Fachvortrag Inline-Veredelung

Transkript

1 Fachvortrag Inline-Veredelung 6.Juli Uhr Vortrag von Herrn Peters (Heidelberger Druckmaschinen) zum Thema Inline-Veredelung Inhalte: - neue Techniken ermöglichen neue Produkte - Veredeln mit Lack - Lackarten und Lackauftragssysteme - Metallic-Effekte - Lackieren im Schön- und Widerdruck - Matt-Glanz-Effekte mit UV, Hybrid und Drip off sowie UV-Anwendungen Dieser Termin ist ein Pflichttermin, bitte in der Liste eintragen. Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 1

2 4. Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Vorlesung Drucktechnik Stephanie Hafner Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 2

3 Definition: konventionelle Druckverfahren Von konventionellen Druckverfahren spricht man, wenn das Druckverfahren eine feste nicht wiederbeschreibbare Druckform benötigt. Bei den konventionellen Druckverfahren werden neben dem Druckfluid, dem Substrat und einer Druckform auch eine Druckkraft benötigt. Hochdruck, Tiefdruck, Flachdruck und Durchdruck Tiefdruck Quelle: Rotationssiebdruckformen Quelle: Kipphan, Handbuch der Printemedien Hochdruckform - Flexodruck Quelle: Kipphan, Handbuch der Printemedien Offsetdruckform Quelle: Kipphan, Handbuch der Printemedien Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 3

4 Konventionelle Druckverfahren A Die am weitesten verbreiteten konventionellen Druckverfahren sind Offset, Tiefdruck, Flexodruck und Siebdruck. Für Sonderanwendungen gibt es Sonderdruckverfahren und Kombinationen von Druckverfahren, die eigentlich einen eigenen Namen erfordern würden. Um eine Systematik zu schaffen werden die Druckverfahren im allgemeinen nach der geometrischen Gestalt der Druckform bezüglich der druckenden und nichtdruckenden Elemente unterteilt. Neben den konventionellen Druckverfahren mit festen Druckformen gibt es auch Druckverfahren ohne physikalische Druckformen (Digitaldruck). Kipphan, HPM, Springer-Verlag, 2000 Kipphan, HPM, Springer-Verlag, Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 4

5 Übersicht der konventionellen Druckverfahren Druckverfahren mit fester Druckform Hochdruck Tiefdruck Flachdruck Durchdruck Buchdruck Rastertiefdruck Lithografie Siebdruck Flexodruck Stichtiefdruck Lichtdruck Schablonendruck Tampondruck Offsetdruck Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 5

6 Hochdruck Flexodruck Elastische Druckform Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Das Druckbild wird von den erhabenen Stellen übertragen. Farbgebung erfolgt durch eine Rasterwalze. Die Rasterwalze besteht aus Näpfchen, die Farbe aus einem geschlossenen Farbkasten übernehmen und an das Klischee (Flexodruckform) übergeben. Die flexible Druckform überträgt die Farbe auf den Bedruckstoff. Zylinderförmige Druckform Quelle: dfta-symposium, Hornschuh Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 6

7 Anwendungen des Flexodrucks Verpackungsdruck Wellpappe Plastiktüten Etiketten Werbedruck Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 7

8 Tiefdruck Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Quelle: Hell Gravure Systems, Unterschiedlich ausgebildete Stegbreiten Ein Bild wird durch farbgefüllte abgerakelte Näpfchen erzeugt. Die Bebilderung des Druckformzylinders erfolgt hauptsächlich durch Gravur oder Ätzung. Der Druckformzylinder übergibt die Farbe direkt an den Bedruckstoff. Bei einem direkten Druckverfahren, ist das Druckbild auf der Druckform seitenverkehrt Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 8

9 Anwendungen des Tiefdrucks Aufgrund der hohen Druckformherstellungskosten wird Tiefdruck besonders bei hohen Auflagen eingesetzt. Als Ausnahme gilt der Tampondruck (indirektes Tiefdruckverfahren). Verpackung Folienverpackungen, Taschentücher, Joghurtbecher-Deckel Sicherheits- und Wertpapierdruck Illustrationstiefdruck Textildruck Displays Dekor Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 9

