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Tampondruck POSPRINT druckt im Tampondruck bis zu einer Motivgröße von ca. 200 x 150 mm passgenau, farbbrillant und qualitativ hochauflösend.
Wir bedrucken im Tampondruck für Sie unterschiedlichste Materialien wie: POSPRINT bedruckt Formteile wie Spritzgussteile und Tiefziehteile aus Kunststoff oder Stanz-, Biege- und Schweißteile aus Metall.
folgende Artikel können wir auch im Tampondruck bedrucken:
Tampondruck - TheorieDer Tampondruck ist ein indirektes Druckverfahren (Tiefdruckprinzip), das sich zum wichtigsten Verfahren zum Bedrucken von Kunststoffkörpern entwickelt hat und das besonders aus der Werbemittelbranche nicht mehr wegzudenken ist. Druckverfahren TampondruckDas Druckklischee trägt in seiner Oberfläche das zu druckende, tiefer liegende Druckbild. Die Rakel drückt die Farbe in das tiefer liegende Druckbild und rakelt die überschüssige Farbe sauber ab. Zeitgleich mit dem Rakelvorgang bewegt sich ein Tampon aus Silikon-Kautschuk vom Druckgut zur Form. Der Tampon wird über das Klischee abgesenkt und übernimmt so das Druckbild. Der Tampondruck ist demnach ein indirektes Druckverfahren. Anschließend hebt der Tampon ab und fährt zum Bedruckstoff. Dort senkt sich der Tampon und passt sich der Form an. Der Vorteil dieser Druckübertragung besteht in der Verformbarkeit des Tampons, durch den das Bedrucken von gewölbten Flächen (konvex, konkav oder unregelmäßig) möglich wird. Der Tampon nimmt aufgrund seiner Elastizität die Form des zu bedruckenden Körpers an und kann so ideal das Motiv auf den Bedruckstoff übertragen. Das Druckbild wird auf den Druckkörper übertragen. Die Farbübertragung auf den Bedruckstoff liegt auf Grund des Silikonöls im Tampon bei annähernd 100% Anwendung TampondruckDer Tampon-Druck kann auf Grund seiner Anpassungsfähigkeit beim Druck auf alle erdenklichen Körper eingesetzt werden. Anwendungsbereiche sind zum Beispiel das Bedrucken von Spritzen, Spielzeugen, CDs, Geschirr, Schraubverschlüssen, Feuerzeugen.In der Werbemittelbranche und bei der Modelleisenbahn wird diese Drucktechnik besonders oft angewandt, da viele Werbeartikel und Schienenfahrzeugmodelle keine ebene Oberfläche aufweisen. [Quelle: wikipedia] Tampondruck - Theorie und Praxis (Fa. Pröll)1. EinleitungDer Tampondruck eröffnete neue Möglichkeiten, die mit herkömmlichen Druckverfahren nicht, oder nur sehr umständlich zu verwirklichen und teuer waren. Er ersetzt auch teilweise andere Dekorationsverfahren, wie z. B. Siebdruck, Etikettieren oder Heißprägen. Die Druckform des Tampondrucks ist eine geätzte Stahl- oder ausgewaschene Fotopolymerplatte. Wie bei der Tiefdruckform liegen die druckenden Bildelemente vertieft in der nicht druckenden Oberfläche. Beim Druckvorgang wird die Druckplatte mit der Druckfarbe überzogen. Ein Rakel streicht die überschüssige Farbe von der Oberfläche der Platte ab. Die restliche Druckfarbe verbleibt in den Vertiefungen. Ein weich- elastischer Tampon überträgt die Farbe aus den Vertiefungen der Druckform auf den Bedruckstoff. Die Anwendungsgebiete des Tampondrucks sind zwischenzeitlich so umfangreich, dass man täglich mit tamponbedruckten Gegenständen konfrontiert wird. Typische Einsatzgebiete sind Werbeartikel wie z. B. Feuerzeuge, Schreibgeräte aber auch Spielwaren sowie Gehäuse, Schalter, Tasten, Hebel und Knöpfe in der Automobil- und Elektroindustrie. 2. Tampon Der Tampon nimmt das Druckbild vom Klischee auf, transportiert den Farbfilm auf das Druckgut und gibt ihn dort wieder ab. Dazu muss der Tampon so beschaffen sein, dass er sich einerseits leicht verformen lässt, aber andererseits einen verzugsfreien Übertrag des Druckbildes gewährleistet. Drucktampons sind Silikonstempel, die in den unterschiedlichsten Formen, Härten und Qualitäten hergestellt werden. Das Rohmaterial ist Silikonkautschuk. 2.1 Form Alle Standard-Tamponformen weisen ein gemeinsames Merkmal auf: Sie sind an der Druckoberfläche gewölbt und an den Seitenflächen zur Druckmitte hin angeschrägt. Die Oberflächenwölbung beeinflusst die Farbübertragung, die seitliche Anschrägung gibt dem Tampon die notwendige Stabilität, um verzugfreie Drucke zu erhalten. Die Idealform liegt bei einem halbrunden, spitzen Tampon. Dieser rollt sich nach allen Seiten gleich gut ab und vermeidet so Lufteinschlüsse. Durch diese Abrollbewegung kann der Tampon die Farbe sehr gut vom Klischee aufnehmen und auf dem zu bedruckenden Teil abgeben. Nicht alle zu bedruckenden Gegenstände oder Druckbilder lassen jedoch die oben beschriebene Idealform zu, so dass auch eckige oder längliche Formen eingesetzt werden müssen. Bei den eckigen Formen sollte auch auf einen möglichst spitzen Mittelpunkt geachtet werden, um ebenfalls eine gute Abrollbewegung zu gewährleisten. Die länglichen Tampons sind vom Druckergebnis her meist schlechter, da hier eine Abrollbewegung nach nur zwei Seiten stattfinden kann. 3 2.2 Größe Um einen präzisen, verzugsfreien Druck zu erhalten, sollte der Tampon so groß wie möglich ausgewählt werden. Je geringer der Tampon sich beim Druckvorgang verformt, desto exakter ist das Druckbild. Insbesondere bei “Problemdrucken“, bei denen Ecken genau im Winkel wiedergegeben werden sollen, muss der Tampon größer als das eigentliche Druckbild sein. Der Nachteil des großen Tamponvolumens liegt darin, dass ein sehr großer Tampon eine entsprechend große Druckmaschine erfordert und ein großer Tampon eher durch die Maschinenbewegung zum Vibrieren neigt als ein Tampon von geringerer Masse. Ferner liegt der Preis erheblich höher, da die Tamponpreise hauptsächlich nach dem Materialgewicht errechnet werden. 