30-50% de SiO2
• 20-40% de Bi2O3
• 3-20% de B2O3
• 10-20% pigmento negro cerámico
Caracterizada porque la tinta compensadora tiene una composición de:
• 5-10% de SiO2
• 65-75% de Bi2O3
• 2-7 % de ZnO
• 3-20% de B2O3
• 0.2-15% pigmento negro cerámico
donde las cantidades de SiO2 y el pigmento negro cerámico, este último en menor proporción, son las que se reducen en su composición porcentual para lograr una temperatura de fusión menor, mientras que la cantidad del Bi2O3 se aumenta para también lograr una temperatura de fusión menor.
2. - Sistema empleado para la aplicación de una tinta compensadora del punto de fusión según la reivindicación 1 caracterizada porque el sistema usa un cabezal de 2 colores o 2 cabezales de 1 color en paralelo de forma que:
• a. En caso de usar un cabezal de doble color
o i. Se carga tinta principal en canal A del Cabezal 1
o ii. Se carga tinta compensadora en canal B del cabezal 1
• b. En caso de usar dos cabezales en paralelo
o i. Se carga tinta principal en cabezal 1
o ii. Se carga tinta compensadora en cabezal 2
3.- Procedimiento de aplicación de una tinta compensadora del punto de fusión según la reivindicación 1 y el sistema de la reivindicación 2 caracterizado porque en el proceso de aplicación se cambia de forma dinámica los porcentajes de mezcla en base a diferentes parámetros variables que se pueden definir como:
• i. Tamaño de vidrio
• ii. Espesor de vidrio
• iii. Superficie pintada
• iv. Si es para curvar o para vitrificar en plano
• v. Si el vidrio es normal o con capa de baja emisividad
• vi. Distintos parámetros que se pueden añadir
• vii en base al tipo de cocido que haga el usuario, e.g. horno a gas convección, horno estático,
donde el ajuste de la temperatura de fusión tiene lugar en las cantidades de SiO2, y del pigmento negro cerámico, reduciéndolas a la baja para lograr una temperatura de fusión menor, donde la reducción del pigmento negro cerámico está limitada por la función propia de pigmentación, mientras que la cantidad del Bi2O3 se aumenta para también lograr una temperatura de fusión menor.
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