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Impresión digital: oportunidades y desafíos en la cerámica estructural

La edición 6/2019 de la revista Brick and Tile Industry International informó a sus lectores sobre los aspectos técnicos de los sistemas de impresión. Este artículo pone atención en los trabajos preparatorios necesarios y explica el proceso de creación de archivos. Todos los diseños que se produzcan deben crearse primero en un ordenador. Esta es una parte importante del proceso y la explicaremos con más detalle a continuación.

 

1. Posibilidades para la decoración digital

Además de una amplia selección de tintas de impresión digital en tonos que van desde el marrón al rosa, amarillo, beige y negro, Zschimmer & Schwarz también ofrece varios efectos de impresión digital. Estos efectos se comercializan bajo el nombre de TRUCOLOR EF. Incluyen efectos de textura, mate, brillo o lustre; así como productos puramente técnicos, como una tinta de impresión digital con propiedades antideslizantes.
La gama de productos TRUCOLOR EF se complementa con la serie TRUBOND, que no son más que colas de granilla para aplicar digitalmente. Esta serie de colas TRUBOND pueden usarse en las máquinas tradicionales de decoración digital o en las nuevas máquinas digitales para la decoración selectiva de granillas en seco. Una vez que se ha aplicado la cola, se puede rociar cualquier tipo de granilla en la superficie. La granilla se adherirá a la cola y el exceso de material se retirará reutilizándose. 

 

2. Requisitos adicionales para el control total del proceso digital

Para conseguir que todos los procesos se integren correctamente, el lugar de trabajo utilizado para crear y editar los archivos de impresión requeridos es un desafío particular. Los siguientes elementos son necesarios para un lugar de trabajo apropiado:

 

  1. Luz estandarizada, condiciones de luz estables, sin variaciones
  2. Pantalla adecuada
  3. PC o Mac de alto rendimiento
  4. Colorímetro

 

2.1 Luz estandarizada, condiciones de luz estables (sin cambios de iluminación).

Debe garantizarse que el lugar de trabajo puede oscurecerse por completo y que no hay incidencia de luces extrañas, p. ej. de ventanas. Las paredes deben pintarse en un tono gris neutro y la iluminación debe tener un amplio espectro de luz, por ejemplo, mediante el uso de una fuente de luz D50.

 

2.2. Pantalla adecuada

Un monitor adecuado es esencial para lograr el mejor resultado posible. El monitor debe garantizar una representación de color homogénea en toda la pantalla, y el tamaño de la pantalla no debe ser demasiado pequeño. Otras características importantes son la gama de colores reproducibles de la pantalla y las funciones para la calibración y el ajuste del contraste y el brillo. No debe haber objetos de color blanco puro o brillante (por ejemplo, batas de laboratorio) que puedan afectar a la visualización de colores debido a los reflejos cercanos a la pantalla.

 

2.3 PC o Mac de alto rendimiento

El PC o Mac debe ofrecer un rendimiento que permita la edición sin problemas de archivos de imagen de hasta 5 GB. Un software de edición de imágenes como Adobe Photoshop es imprescindible. Adicionalmente, el PC o Mac también debe estar equipado con un software de gestión de color.

 

2.4 Colorímetro

Los colorímetros se utilizan en la industria gráfica para medir campos de color con un color claro definido y dependiendo del tipo de sensor o medición respecto al estándar. Actualmente hay dos colorímetros en el mercado que se utilizan en aplicaciones de cerámica estructural:

 

  1. i1Pro (espectrofotómetro) de X-Rite 
  2. Rapid Spectro Cube de ColorGATE Digital Output Solutions  GmbH

 

  1.  iPro by X-Rite

 

  1. Rapid Spectro Cube by ColorGATE

 

La diferencia entre los dos dispositivos está en el método de medición. El i1Pro mide individualmente cada campo de color de la carta de colores de prueba generada previamente (leer abajo para obtener una explicación más detallada) y está en contacto con la superficie durante la medición, mientras que el Cube (RSC) mide el panel de prueba al completo en un solo paso sin contacto necesario.

Medir el panel con el i1Pro lleva más tiempo que con el Cube (RSC) y puede generar mediciones defectuosas para superficies texturizadas o reflectantes. Estos datos de medición defectuosos pueden ser inutilizables para la gestión del color en el siguiente paso. La distinta tecnología de medición del Cube (RSC) le permite capturar también datos de medición para superficies técnicamente sofisticadas. Estos datos se pueden usar para la gestión del color (perfil ICC (International Color Consortium), también llamado perfil de color) de manera que el resultado aparente de los colores en la impresión coincida con la sensación de la percepción del color humano.