2.3 Härte Tampons werden normalerweise in unterschiedlichen Härtegraden zwischen 2 und 18 Shore A angeboten. Aber auch Sonderhärten von 0 Shore A bis über 40 Shore A können zur Anwendung kommen. Dabei gilt: Je größer die Zahl, desto härter der Tampon. Die Härte beeinflusst vor allem die Druckbildqualität und die Lebensdauer. Ein harter Tampon kann den Druck sehr gut wiedergeben und hat durch seine hohe mechanische Festigkeit eine längere Lebensdauer. Oft kann diese Härte nicht ausgenutzt werden, da der Tampon das Druckgut beschädigen würde. Ebenso muss bei Teilen mit starken Wölbungen ein weicherer Tampon eingesetzt werden, da sich dieser im Gegensatz zu einem sehr harten Tampon besser der Oberfläche anpassen kann. Die Auswahl des Tampon-Härtegrades hängt natürlich auch mit der Druckkraft der verwendeten Tampondruckmaschine zusammen. Bei entsprechend großen, harten Tampons kommen viele Druckmaschinen schnell an die Grenzen ihrer Leistung. 2.4 Qualität Grundsätzlich gibt es beim Silikonmaterial zwei unterschiedliche Systeme: kondensationsvernetzender und additionsvernetzender Kautschuk. Mechanische Eigenschaften wie z. B. die Weiterreißfestigkeit oder auch die Quellbeständigkeit gegenüber Lösungsmitteln sind bei additionsvernetzenden Materialien besser als bei kondensationsvernetzenden Systemen. Allerdings sind die Rohstoffe in der Beschaffung teuerer. Die Oberflächenbeschaffenheit des Tampons ist mit entscheidend für die Druckqualität. Kleinste Verunreinigungen oder Lufteinschlüsse durch Fehler bei der Herstellung führen zu einem unsauberen Druckbild. Neue Tampons neigen zunächst dazu die Farbe vom Klischee schlecht aufzunehmen. Einige Drucke auf Papier, oder kurzes Reinigen mit Alkohol oder Spiritus beheben diese Unzulänglichkeit. Reinigt man den Tampon mit aggressiven Mitteln wie z. B. Farbverdünner, so kann dies zu einer etwas schlechteren Farbübertragung führen. Ist ein Tampon nach einiger Zeit “eingelaufen“, emp- 4 fiehlt es sich, den Tampon nur noch mit Klebeband abzutupfen, um ihn von Staub zu befreien. 2.5 Lebensdauer Im Normalfall können mit einem Tampon ca. 50.000 bis 100.000 Drucke erzielt werden. Dies ist jedoch abhängig von den Anforderungen an die Druckqualität und der Art der verwendeten Druckfarben. Bei Einkomponentenfarben ist die Lebensdauer meist länger, bei Zweikomponentenfarben kürzer. Aber auch Form, Größe und Härte des Tampons sowie die Form des Druckgutes beeinflussen die Tamponlebensdauer. Bei sehr scharfkantigen Ecken oder sehr starker Wölbung des zu bedruckenden Teiles kann der Tampon schon nach ca. 1.000 bis 5.000 Drucken mechanisch beschädigt sein. Die Lebensdauer eines Tampons kann durch schonende Reinigung und durch Behandlung mit Silikonöl deutlich verlängert werden. 3. Klischee Das Klischee ist der Träger des Druckmotivs. Je nach gewünschter Druckqualität und Auflagenhöhe werden verschiedene Klischeearten eingesetzt. Im Klischee ist das Druckbild vertieft eingeätzt oder ausgewaschen. Für problemloses Einrichten und Drucken sollte der Abstand des Druckbildes zur Außenkante mindestens 25 mm betragen. Dabei sollte das Druckbild immer in der Plattenmitte liegen. Bei langen oder feinen Strichen muss das Druckbild um ca. 5° bis 15° schräg zum Rakelweg verlaufen, damit das Rakelmesser nicht zu tief eintaucht und dadurch zuviel Farbe herauszieht. In zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, dass sich eine Ätztiefe von ca. 25 μm für das Tampondruckverfahren am besten eignet. Da der DruckTampon nur eine begrenzte Farbmenge übertragen kann, ist eine größere Tiefe nicht sinnvoll. Bei einer Ätztiefe von 25 μm nimmt der Tampon nur etwa 12 μm Farbfilm ab. Der Rest verbleibt in der Vertiefung des Klischees. Da der Farbfilm zu etwa 40 % – 60 % aus Verdünner besteht, der während des Übertragens und beim Trocknen auf dem Druckgut verdunstet, verbleiben effektiv etwa 8 μm – 5 μm, in manchen Fällen lediglich 2 μm Farbschichtstärke auf dem Druckgut. Abweichend von obiger Angabe werden sehr feine Schriften ca. 15 μm, sehr großflächige Motive bis zu 30 μm geätzt. Bei sehr großen Flächen kann das Eintauchen des Rakelmessers durch Einätzen eines Rasters vermieden werden. 3.1 Bandstahlklischee Hierbei handelt es sich um 0,5 mm starken Federbandstahl mit einer feinen Oberfläche und einer Härte von ca. 48 bis 54 Rockwell. In der Druckmaschine wird der Bandstahl mittels einer Metallplatte im Farbbecken gehalten. 5 Der Vorteil des Bandstahlklischees gegenüber dem Kunststoffklischee liegt darin, dass hier innerhalb desselben Klischees sowohl mit als auch ohne Raster gearbeitet werden kann. Ebenso sind Stufenätzungen möglich, d. h. bestimmte Teile des Druckbildes können flacher oder tiefer geätzt werden. Die Auflagenhöhe hängt von der Maschinenart und -einstellung ab, da das Bandstahlklischee eine etwas geringere Härte als das Rakelmesser hat. In der Praxis werden Standzeiten zwischen 20.000 bis 100.000 Drucken erzielt. 