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Grundlegende Anforderungen an 4- bis 8-Farben-Druckanlagen erkennen
Wie sich Druckvolumen, Farbgenauigkeit und Substratvielseitigkeit auf die Geräteauswahl auswirken
Bei der Entscheidung zwischen einer 4- oder 8-Farben-Druckmaschine hängt die Wahl von drei Faktoren ab – insbesondere von den Anforderungen und den Gegebenheiten auf der Produktionsfläche. Hinsichtlich des Druckvolumens ist eine Maschine mit einer Leistung von weniger als 750 Einheiten pro Stunde für kleine Losgrößen und Drucktests ausreichend. Für Hochvolumen-Produktionen hingegen – insbesondere bei gewebten Polypropylen- oder Vliesstoffen – stellt eine Maschine mit einer Leistung von 1.500 Einheiten pro Stunde die wirtschaftlichste Entscheidung dar. Die korrekte Wiedergabe der Farben ist zudem entscheidend für die Markenerkennung; die Herausforderung besteht dabei in der exakten Reproduktion der Markenfarben auf polypropylenbasierten Materialien, da deren Oberflächenenergie gering ist. Die Wahl des zu bedruckenden Materials ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl der geeigneten Maschinenausstattung. Bei Vliesstoff aus PP erfolgt der Druck unter strenger Kontrolle der Tintenhaftung sowie der damit verbundenen Zugkraftregelung, um Materialschäden zu vermeiden. Bei anderen Gewebematerialien unterscheidet sich der Betriebsmodus deutlich und erfordert die Anwendung hoher Druckkräfte sowie einer gezielten Temperaturregelung. Wird auf diese Bedingungen nicht geachtet, führt dies zu Maschinenausfällen, Druckabfällen und unzufriedenen Kundenrücksendungen.
Wichtige Entscheidungsfaktoren sind die minimale Registrierungsgenauigkeit, die Unterstützung von Sonderfarben und die Inline-Aushärtung.
Bei der Analyse von Merkmalen von Druckmaschinen, die deren Langzeitzuverlässigkeit und hohe Ausgabegüte gewährleisten, sind drei Aspekte besonders entscheidend. Erstens muss die Registrierungsgenauigkeit von Drucksystemen 25 Mikrometer oder weniger betragen, um störende Registerprobleme und Geisterbilder bei komplexen Acht-Farben-Drucken zu vermeiden. Solche Probleme treten bereits bei geringfügigen Verschiebungen innerhalb der Drucksysteme auf. Für Pantone-Sonderfarben müssen Drucker über die CMYK-Farbpalette hinausgehen können. Drucker sollten über direkte Pantone-Farbabgleichsfunktionen verfügen, ohne dass eine umständliche manuelle Farbmischung erforderlich ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Markenfarben über verschiedene Produktionsläufe hinweg konsistent bleiben. Schließlich ermöglichen Inline-Aushärtungsfunktionen die Eliminierung zeitaufwändiger Trocknungsphasen. UV-LED-Systeme liefern sofortige Ergebnisse für wärmeempfindliche Materialien; thermische Module hingegen erzeugen dauerhafte Verbindungen bei Gewebematerialien. Jüngste Studien der Graphic Arts Tech Foundation aus dem Jahr 2023 haben gezeigt, dass eine unzureichende Einhaltung der genannten Merkmale die Ausschussrate signifikant erhöht – diese kann bis zu 17 % betragen.
Vergleich der Leistung von Drucktechnologien für 4- bis 8-Farb-Druckmaschinen
Flexodruckmaschine: Industriestandard für hochgeschwindigkeitsfähigen, wiederholbaren 4- bis 8-Farb-Druck auf PP-Vliesstoffen und gewebtem Polypropylen
Bei der Großserienfertigung von 4- bis 8-farbigen Drucken auf Polypropylen-basierten Produkten bleibt der Flexodruck die bevorzugte Lösung. Diese modernen Flexodruckmaschinen können mit einer Geschwindigkeit von über 400 Metern pro Minute arbeiten. Die Registergenauigkeit liegt in den meisten Fällen unter 25 Mikrometer, was präzise mehrschichtige Designs auf einer Vielzahl von Produkten – von Vliesstoffen bis hin zu Einkaufstaschen – ermöglicht. Das Geheimnis dieses hochpräzisen Drucks liegt in der Konstruktion der Flexodruckmaschinen. Die Konstruktion der hochpräzisen Aniloxwalze gewährleistet eine gleichmäßige und hochwertige Verteilung der Farbe auf der Oberfläche der Druckform. Für Unternehmen, die Farbgleichmäßigkeit priorisieren, ist das Erreichen eines Delta-E-Werts unter 2 Standard. Dank des Geschicks des Bedieners sowie automatischer Registerkorrekturen und schneller Wechselschlauchsysteme konnten die Rüstzeiten für Auftragswechsel auf weniger als 15 Minuten reduziert werden.