 

3. ¿Puedo imprimir una foto?

Depende. No se puede simplemente enviar un archivo a la impresora digital y obtener un resultado satisfactorio, como podría estar acostumbrado desde su impresora en casa. Sin embargo, es posible imprimir fotografías con los requisitos previos necesarios y sujeto a las limitaciones de la gama de colores disponibles. La buena calidad y los resultados reproducibles con una impresora requieren que el posible rango de color se edite de una forma que lo haga interpretable en Photoshop y otros softwares de color. Esto se hace creando los llamados perfiles ICC.
La gama de colores en la impresión de fotografías comprende aproximadamente 400.000 colores. La impresión generalmente se basa en colores orgánicos que permiten imágenes más coloridas. En comparación, la impresión de periódicos tiene un espectro de colores mucho más reducido que consta solamente con 80.000 colores. Esto se debe a las propiedades específicas del papel utilizado.
Una impresora estándar de uso doméstico viene con la paleta de colores derivada de los colores de proceso CMYK y el RIP (Raster Image Process) se desarrolla de manera estandarizada. Para los proveedores de tinta, la definición de color de CMYK se especifica en ISO 2846. Sin embargo, aunque esto no garantiza el mismo resultado para todo tipo de impresoras de papel, sí permite obtener resultados bastante similares. CMYK (Cyan, Magenta, Yellow and Black) representa los colores de proceso Cian, Magenta, Amarillo y Negro (color clave) y es un modelo de color sustractivo.
Debido a que el comportamiento del color depende en gran medida del proceso, no es posible trabajar de acuerdo con ISO 2846 en el campo de la cerámica. Para poder ofrecer una paleta de colores que se puedan producir en cerámica, el modelo CMYK tradicional tuvo que ser modificado. Debido a la temperatura de cocción utilizada en cerámica, es necesario usar pigmentos inorgánicos, que solo pueden imprimirse si satisfacen el tamaño de partícula y estabilidad de molienda requeridas por los cabezales de impresión digital cerámica. El magenta se reemplaza por un color marrón rojizo. Para las áreas que requieren un verde brillante que no se puede lograr mediante la mezcla, se recomienda trabajar directamente con una tinta de impresión digital verde.
Elegir la combinación correcta de tintas de impresión digital requiere una evaluación integral de todo el proceso. Los pigmentos amarillos, por ejemplo, pueden volverse bastante pálidos o tener un tinte verde si se procesan a temperaturas más altas. Un color beige o naranja puede ofrecer mejores resultados.
La impresión digital en cerámica generalmente tiene un rango de color de entre 40.000 y 80.000 colores para revestimientos y entre 10.000 y 30.000 colores para gres. La gama de colores siempre depende del esmalte específico y de la configuración de las tintas de impresión digital. Los resultados iniciales en cerámica estructural han confirmado que se puede lograr una paleta de colores similar a la utilizada para los azulejos tradicionales.

 

4. Uso del software de gestión de color en la industria cerámica.

El software de gestión del color no se utiliza para la edición de imágenes, se usa para adaptar los colores entre dispositivos e impresoras de diferente gama cromática y así conseguir un resultado visual parecido. Esto se utiliza para estandarizar los procesos de trabajo y mejorar la calidad de los archivos de impresión.
Otra cuestión es que el comportamiento de los colores de las tintas orgánicas pigmentarias es generalmente lineal y, por lo tanto, más fácil de calcular para el software de edición de imágenes. En comparación con la impresión en papel, las tintas con pigmentos inorgánicos utilizadas en la impresión digital cerámica no se comportan de manera lineal. Por lo tanto, no es posible adoptar soluciones de software para impresión en papel. ColorGATE Digital Output Solutions GmbH ha estado examinando el comportamiento de las tintas de impresión digital de cerámica durante los últimos años y ha optimizado con éxito su software "Ceramic Productionserver" para aplicaciones de cerámica.
Se generan los perfiles ICC que garantizan una conversión de color real desde el diseño original o patrón hasta la reproducción y que constituirán la base del trabajo de gestión de color. Si tenemos en cuenta que se pueden lograr hasta 80.000 combinaciones de colores, es muy tedioso reproducirlos totalmente. Sin embargo, cuanto mayor sea el número de parches de color en la carta de creación de un perfil, más precisa será la descripción de la gama de colores de cada dispositivo. Por regla general se pueden asumir 500 parches por color, con un total de 2.000 que describirán el espacio de color para una impresión de 4 colores. Todas estas mediciones nos ayudarán a encontrar un punto óptimo entre el valor medido real y el valor calculado.