3.2 Stahlklischee Dieses klassische Klischee wird aus einem hochwertigen, abriebfesten Spezialstahl hergestellt. Einsatzgebiet ist vor allem der industrielle Bereich. Stahlklischees eignen sich ganz besonders für sehr hohe Druckauflagen und für geschlossene Farbsysteme. Die Qualität dieser Klischees ist unerreicht. Dies ergibt sich aus den Merkmalen wie absolute Konturenschärfe, mehrstufige Ätzungen, Verwendung von Rastern aller Art, sehr feine Oberfläche sowie geringe mechanische Verletzbarkeit und extrem hohe Auflagenbeständigkeit. Die Auflagenhöhe dieser Klischees liegt bei mind. 1.000.000 Rakelungen. 3.3 Chromklischee Bei dem Chromklischee handelt es sich um eine Messingfolie mit einer Hartchromauflage, die photobeschichtet ist. In der Druckmaschine kann das Chromklischee nur mit Vakuumplatte oder Doppelklebeband eingesetzt werden. Die Herstellung ist relativ aufwendig und es fallen Stoffe an, die entsorgt werden müssen. Die Vorteile des Chromklischees liegen in der relativ hohen Auflagenbeständigkeit mit ca. 100.000 Rakelungen, sowie in möglichen Stufenätzungen. 3.4 Kunststoffklischee Kunststoffklischees bestehen aus einer UV-lichtempfindlichen Kunststoffschicht, die im Allgemeinen mittels einer Haftschicht auf einer Metallträgerplatte befestigt ist. Bei den Kunststoffklischees gibt es sowohl Ein- als auch Zweischicht-Material. Beim Zweischicht-Material wird grundsätzlich die oberste Schicht von ca. 25 μm beim Entwickeln abgetragen. Dieses Klischee eignet sich nicht für Rastermotive. Die Entwicklung des Einschicht-Materials erfolgt in einer bis zu 400 μm tiefen Schicht. Die Tiefe wird durch die Verwendung eines Rasters und die Belichtungszeit gesteuert. Die Auflagenbeständigkeit liegt in der Größenordnung von mehreren zehntausend Rakelbewegungen, bei optimalen Bedingungen sind 100.000 Drucke erreichbar. Anwendungsgebiete dieser Klischees sind hauptsächlich Andrucke, Vorserien oder kleinere Auflagen. 6 3.5 Sonstige Klischeearten Im Tampondruck werden noch zwei weitere Klischeearten eingesetzt. Für Rotationstampondruckmaschinen werden Stahlwalzen benötigt. Da teilweise um 360° bedruckt wird, ist die Filmmontage und Herstellung der Walzen sehr aufwendig. Ebenso sind spezielle Ätzanlagen notwendig. In vielen industriellen Fertigungsbereichen kommen häufig wechselnde Codierungen wie z. B. Fertigungsdatum, Chargen-Nummern, Modell-Nummern etc. vor. Um ständige Neuanfertigungen von Klischees und deren Auswechslung in der Produktion zu vermeiden, empfiehlt es sich, Codierklischees bzw. Codierstäbe einzusetzen. Diese Klischees haben die gleiche Stärke wie Stahlklischees, sind jedoch an den beiden Längsseiten geschliffen. Dadurch liegen die Stäbe sehr eng aneinander und können im Farbbecken gegeneinander verschoben werden. Durch das Verschieben können beliebige Zahlen- und Buchstabenkombinationen gedruckt werden, ohne dass die laufende Produktion lange unterbrochen werden muss. 4. Tampondruckfarben Um eine optimale Druckqualität zu erhalten, müssen spezielle Tampondruckfarben eingesetzt werden. Diese Farben weisen eine sehr hohe Pigmentierung auf, da im Tampondruckverfahren nur eine sehr geringe Farbmenge übertragen wird. Die Farbe soll möglichst folgende Eigenschaften haben: - Einfache Verarbeitung - Lange Topfzeit im Farbbecken - Gesundheitlich unbedenklich - Umweltverträglich - Leicht zu reinigen - Haftung auf allen Teilen und Materialien möglichst ohne Vor- oder Nachbehandlung - Ein Farbsystem für möglichst alle Bedruckstoffe Je nach Anwendungsbereich des Bedruckstoffes sind die Anforderungen an die Farbe sehr unterschiedlich. Bei einer reinen Kennzeichnung werden nur geringe, bei einer Dekoration sehr hohe Ansprüche gestellt. 4.1 Aufbau Farben bestehen aus Bindemitteln, Pigmenten, Füllstoffen, Lösemitteln und Additiven. Daraus ergeben sich die speziellen Eigenschaften der einzelnen Farbsysteme. Das Bindemittel einer Tampondruckfarbe besteht aus einem oder mehreren Harzen. Da die Harze in der Regel in Granulat- oder Pulverform vorliegen, müssen diese in einem geeigneten Lösemittel (-gemisch) gelöst werden. Die Auswahl und Kombination der Harze entscheiden über das spätere Einsatzgebiet und die 7 Eigenschaften der Farbe, z. B. Haftung auf verschiedenen Bedruckstoffen, den Glanzgrad und die Beständigkeit gegen Chemikalien. Die Lösemittel unterscheiden sich vor allem in ihrer Verdunstungsgeschwindigkeit und ihrem Lösungsvermögen. Die Kombination der Lösemittel in einer Tampondruckfarbe bestimmen das Trocknungsverhalten und damit auch die Druckgeschwindigkeit sowie die Farbhaftung auf anlösbaren Bedruckstoffen. Lösemittel unterteilt man in Verdünner und Verzögerer. Verzögerer haben im Tampondruck fast keine Bedeutung, da die Druckfolge meist sehr schnell ist. Lediglich bei langsamer Druckfolge und der Verwendung sehr schnell trocknender Farbsysteme wie KS-U sind Verzögerer notwendig. Ein zu langsam verdunstender Verzögerer kann das Druckergebnis negativ beeinflussen. Die Verdünner bestehen aus Lösemitteln, wie sie bereits in den entsprechenden Farbsystemen enthalten sind. Mit der Farbe im richtigen Verhältnis gemischt, ergeben sie die gewünschte Viskosität, eine der Grundvoraussetzungen um Farben zu übertragen. Damit nämlich der Tampon die Farbe übertragen kann, ist es notwendig, dass ein Teil des Verdünners bereits beim Übertragen verdunstet und so auf dem Tampon ein klebriger Farbfilm entsteht. Die Pigmente in einer Tampondruckfarbe geben der Farbe den Farbton und bestimmen die Deckkraft. Man unterscheidet zwischen organischen und anorganischen Pigmenten. Schwermetallhaltige Pigmente werden nicht mehr verwendet. Additive sind Zusatzstoffe, die meist nur in kleinen Mengen eingesetzt werden. Ihre Wirkung dient zur Feinabstimmung der Farbeigenschaften, wie etwa des Farbverlaufs, der Viskosität oder auch der Oberflächenbeschaffenheit. Es handelt sich hierbei z. B. um Verlaufmittel, Verdickungsmittel oder Wachse. 