Digitaldruckmaschine: Neue Möglichkeiten für Kurzauflagen, variablen Daten-Druck in 4–8 Farben (begrenzte Sonderfarben) sowie Herausforderungen hinsichtlich Farbraum und Haftung auf verschiedenen Substraten
Unter den Druckverfahren ist der Digitaldruck derzeit die bevorzugte Lösung für kurze Auflagen (üblicherweise unter 5.000) sowie für den Druck individualisierter Elemente wie einzigartiger Seriennummern oder standortspezifischer Marken-Elemente, da dies zunehmend üblich wird. Viele digitale Druckmaschinen (CMYK plus Orange, Grün und Violett) erreichen jedoch nicht die gewünschten Oberflächenqualitäten bei Auflagen, die metallische Farben oder Pantone-Markenfarben verwenden. Je nach digitaler Drucktechnologie können durchschnittliche Delta-E-Werte für Digitaldrucke über 3 liegen, was von vielen Unternehmen als unzureichend für markenkritische Elemente angesehen wird. Auch die Haftung der Druckfarben auf bestimmten Substraten (wie Vliesstoffen) stellt ein Problem dar, es sei denn, diese werden zuvor einer Corona- oder Plasma-Behandlung unterzogen. Die Geschwindigkeit ist ebenfalls ein zu berücksichtigender Faktor, da viele digitale Druckmaschinen maximal 100 m/min erreichen – das entspricht weniger als 25 % der Geschwindigkeit anderer digitaler Flexodruck-Technologien. Diese Faktoren können für Verarbeiter mit mittleren bis hohen Auflagen ein Nachteil sein.
Technologiestufe der Effizienz, optimale Laufstrecke, Spotfarbe, Tiefenschärfe (DOF), Höchstgeschwindigkeit, Materialkompatibilität
Flexodruck 10.000+ Einheiten < 2 (Spitzenklasse) 400+ m/min 95 % aller PP-Vliesstoffe
Digitaldruck < 5.000 Einheiten > 3 (eingeschränkter Farbumfang) < 100 m/min Erfordert vorbehandeltes PP
Bewertung der Druckqualität und Farbgenauigkeit beim Digitaldruck für 4–8 Farben auf der Druckmaschine
Kernparameter sind Registergenauigkeit < 25 µm, ΔE < 3 für Spotfarben sowie geringer Punktzuwachs auf Vliesstoffen
Es gibt mehrere Elemente bei 4- bis 8-farbigen Druckaufträgen, die die erzielbaren Farbgenauigkeitsstufen beeinflussen. Das wichtigste dieser Elemente ist die Registertoleranz. Diese Toleranz ist insbesondere bei gewebtem Polypropylen von entscheidender Bedeutung. Liegt die Ausrichtungskorrektur über 50 Mikrometern, treten Geisterbilder auf, wo kleine Schriftzeichen oder Rasterpunkte sich überlagern. Das zweitwichtigste Element für die Farbgenauigkeit sind die Delta-E-Werte für Sonderfarben. Dieser Wert sollte unter 3 gehalten werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Werte über Delta E 3 sind für das durchschnittliche Auge sichtbar und werden vom Kunden als unerwünscht empfunden. Die letzte, aber nicht weniger wichtige Komponente ist die Steuerung des Punktzuwachses, um eine genaue Farbwiedergabe zu erreichen. Dieser Wert darf bei hydrophoben Vliesstoffen 15 % nicht überschreiten. Wird der Punktzuwachs nicht kontrolliert, kann er bis auf 30 % ansteigen, da zu viel Farbe auf dem energiearmen Substrat verteilt wird; dies führt zu einem unscharfen und übermäßig ausgebreiteten Bild. Um alle oben genannten Parameter zu erreichen, benötigt ein Drucker hochwertige Aniloxwalzen mit einer geeigneten Rasterfeinheit, eine präzise Kontrolle der Farbviskosität während des gesamten Druckvorgangs sowie schnelle Trocknungstechnologien wie UV-LED.
Die verschiedenen Verfahren halten alle Details scharf und klar und stellen sicher, dass selbst die kompliziertesten Grafiken genau wiedergegeben werden.
