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Digitaldruck Die Digitalisierung treibt's bunt

| Redakteur: Stéphane Itasse

Digitaldruck Individuelle Produkte sind ein großes Thema von Industrie 4.0. Welche Technik dazu führt, dass Produkte auch individuell aussehen, konnten im November die Besucher der Messe Inprint in München erfahren.

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Vielfarbig, individuell, auf jedem Substrat – so präsentierte sich die Digitaldruckbranche auf der Messe Inprint in München.
Vielfarbig, individuell, auf jedem Substrat – so präsentierte sich die Digitaldruckbranche auf der Messe Inprint in München.
(Bild: Inprint)
  • Der Digitaldruck spielt seine Stärken vor allem bei individuellen Produkten aus.
  • Ein Forschungsinstitut schafft es, unregelmäßig gekrümmte Oberflächen individuell und wirtschaftlich zu bedrucken.
  • Bei den Druckfarben rücken wasserbasierte Systeme in den Vordergrund, weil sie umweltfreundlicher sind.

Ein Beispiel: Das individualisierte Bedrucken von Gegenständen mit unregelmäßig gekrümmten Oberflächen ist mit bestehenden Druckverfahren kaum möglich. Das österreichische Forschungsinstitut Profactor hat mit dem Tampondruckexperten ITW Morlock GmbH aus Deutschland den analogen Tampon- mit dem digitalen Tintenstrahldruck kombiniert und den Prototypen einer digitalen Tampondruckmaschine vorgestellt.

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„Für einen Skischuh, eine Radkappe, eine Handyhalterung oder für eine nicht gleichmäßig geformte Vase, Optiken, Verpackungen bis hin zum Christbaumschmuck gab es bislang kaum Möglichkeiten für ein individuelles Bedrucken, das für den Konsumenten auch leistbar ist“, sagt Daniel Fechtig, bei Profactor Leiter der Forschung rund um funktionelle Oberflächen und Nanostrukturen.

Beim klassischen Tintenstrahldruck erreicht man aufgrund der plan angeordneten Druckköpfe bei gekrümmten Flächen kein zufriedenstellendes Druckbild. Analoge Tampons – vergleichbar mit „Stempeln“ – können gekrümmte Flächen zwar in guter Qualität bedrucken. Allerdings erfordert jedes Design eine Änderung des Klischees – der Druckmasken.

Digitaler Tampondruck vereint Vorteile zweier Verfahren

Beim digitalen Tampondrucker ist der Tampon – der Druckstempel – eine transparente und dünne Silikonmembran aus UV-PDMS mit einer Mikrostruktur. Sie wird in eine Halterung eingespannt und von einem Tintenstrahldrucker mit digitalisierten Fotos, Texten oder Sujets in klassischem Vierfarbdruck beliebig beschichtet. Danach wird das Silikon aufgeblasen und mit dem Substrat in der Maschine in Kontakt gebracht. Die auf diesem Weg aufgebrachte Druckertinte wird mittels UV-Licht ausgehärtet und vollständig auf das Bauteil übertragen. Die Membran wird danach abgezogen und ist innerhalb weniger Sekunden für einen neuen Druck mit beliebigem Inhalt bereit.

Die dekorative Individualisierung sieht Profactor-Geschäftsführer Christoph Breitschopf allerdings erst als einen ersten Schritt. Der Tintenstrahldruck von elektronischen Bauteilen, RFID-Antennen, Sensoren oder Elementen wie Photovoltaikzellen ist in den Labors des Forschungsinstituts bereits Realität. „Mittelfristig sollten Konsumprodukte mit dem digitalen Tampondruck nicht nur vom Design her, sondern auch hinsichtlich intelligenter Funktion vom Konsumenten individuell konfiguriert werden können“, sagt Breitschopf.

Digitaldruckbranche traut sich viel zu

Den Anspruch der Branche illustrierte der Hersteller von Digitaldruckmaschinen Roland DG mit seinem Messemotto „Drucken auf allem“. Das Unternehmen bietet Tintenstrahldrucksysteme – darunter reine Druckgeräte sowie kombinierte Drucker und Schneideplotter – an, dazu UV-Direktdruckgeräte, Sublimationsdrucker, Tinten, Software und mehr.

Alle Anlagen sind laut Hersteller mit einer breiten Palette von Substraten kompatibel, darunter Kunststoffe, Metalle, Holz, Glas, Leder, Vinyl, Leinwand und Textilien. Sie kommen bei einer Vielzahl von verschiedenen grafischen Anwendungen zum Einsatz: von On-Demand-Produktionen bis hin zu hochvolumigen Auflagen.

Eine der Standardanlagen, die Roland auf der Inprint präsentiert, ist der kürzlich vorgestellte UV-LED-Drucker Versa-UV LEF2-300, der es ermöglicht, scharfen Text, Bilder mit kräftigen Farben und sogar haptische Struktureffekte mithilfe eines sicheren und unkomplizierten Verfahrens zu drucken. Die Druckerreihe wird in Branchen wie Architektur und Design, Automobil, Einrichtung und Inneneinrichtung, Verpackungsprototypen sowie Beschilderung und Display eingesetzt. Zudem ermöglicht die Technik auch Einzelanfertigungen.

Flachbettdrucker für umwelt- und gesundheitssensible Anwendungen

Der neue Flachbettdrucker SF-200 wurde ebenfalls auf der Messe vorgestellt: Er ist laut Hersteller der weltweit erste Eco-Solvent-Flachbettdrucker für umwelt- und gesundheitssensible Anwendungen. Mit seinen Eco-Solvent-Tinten ist der SF-200-Flachbettdrucker geeignet für den digitalen Vollfarbdruck auf Artikeln wie Lebensmittelbehältern, Sportgeräten, Gesundheits- und Körperpflegeprodukten, Medizinbedarf, Kosmetikverpackungen, Elektronik und Kinderspielzeug.

Ein weiteres Exponat war ein individuelles System zum Bedrucken von Folientastaturen und Bedienfeldern in vielen Formen und Größen und mit kundenspezifischen Designs.

Neben der Optik widmete sich Seiko Instruments auch den haptischen Effekten durch Digitaldruck. Mit dem rezirkulierenden Tintenstrahl-Druckkopf RC1536 ist es möglich, jede Art von Lack aufzubringen und Produkte durch optische und haptische Effekte einzigartig zu machen. Er erlaubt laut Hersteller zudem schnelle und kurze Produktionsläufe, die effizient, kostengünstig und nachhaltig sind.

Das Zirkulationssystem direkt hinter den Düsen ermöglicht die Verarbeitung auch dichter Viskositäten. Dies ergibt nach Angaben des Herstellers eine Schichtdicke von circa 50 µm bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 35 m/min. Mögliche Tropfengrößen von 13 bis 225 pl unterstützen feine Abstufungen und bilden gleichzeitig eine dauerhafte Struktur der Tintenschicht.

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