4.2 Farbeigenschaften An den fertigen Druck, egal auf welches Material, werden die unterschiedlichsten Anforderungen gestellt: - Das Druckbild soll matt, seidenglänzend, glänzend oder hochglänzend sein. - Die Farbe soll chemikalienbeständig, spülmaschinenfest, UV-beständig, kratzfest, salzwasser-beständig oder speichel- und schweißfest sein. - Der Druck soll deckend oder lasierend sein. Diese Vielzahl sich teilweise widersprechender Eigenschaften zeigt, dass unterschiedliche Farbtypen unbedingt notwendig sind. 4.3 Farbsysteme Tampondruckfarben lassen sich aufgrund ihrer Trocknungsart einteilen in: - Physikalisch trocknende Farben (Einkomponentenfarben) - Chemisch härtende Farben (Zweikomponentenfarben) - Einbrennfarben - UV-härtende Farben 8 4.4 Lösemittelbasierte Farben Die Einkomponentenfarben werden mit einem Verdünner auf die gewünschte Viskosität eingestellt. Sie trocknen durch den physikalischen Vorgang der Verdunstung der enthaltenen Lösemittel. Gleichzeitig wird bei thermoplastischen Untergründen wie z. B. Polystyrol, Polycarbonat und PVC der Untergrund angelöst. Durch dieses “Anlösen“ der Substratoberfläche entsteht ein direkter Verbund zwischen Farbe und Bedruckstoff. Eine hohe Katzfestigkeit und gute Farbhaftung sind hier meist kein Problem. Die Zweikomponentenfarbsysteme weisen eine sehr hohe Chemikalienbeständigkeit mit guter Haft- und Kratzfestigkeit speziell auf schwierigen Untergründen auf. Der Farbe muss ein Härter zugegeben werden, der mit dem Bindemittel chemisch reagiert. Hierbei ist zu beachten, dass der Härter im richtigen Mischungsverhältnis zugegeben wird. Die Zugabe soll kurz vor dem Druck erfolgen, da die Farbe nach der Härterzugabe nur eine begrenzte Zeit verarbeitbar ist. Die vollständige Aushärtung und Haftung dieser Farbsysteme ist von der Umgebungstemperatur abhängig und wird bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) meist erst nach einigen Tagen erreicht. Sehr oft wird hier der Fehler begangen, dass Haftungs- und Kratztests viel zu frühzeitig vorgenommen werden. Ein Blick in die jeweiligen Technischen Mitteilungen von Pröll ist unerlässlich. Einbrennfarben weisen vergleichbare Eigenschaften wie Zweikomponentenfarben auf. Bei der chemischen Reaktion dieser Farbsysteme handelt es sich um eine Vernetzung des Bindemittels, die nicht bei Raumtemperatur, sondern nur unter Einwirkung hoher Temperaturen stattfindet. Oxidativ trocknende Farben härten durch Reaktion mit Luftsauerstoff. Dieser Prozess läuft relativ langsam ab, der Endzustand wird bei Raumtemperatur nach einigen Tagen erreicht. 4.5 UV-härtende Farben Der Farbübertrag im Tampondruck basiert normalerweise auf Lösemittelverdunstung der Tampondruckfarbe. Der Farbfilm wird hierdurch an seiner Oberfläche klebrig wodurch das Adhäsionsverhalten der Farbe verändert wird. Die Farbe soll als Film übertragen werden, um optimale Ergebnisse hinsichtlich der Deckkraft und der Randschärfe zu erzielen. Diese Farbübertragung widerspricht der UVTechnologie. Durch das Fehlen der Lösemittel in den UV-Farben verändert sich die Farbfilmoberfläche nicht. Die Übertragung findet im “nassen Zustand“ statt, so dass der Farbtransfer erschwert wird. Einsatzgebiet der UV-härtenden Farben ist vor allem der industrielle Tampondruck bei hohen Stückzahlen der zu bedruckenden Teile. Vorteile der UV-Farben sind: - Kein Eintrocknen der Farbe auf dem bzw. im Klischee - Hohe Produktionssicherheit bei immer gleichbleibender Qualität der Druckfarbe 9 - Abnutzung der Klischees oder Rakelsysteme weitaus geringer gegenüber Lösemittelfarben - Sofortige Trocknung durch das UV-Licht -> Teile sind sofort weiterverarbeitbar - Keine Lösemittelemission Demgegenüber stehen folgende Nachteile: - Die Deckkraft der Farbe ist begrenzt und abhängig von der zur Verfügung stehenden UV-Trockner-Leistung. - Rakelschatten werden teilweise vom Tampon mit übertragen. - Tamponreinigung über Klebebänder nur bedingt möglich, da die Farbe am Tampon keine Klebkraft wie z. B. konventionelle Farben entwickelt. - Die Übertragungsgenauigkeit der UV-Farbe für hohe Ansprüche an das Druckbild erreicht die Qualität von Lösemittelfarben nicht. 4.6 Wasserbasierte Farben Im Tampondruckverfahren hat sich der Einsatz von wasserbasierten Farben nicht durchgesetzt, da die Druckfolge nur sehr langsam erfolgen kann. Der Einsatz von Wasser als Lösemittel kann die notwendigen Eigenschaften der schnellen Trocknung, Klebrigkeit und Farbhaftung nicht erzielen, da Wasser z. B. wesentlich langsamer verdunstet als die üblichen Verdünner. 