Konformität mit ISO 12647-6 und substratspezifisches ICC-Profil
Der erste Schritt zur Validierung ist die Erlangung der ISO-12647-6-Konformitätszertifizierung. Diese Zertifizierung bewertet, ob der Produktionsprozess über die Zeit hinweg dieselben Farben beibehält – ein Merkmal, das als Farbkonstanz bezeichnet wird – durch Prüfung von Produktionsparametern wie: Messung der Farbstärke und -stabilität, des Dot-Gain-Ausmaßes, der Tintenüberdruckeffizienz (Trapping-Effizienz) sowie der Neutralgrauskalen. Ebenso wichtig sind ICC-Profile, die spezifisch auf das jeweilige Substrat abgestimmt sind. Es besteht ein Unterschied in der Tintenaufnahme zwischen Vliesstoff aus Polypropylen und herkömmlichen gewebten Stofftaschen; daher sind spezifische Farbprofile erforderlich. In der Farbdrucktechnik gilt eine allgemeine Regel: Um eine Farbe an das visuelle gedruckte Ergebnis anzupassen, muss der Drucker die Tintensättigung um 10 bis 15 Prozent erhöhen – was bei vielen Anwendern Frustration hervorruft. Handheld-Spektrophotometer werden ebenfalls zu diesem Zweck eingesetzt. Die Techniker bedienen diese Geräte im Verlauf einer Schicht sowie bei jedem Wechsel der Materialchargen. Dadurch entstehen Delta-E-Werte, die innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen, sofern die mechanische Einstellung und das Farbmanagementsystem kooperativ zusammenarbeiten – wodurch die Marke volles Vertrauen in das gedruckte Material und dessen optisches Erscheinungsbild erhält.
Bewertung der betrieblichen Effizienz und des Substrathandlings für Ihre 4–8-Farben-Druckmaschine
Die Durchsatzleistung von 4- bis 8-farbigen Druckmaschinen wird durch ihre Betriebseffizienz und Substratflexibilität bestimmt, insbesondere durch die Zeit, in der die Maschinen tatsächlich im Betrieb sind (gegenüber Reinigungszeiten), sowie durch das Volumen an Materialausschuss. Aus Sicht der Betriebseffizienz können automatisierte Systeme für eine Betriebszeit von 85 bis 95 % ausgelegt werden (im Vergleich zu 60 bis 75 % bei manuellen Systemen); zudem können integrierte Inline-Inspektionen den Materialausschuss um 15 bis 20 % reduzieren. Bei gewebten Polypropylen-Taschen muss die elektronische Zugkraftsteuerung auf einen Toleranzbereich von ±0,5 N/mm kalibriert werden, um Verzerrungen während hochgeschwindigkeitsfähiger Produktionsläufe zu vermeiden. Vliesstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Oberflächenenergie häufig unter 32 dyn/cm liegt; daher müssen integrierte Corona-Behandlungsanlagen eingesetzt werden, um die Oberflächenenergie auf den optimalen Bereich von 38 bis 42 dyn/cm für eine hervorragende Tintenhaftung anzuheben. Es gibt zahlreiche miteinander verbundene Faktoren, die dafür sorgen, dass all dies funktioniert.
Durch die Automatisierung von Auftragswechseln hat diese Technologie die Rüstzeiten von über 45 Minuten auf weniger als 10 Minuten reduziert.
Im Vergleich zu Quecksilberdampf-Systemen verbraucht die LED-UV-Aushärtung 40 % weniger Energie.
Mit einstellbaren Präge-Systemen können Sie Prägeeinstellungen mühelos mit einer Genauigkeit von ±0,1 mm vornehmen und so mit Substraten von 100 g/m² Vlies bis hin zu 500 g/m² Gewebetaschen arbeiten.
Das System muss Rollen mit einem Durchmesser von bis zu 1500 mm und eine Bahnbreite von 200 bis 1200 mm verarbeiten können. Dies muss erfolgen, ohne die Registrierungsgenauigkeit zu beeinträchtigen. Bei servogesteuerten Ab- und Aufwickelsystemen mit automatischer Spleißerkennung haben praktische Erfahrungen durch Bediener gezeigt, dass die Produktivität um 18 bis 22 Prozent steigt. Dies ist besonders nützlich bei hygroskopischen Materialien wie Kraftpapier. Aus diesem Grund sind viele Anlagen mit Klimaregelungssystemen ausgestattet, die eine relative Luftfeuchtigkeit von 45 bis 55 Prozent sicherstellen. Solche Umgebungen minimieren das Auftreten von Problemen, die bei mehrfachem Durchlauf des Substrats durch den Drucker auftreten können – beispielsweise Maßänderungen und Farbverschiebungen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Aspekte sollten bei der Auswahl einer 4- bis 8-farbigen Druckmaschine im Vordergrund stehen?
Zu diesen Aspekten zählen: Druckvolumen, Farbgenauigkeit, Substratvielseitigkeit, Registrierungsgenauigkeit, Unterstützung von Sonderfarben sowie die Möglichkeit einer Inline-Aushärtung.
Welche Gründe sprechen für den Einsatz des Flexodrucks bei der Hochgeschwindigkeitsdruckerei von Vlies- und Gewebestoffen aus Polypropylen?
Die Flexodrucktechnologie ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitsproduktion, hervorragende Registergenauigkeit sowie eine optimale Tintenverteilung auf Polypropylen-Substraten.
Welche Nachteile weist der Digitaldruck im Kontext des 4–8-Farbdrucks auf?
Im Vergleich zum Flexodruck ist der Digitaldruck in der Regel langsamer, besitzt einen eingeschränkten Spektralbereich für Sonderfarben, weist Probleme bei der Haftung auf dem Substrat auf und ist weniger effizient.