 

Dado que no hay dos procesos que sean 100 % idénticos, los perfiles de color ICC deben generarse individualmente para cada proceso particular. Una segunda impresora del mismo fabricante que esté cargada de las mismas tintas de impresión digital requerirá su propio perfil específico. Si se va a establecer un proceso optimizado en la producción con el objetivo de la gestión de color, se deberá crear un nuevo perfil ICC para cada modificación del proceso. Un perfil ICC se implementa en tres pasos:

 

  1. El primer paso es la linealización basada en software, durante la cual los colores individuales se imprimen con una cantidad de tinta que aumenta en pasos pares de 0 a 100 %. El gráfico de linealización generado se mide después de la cocción y se analiza utilizando un software adecuado. Los datos de medición resultantes se utilizan para generar una curva que representa el comportamiento real de impresión. Y a su vez se creará la curva de corrección necesaria que permita optimizar la impresión haciendo que cada tinta pinte de una forma lineal y controlada.
  1. El segundo paso consiste en imprimir un "límite de tinta". Esto sirve para evaluar la calidad de impresión resultante de la aplicación de la cantidad máxima de tinta. Tras este análisis, se elimina el exceso de tinta consiguiendo, de esta forma, un ahorro y evitando problemas de producción.
  1. El último paso consiste en imprimir una carta de colores. Este es un mosaico resultante de la combinación controlada de las tintas que forman un set de impresión. El tamaño de dicha carta de colores depende de la cantidad de tintas utilizadas. Como ya hemos dicho con anterioridad, se recomiendan 500 parches para cada color. Dependiendo del dispositivo de medición, un parche puede tener un tamaño de entre 1 mm2 y 1 cm2.

 

Si se conoce la fuente de la gama de colores de una imagen y el rango de colores originales se encuentran dentro del espacio colorimétrico del dispositivo de destino, es muy probable que se obtengan resultados idénticos al procesar el archivo original por el nuevo perfil de salida. Sin embargo, no siempre es posible conseguir estos buenos resultados ya que muchas veces la calidad de los archivos que se usan como “master” no es siempre la deseada.

  1. Linealización

  1. Lìmite de tinta

  1. Carta de colores

 

5. Perspectivas en futuras aplicaciones

Todas las tintas de impresión digital utilizadas actualmente en procesos cerámicos son de base solvente. En algunos casos, esto genera dificultades cuando se usan en combinación con un sistema de base agua, por ejemplo, en los esmaltes y engobes utilizados. Los solventes no se pueden mezclar con agua y pueden tener un efecto repelente al agua al entrar en contacto con esmaltes y recubrimientos de engobe de naturaleza acuosa. Sin embargo, los aditivos fabricados por Zschimmer & Schwarz para la creación de tintas solventes son compatibles con los tradicionales sistemas base agua (engobe o esmalte), y minimizan o eliminan casi por completo los problemas de hidrorrepelencia.  
Las tintas digitales base agua tendrán un papel más importante en el futuro. El desarrollo de cabezales de impresión compatibles con el agua sigue siendo un gran desafío para los fabricantes, y ya se están realizando pruebas a escala industrial. Las tintas digitales base agua aportan una definición más alta con contornos más claros, además de la opción de imprimir directamente sobre superficies mojadas y con características de cocción mejoradas.
El engobe y esmaltado digital aumentarán en importancia debido a su adaptación a los nuevos requisitos técnicos exigidos por la industria. Actualmente hay diferentes desarrollos en el tipo de aplicación. Los ensayos se están llevando a cabo con cabezales de impresión tanto piezoeléctricos como de válvula para la descarga de esmaltes y engobes. Por el momento, este sistema solo es eficiente si se realizan tiradas de producción más largas con el mismo engobe o esmalte. Sin embargo, no es posible utilizar esmaltes o engobes estandarizados para aplicaciones digitales. Especialmente en el caso de la tecnología de válvulas, el engobe o esmalte requerido debe configurarse según las propiedades reológicas específicas de cada cliente.

 

Claudia Istel

Zschimmer & Schwarz Group

 

El artículo se publicó originalmente en inglés y alemán en la edición de 04/2020 de Brick and Tile Industry International / Ziegelindustrie International



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