4.7 Verarbeitung Durch Zugabe von Verdünner und evtl. Härter wird die Farbe druckfertig eingestellt. Da bei den meist geringen Farbmengen, die zur Füllung der Farbbecken oder Farbtöpfe nötig sind, bereits einige Gramm eine erhebliche Abweichung darstellen, müssen die einzelnen Komponenten sorgfältig eingewogen werden. Aber selbst wenn die Farbe druckfertig eingestellt ist, sind u. U. weitere Maßnahmen zu ergreifen, um den Druck überhaupt erst zu ermöglichen. Denn einige Bedruckstoffe wie z. B. bestimmte Kunststoffe lassen sich nur nach einer Vorbehandlung bedrucken, bzw. benötigen zum Erzielen der Farbhaftung eine Nachbehandlung. Bedruckstoffe, die mit einem Ölfilm oder mit Silikon verunreinigt sind, können ohne Vorreinigung nicht bedruckt werden. Manche Teile sind so empfindlich, dass selbst Fingerschweiß das Druckergebnis bzw. die Farbhaftung negativ beeinflusst. Die einfachste Methode, die Bedruckstoffe zu reinigen, ist hier das Abwischen mit Alkohol. Für Kunststoffe wie Polypropylen oder Polyethylen kann eine Vorbehandlung beispielsweise durch Corona oder Beflammen erfolgen. Corona-Geräte arbeiten mit Hochfrequenz – Hochspannungsentladung im Bereich bis 20.000 Volt. Beflammungsanlagen erzeugen eine offene Flamme über dem Druckgut, deren Stärke und Einwirkungsdauer regulierbar ist. Die Wirkungsweise ist bei beiden Geräten gleich; es wird jeweils die Oberflächenspannung erhöht, um eine Verankerung der Farbe zu ermöglichen. Eine weitere Möglichkeit ist die Behandlung 10 mit Primern. Für Polypropylen werden auch Farbsysteme angeboten, bei denen eine Vorbehandlung nicht erforderlich ist. Bei manchen Kunststoffen treten zeitweise sehr starke elektrostatische Aufladungen auf, die sich beim Drucken als Staubeinschlüsse oder durch einen ausgefransten Rand des Druckbildes bemerkbar machen. Durch den Einsatz von Ionisationsgeräten können diese Symptome weitgehend vermieden werden. Bei hoher Taktzahl, bei Mehrfarben-Drucken, bei Teilen, die die Farbe schlecht aufnehmen und bei langsam trocknenden Farben kann zur Unterstützung einer schnelleren Trocknung ein Kalt- oder Warmluftgebläse eingesetzt werden. Dabei kann der Tampon auf dem Weg nach vorn und in der vorderen Position angeblasen werden. Oder aber die zu bedruckenden Teile werden angeblasen, damit der Farbfilm schneller trocknet. Es muss aber darauf geachtet werden, dass das Gebläse nicht direkt über dem Farbbecken installiert wird, da sonst der Verdünner zu schnell verdunstet und sehr häufig nachverdünnt werden muss. Bei schwierig zu bedruckenden Materialien kann durch eine Nachbehandlung mit Heißluft eine verbesserte Farbhaftung erzielt werden. Manche Materialien können nur mit einer Heißluft-Nachbehandlung bzw. Flammtrocknung dauerhaft bedruckt werden. Die Temperatur und Dauer der Nachbehandlung ist den Technischen Mitteilungen von Pröll zu entnehmen. 5. Tampondruckmaschinen Tampondruckmaschinen gibt es in den unterschiedlichsten Größen, Ausführungen und Antriebsarten. Allen Maschinen gemeinsam ist das Vorhandensein von Drucktampon, Klischee und Farbsystem. Unterschiede werden bei der räumlichen Anordnung der Bauteile und bei den Bewegungsabläufen sichtbar. In der Praxis werden dabei an die Maschinen folgende Anforderungen gestellt: - Ein- bis Fünffarbdrucke - Manuelles Bedrucken bis vollautomatische Systemlösung mit vor- und nachgelagerter Bearbeitung - Hand-, Tisch-, Ständer- und Einbaumaschine - Schnellläufer - Produktbezogene Ausführungen und Universalmaschinen - Flache, Halbrund- und Rundum-Bedruckung - Offene und geschlossene Farbgebersysteme 5.1 Maschinentypen All diese verschiedenen Anforderungen können nur mit unterschiedlichen Maschinentypen erfüllt werden. 11 5.1.1 Tischmaschinen Diese Modelle sind die am häufigsten verwendeten Maschinen, da sie sehr universell eingesetzt werden können. Sie bestehen aus einer kompletten Druckmaschine, die für kleine bis mittlere Druckbilder und Produkte geeignet ist. Tischmaschinen können auf Werkbänken gestellt, an Fertigungsstraßen angebaut oder aber an wechselnden Arbeitsplätzen eingesetzt werden. 5.1.2 Ständermaschinen Ständermaschinen bestehen aus einer kompletten Druckmaschine mit integriertem oder angebautem Maschinenfuß. Die Druckmaschine bildet dadurch eine selbständige Einheit bzw. einen selbständigen Arbeitsplatz. Diese Maschinenart ist meist mit einem großen, höhenverstellbaren Kreuztisch zur Aufnahme größerer Produkte kombinierbar. 5.1.3 Einbaumaschinen Diese kleinen und kompakten Maschinen sind speziell für den Einbau in Fertigungsstraßen konzipiert und werden im Regelfall fremdgesteuert. Die Ausrichtung der Maschine muss hier nach dem Produkt erfolgen, so dass diese Maschine selbst auf einen Kreuztisch gestellt und komplett in die erforderliche Position gebracht werden kann. Viele dieser Maschinen sind auch mit einer sogenannten Kippkopf-Einrichtung versehen. Weiterhin muss sich diese Maschinenart ausschließlich an der Bandgeschwindigkeit orientieren, so dass hier sehr unterschiedliche Druckgeschwindigkeiten gefordert werden. 5.1.4 Universalmaschinen Dieser Maschinentyp wird den meisten Anwendungsfällen gerecht. Unterschiede werden bei der technischen Gestaltung einzelner Baugruppen wie z. B. feststehendes (Tampon bewegt sich auf/ab und vor/zurück) oder bewegliches Farbbecken (Tampon bewegt sich auf/ab, Farbbecken fährt vor und zurück) sichtbar. 5.1.5 Kippkopfmaschinen Sie wenden den Tampon nach der Farbaufnahme um 90° oder in jedem beliebigen Winkel, so dass der Druck nicht vertikal nach unten, sondern schräg oder auch horizontal nach vorne erfolgt. 5.1.6 Runddruck-Maschine Bei vielen Teilen ist eine Rundumbedruckung erwünscht. Diese kann mit einer Standardtisch- oder Ständermaschine erzielt werden, bei der ein länglicher Tam- 12 pon den Farbfilm aus einem herkömmlichen flachen Klischee aufnimmt. Der Tampon bleibt in der vorderen Position unten stehen, während dann das zu bedruckende Teil auf einem speziellen Verschiebetisch unter dem Tampon abrollt. Der Vorteil dieser Maschine liegt im günstigen Preis, bedingt dadurch, dass ein Standardtisch nur mit einer Zusatzeinrichtung versehen werden muss. Von Nachteil ist, dass dieses System nur für kleinere Durchmesser und auch nicht für die Automation geeignet ist. Bei hohen Stückzahlen ist der Runddruck unwirtschaftlich. 5.1.7 Rotations-Tampondruckmaschine Die zweite Möglichkeit für eine Rundumbedruckung stellen Rotations-Tampondruckmaschinen dar. Klischee und Tampon sind hierbei zylindrisch. Die Klischeewalze taucht in die Farbwanne ein und wird durch eine feststehende Einheit abgerakelt. Eine gegenläufige Silikonwalze übernimmt die Farbe und überträgt diese auf den zu bedruckenden Gegenstand. Vorteile sind hier die sehr hohe Laufgeschwindigkeit und die Möglichkeit, auch flache Teile mit hoher Geschwindigkeit und damit in großen Stückzahlen zu bedrucken. Außerdem kann in einem Arbeitsgang mehrfarbig bedruckt werden. Nachteilig sind der hohe Investitionsaufwand für die Maschine und die begrenzten Einsatzmöglichkeiten. 5.1.8 Karussellmaschine Hierbei handelt es sich um eine eigenständige Maschinenart. Die Tampons sind auf einer kreisförmigen Halterung angebracht, die sich über den einzelnen, ebenfalls kreisförmig angeordneten Klischeeplatten dreht. Bei der Abwärtsbewegung aller Tampons holt ein Tampon die Farbe aus dem Klischee, gleichzeitig gibt ein zweiter Tampon die Farbe ab und ein dritter Tampon wird mittels Klebeband gereinigt. Karussellmaschinen sind geeignet für kleine und mittlere Druckauflagen. 5.2 Antriebskonzepte Für die Druckmaschinen stehen verschiedene Antriebskonzepte wie pneumatisch, elektromechanisch, hydraulisch sowie servopneumatisch zur Verfügung. Der pneumatische Antrieb ist die am häufigsten eingesetzte Antriebsart aus drei Gründen: - Der Bewegungsablauf ist prädestiniert für die Ausführung über Zylinder (auf/ab, vor/zurück). - Die einfache Bauweise macht die Maschine übersichtlich und sie ist leicht zu warten. - Die Herstellung ist kostengünstig, da auf vorhandene Standardbauelemente (Zylinder) zurückgegriffen werden kann. 13 Der elektromechanische Antrieb wird hauptsächlich bei Modellen kleiner und mittlerer Größe angeboten und zeichnet sich durch einen besonders ruhigen Maschinenlauf aus. Durch die relativ aufwendige Technik sind elektromechanische Tampondruckmaschinen teuerer und weniger bedienungsfreundlich als pneumatische Maschinen. Der hydraulische Antrieb kommt ausschließlich bei wenigen, sehr großen Modellen vor. Die hier benötigte, sehr hohe Druckkraft kann nur über einen hydraulischen Antrieb erzielt werden. Hydraulische Maschinen sind teuerer als solche mit pneumatischem und elektromechanischem Antrieb. Ein neueres Antriebskonzept ist die Kombination von herkömmlicher Technik mit servopneumatischem Antrieb für Tamponbewegungen. Dieses Konzept ermöglicht hohe Druckgeschwindigkeiten bei gleichzeitig sehr hoher Genauigkeit. Servopneumatische Maschinen werden voll elektronisch gesteuert und sind frei programmierbar. Eingesetzt werden sie bisher nur bei mehrfarbigen Drucken, da sie die Möglichkeit bieten, innerhalb eines Druckzyklus jede Farbe beliebig oft zu drucken. Dem gegenüber stehen immens hohe Anschaffungskosten. 5.3 Zusatzeinrichtungen Die meisten der oben aufgeführten Maschinen können mit Zusatzeinrichtungen wie etwa Rundschalt-, Carree- und Verschiebetischen sowie Linearbändern kombiniert werden. Die meisten Zusatzeinrichtungen eignen sich zum Anbau von automatischen Zuführ- und Auswurfstationen. Ebenso können Artikel mehrseitig bedruckt werden, da zwischen den einzelnen Stationen Wendeeinheiten angebracht werden können. 5.4 Offene und geschlossene Farbgebersysteme In den Details der bei allen Maschinen notwendigen Grundkomponenten gibt es wiederum eine große Anzahl unterschiedlicher Lösungen, wie beispielsweise zur Aufnahme des Klischees und der Farbbecken. Beim offenen Farbbecken liegt das Klischee in einer Vertiefung des Farbbeckens und wird seitlich von vier Schrauben gehalten. Dadurch können nur der Farbbeckengröße angepasste Klischeegrößen verwendet werden. Ebenso sollten die Klischees gleichbleibende Höhenmaße haben, damit Rakelmesser und Farbbürste bzw. –spachtel nicht verstellt werden müssen. Da sich die Farbe auch seitlich um das Klischee verteilt, ist eine relativ große Farbmenge zur Befüllung erforderlich. Vorteilhaft ist, dass nahezu die gesamte Klischeeoberfläche für den Druck genutzt werden kann. Kunststoff- oder Bandstahlklischees sind hier nur sehr schlecht einzuspannen. Bei offenen Systemen, die ein Klemmfarbbecken verwenden, wird das Klischee vorne oder seitlich in das Farbbecken eingeschoben und von unten gegen zwei Klemmleisten gedrückt. Die Farbe wird in den hinteren Teil eingefüllt. Die Vorteile 14 des Klemmfarbbeckens gegenüber dem stationären System liegt z. B. im geringeren Farbverbrauch, einem schnelleren Klischeewechsel und einem geringeren Reinigungsaufwand. Kunststoff- oder Bandstahlklischees können sehr einfach mit einer Adapter- oder Magnetplatte eingeklemmt werden. Bei Farbbecken mit seitlicher Öffnung können auch längere Klischees mit mehreren Motiven durchgeschoben werden. Ein Motivwechsel ist dadurch sehr schnell möglich. Ebenso ermöglicht diese Farbbeckenart den Einsatz von Codierstäben. Bei Mehrfarbenmaschinen wird durch diese Farbbecken der Einrichtaufwand erheblich verringert, da nur ein Klischee mit allen Farben durchgeschoben wird. Bei geschlossenen Farbgebersystemen mit Farbtopf ist die Druckfarbe in einem Farbbehälter, der auch die Rakelfunktion übernimmt. Eine Farbwanne entfällt. Das Klischee muss dafür etwas größer sein, da der Farb-/Rakel-Topf eine Parkposition benötigt. Vorteile der geschlossenen Systeme sind z. B. der Wegfall von Geruchsbelästigungen durch Lösemittel, außerdem eine fast hundertprozentige Produktionssicherheit über einen längeren Zeitraum, da die Farbe nicht mehr eintrocknen kann. Der Druck ist sowohl nach kurzen wie auch nach längeren Standzeiten in gleichbleibender Qualität möglich. Von Nachteil ist der höhere Preis der Farbtöpfe gegenüber dem Rakelmesser. Neben Unterschieden bei den Klischees und Farbbecken gibt es noch Variationsmöglichkeiten bei Rakelmessern (z. B. Stahl oder Keramik) und Farbgebersystemen (z. B. Farbbürsten, -spachtel und –walzen sowie –pumpen). Geschwindigkeitsregelung, Tamponhubeinstellung, Gebläse (Heißluft), Corona- und Beflammungsanlagen, Ionisations- und Absauganlagen stellen weitere Möglichkeiten der Maschinenausstattung dar und erweitern die Einsatzgebiete. 5.5 Einrichten der Maschine Voraussetzung für ein gutes Druckergebnis ist, dass Film, Klischee, Tampon und Farbe richtig ausgewählt werden. Müssen hier bereits Kompromisse, z. B. bei der Tamponform oder -härte, der geeigneten Farbe sowie dem passenden Verdünner gemacht werden, ist kein optimales Ergebnis mehr möglich. All diese Punkte gelten unabhängig vom verwendeten Maschinentyp. Ferner beeinflussen Umstände wie Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit das Druckergebnis. Es gibt einige Hilfen, die das Einrichten einer Tampondruckmaschine erleichtern. 5.5.1 Tampon Um den geeigneten Tampon auszuwählen, kann der Positivfilm mittels einer stabilen Glasplatte auf den Tampon gedrückt werden. Dadurch wird auf einfache Weise ersichtlich, wie stark der Tampon gequetscht werden muss. Um den Tampon in der Maschine auf das Druckbild einzurichten, empfiehlt es sich, das Klischee kurz anzuhauchen oder mit Alkohol zu reinigen, um so den Abdruck des Tampons auf dem Klischee zu sehen. Dabei kann auch gleich der Stand des Tampons korrigiert werden. 15 Wenn der Tampon etwas zu groß ist, kann er mit einem scharfen Messer auf das passende Maß geschnitten werden. Das erspart u. U. die Anfertigung eines teuren Sondertampons. Beim Schneiden muss beachtet werden, dass die seitlichen Abschrägungen ungefähr eingehalten werden, um die Stabilität und somit die Druckqualität nicht zu stark zu reduzieren. Werden mehrere, auseinander liegende Motive gedruckt, so können mehrere Tampons auf ein gemeinsames Holzbrett geklebt werden. Dadurch kann ein besseres Druckergebnis erzielt werden, als wenn ein sehr großer Tampon eingesetzt wird. Die Positionierung des Tampons kann bei Teilen, die stark gewölbt sind, eine erhebliche Verzerrung des Druckbildes hervorrufen. Durch mehrmaliges X-Y-Verschieben des Tampons in der Maschine kann hier oft die Verzerrung gemildert oder behoben werden. Auch sollte darauf geachtet werden, dass der Tampon sowohl auf dem Klischee als auch auf dem zu bedruckenden Teil immer nur minimal aufsetzt. Ein Überdrücken des Tampons kann zu Verzerrungen und zu einem schnelleren Verschleiß führen sowie eine schlechtere Farbübertragung bewirken. 5.5.2 Klischee Jedes Klischee sollte vor dem Einsatz in der Maschine mit einer Lupe auf sichtbare Fehlerstellen überprüft werden. Sind sichtbare Fehler in dem Bereich, wo der Tampon aufsetzt, so wird der Fehler unweigerlich auf den Bedruckstoff übertragen. Hier empfiehlt es sich, das Klischee zu ersetzen. 5.5.3 Farbe Am besten wird die gesamte Farbmenge, die innerhalb eines Tages verbraucht wird, in einem verschließbaren Gefäß angerührt. Die meist geringen Mengen sollten nie direkt aus der Dose in den Mischbecher geschüttet werden, da sehr leicht zuviel herausläuft. Am besten eignen sich Farbspatel, mit denen das gewünschte, abzuwiegende Quantum aus dem Originalgebinde herausgenommen wird. Die erforderliche Verdünnerzugabe variiert je nach Farbsystem und kann auch von Farbton zu Farbton unterschiedlich sein. Die Mischung muss unbedingt gut durchgerührt sein, ehe sie in das Farbbecken oder in den Farbtopf gegeben wird, sonst kommt es im Farbbecken zu Überschichtungen von Farbe und Verdünner. Das Farbbecken wird zu ca. 80 % gefüllt, damit sich im vorderen Bereich keine Farbe aufbaut und nach dem Abrakeln vom Farbbeckenrand auf das Druckmotiv zurückläuft. 5.5.4 Druckmaschine Sehr hilfreich ist ein X-Y-Kreuztisch, damit das zu bedruckende Teil darauf schnell und präzise eingepasst werden kann. Die Druckposition kann am einfachsten mit 16 einer durchsichtigen Folie, die über das Druckgut gelegt wird, korrigiert werden. Hilfreich sind auch verstellbare Farbbecken, wenn das Druckbild auf dem Klischee im Winkel verstellt werden muss. 6. Stärken und Alleinstellungsmerkmale des Tampondrucks Nachfolgend sind die Stärken und Alleinstellungsmerkmale des Tampondrucks gegenüber anderen Druckverfahren aufgeführt: Stärken des Tampondrucks gegenüber anderen Drucktechniken: - Bedruckstoffvielfalt - Hohlkörper-Bedruckung - Als indirektes Tiefdruckverfahren die Fähigkeit, feine Sujets zu drucken - Hohe Beständigkeit der Druckfarbe - Einfaches Handling und geringe Wartung - Mehrfarbdrucke Nass in Nass - Kurze Umrüstzeiten, besonders geeignet für Kleinauflagen - Geringe Drucklaufvorkosten - Relativ geringer Platzbedarf - Geringe Trocknungskosten - Hohe Druckgeschwindigkeit im rotativen System - Integration in komplexe Systeme: Inline in Fertigungs- und Montage-Straßen - Reduzierte Farbpflege in geschlossenen Systemen, z. B. Viskositätsbeständigkeit - Einsatz verschiedener Druckmedien, z. B. Lacke, Kleber, Pasten, Druckfarben - Exakte Farbtonnachstellung Alleinstellungsmerkmale des Tampondrucks gegenüber anderen Drucktechniken: - Bedruckung nahezu unabhängig von der Form, z. B. konkave, konvexe, gekrümmte Teile - Bedruckung unterschiedlicher Oberflächenstrukturen, wie z. B. genarbte oder strukturierte Flächen - Möglichkeit des Hineindruckens in Vertiefungen - Mechanisch empfindliche Produkte können bedruckt werden 7. Druckprobleme Aus den bisher aufgezeigten Punkten wird ersichtlich, dass eine Vielzahl von Einflussfaktoren (siehe nachfolgende Grafik) das Druckergebnis bestimmen. Erfahrungsgemäß ist der Grund für einen fehlerhaften Druck so gut wie nie in der Mechanik der Druckmaschine zu suchen. Fehler an der Druckmaschine selbst sind fast immer offensichtlich und können eindeutig beschrieben und durch die Techniker der Hersteller behoben werden. Dieser Punkt wird deshalb ausgeklammert. Um die mit dem Drucken zusammenhängenden Fehler beseitigen zu können, ist es von größter Wichtigkeit, die Fehler so detailliert wie möglich zu beschreiben. 17 Allein mit der Information, dass die Maschine nicht druckt oder der Druck schlecht sei, kann auch der beste Anwendungstechniker per Telefon nicht weiterhelfen. 7.1 Fehlerquellen Nachfolgend sind häufig vorkommende Fehler aufgeführt: Auf dem Druckgut: - Keine Farbdeckung - Passer stimmt nicht - Verzug im Druckbild - Unscharfer Druck - Kein sauberer Farbverlauf - Überdruckbarkeit bei Mehrfarbendruck problematisch - Farbe stimmt nicht mit der Vorlage überein - Fäden an den Konturen - Rasterpunkte sind sichtbar/nicht sichtbar - Feine Linien laufen zusammen - Große Flächen werden nicht vollflächig gedruckt - Kleine Lufteinschlüsse sind sichtbar - Druckbild ist verschmiert - Farbe haftet nicht auf dem Druckgut - Glanzgrad nicht erreichbar 18 Vor-/Nachbehandlung Maschine Bedruckstoff Druck Temperatur Luftfeuchtigkeit Während des Druckens: - Tampon nimmt die Farbe nicht auf - Tampon gibt die Farbe nicht oder nur teilweise ab Darüber hinaus können weitere Fehler auftreten, die aber sehr spezifisch für einzelne Bereiche sind: Fehler, die im vorgelagerten Bereich liegen, z. B.: - Vorbehandlung ungenügend - Druckgut nimmt Farbe nicht an Fehler, die im nachgelagerten Bereich liegen, z. B.: - Farbe verändert sich nach einiger Zeit - Farbe lässt sich nicht überlackieren - Keine Haftung der Farbe auf dem Druckgut 7.2 Fehlereingrenzung Zweckmäßig ist es, für eine schnelle Eingrenzung einer auftretenden Störung einzelne Komponenten (z. B. Substrat, Tampon, Klischee und Farbe) systematisch auszutauschen bzw. zu ersetzen. Auch sollte man die Maschineneinstellung und die Umgebungsbedingungen kontrollieren (Luftfeuchtigkeit!). Hilfreich kann es auch sein, einzelne Probedrucke mit einer langsameren oder schnelleren Druckgeschwindigkeit durchzuführen oder den Tampon anzublasen. Im Anhang sind eine Reihe von Fehlern, Ursachen und Vorschläge zur Abhilfe aufgeführt (Seite 22 bis 38). 8. Schlussbetrachtung Das Tampondruckverfahren hat in den letzten Jahren durch die Entwicklung der geschlossenen Farbsysteme und der automatischen Tamponreinigung sehr an Dynamik und Produktionssicherheit gewonnen und wird sicherlich im Laufe der nächsten Jahre einen noch größeren Stellenwert im Vergleich mit den bestehenden Dekorationsverfahren erzielen. Dieser Stellenwertzuwachs wird zusätzlich durch die zunehmende Dekorierung von Artikeln des täglichen Gebrauchs, die immer aufwendiger bedruckt werden, und durch das Umstellen von anderen Druckverfahren gefördert. Weiterhin ist in der Industrie die Tendenz festzustellen, dass immer mehr Bauteile bereits mit Ident-Nummern, Herstellerdaten usw. gekennzeichnet werden müssen. Außerdem kommen noch die klassischen Vorteile des Tampondruckverfahrens, wie z. B. die Wiedergabe kleinster Schriften, das Drucken auf unebenen Gegenständen sowie die relativ hohe Druckgeschwindigkeit und nicht zuletzt die Kostenvorteile, hinzu. [Quelle: wikipedia]
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