10 Durchdruck Siebdruck Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Das Sieb ist mit einer Kopierschicht beschichtet welche an den bildgebenden Stellen ausgespart ist. Zunächst wird das Sieb mit Hilfe eines Flutrakels mit Farbe geflutet. Danach wird die Farbe mit einer Rakel durch die bildfreien Stellen gepresst und auf den Bedruckstoff übertragen. Im Siebdruckverfahren ist es möglich, sowohl flache als auch als auch geformte Materialien zu bedrucken. Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 10

11 Anwendungen des Siebdrucks Der Siebdruck wird hauptsächlich im Bereich der Werbung und Beschriftung, im Textilund Keramikdruck und für industrielle Anwendungen eingesetzt. Etikettendruck, Plakate, Kleber, Displays, Verkehrsschilder, Werbeplanen, Werbegeschenke, Kunstdrucke, Druckveredelung mit Glanzlackierungen, Dekore auf CDs und DVDs Leiterplatten, elektronische Schaltkreise, Solarzellen, Tastaturfolien Erzeugt dicke, fühlbare Strukturen Blindenschrift auf Pharma-Verpackungen Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 11

12 Flachdruck Offset Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Druckende und nichtdruckende Stellen liegen in einer Ebene. Die Unterscheidung zwischen druckenden und nichtdruckenden Stellen wird über die Oberflächenbeschaffenheit definiert. Nichtdruckende Stellen sind hydrophil (wasserfreundlich) und druckende Stellen sind hydrophob (wassermeidend). Die Druckform wird seitenrichtig angelegt Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 12

13 Anwendung Offset Akzidenz Illustration Zeitung Bücher Werbung Verpackung Geschäftsdrucksachen Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 13

14 Bedeutung des Offsetdrucks Konkurrenz Hochdruck: Durch die kostengünstige Herstellung der Druckform und die kostengünstige Druckvorstufe im Offset wurde der Hochdruck weitgehendst durch den Offsetdruck abgelöst. Konkurrenz Tiefdruck: Durch die kostengünstigere Herstellung von Druckform und die Entwicklung leistungsfähiger, großformatiger Rollenoffsetmaschinen mit integrierten Falz- und Bindevorrichtungen wurde der Tiefdruck in vielen Bereichen vom Offsetdruck abgelöst. Konkurrenz Digitaldruck: Zunehmend werden kleinere und/oder personalisierte Auflagen im Digitaldruck gedruckt Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 14

15 Auswahl des Druckverfahrens Die Auswahl des Druckverfahrens ist von mehreren Parametern abhängig Auflage Format Bedruckstoff Farbe Auflösung Qualität Quelle: IDD, Offset Quelle: IDD, Flexo Quelle: IDD, Tiefdruck Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 15

16 Arbeitsvorgänge beim Drucken Zuführen Farbe zuführen Dosieren Farbe dosieren Transportieren Farbe transportieren Verteilen Farbe auf der Druckplatte verteilen Auftragen Farbe auf den Bedruckstoff auftragen Fixieren Farbe fixieren (getrocknet) Reinigen Druckplatte reinigen Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 16

17 Bogendruck / Rollendruck Unterscheidung: Die Definition geschieht über die Führung des Bedruckstoffes durch die Druckmaschine. Im Bogendruck werden Papier- Bogen und im Rollendruck eine Papierbahn durch die Maschine geführt. Bogendruck Rollendruck Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 17

18 Offsetdruck Quelle: Quelle: Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 18

19 Offset-Drucksysteme Akzidenzdruck Illustrationsdruck Zeitungsdruck Quelle: heidelberg.com, Speedmaster Quelle: manroland.com, lithoman Quelle: manroland.com, colorman Vielseitig einsetzbare Druckmaschinen Meist Bogendruck Akzidenzen wie Prospekte, Flyer, Kataloge, Visitenkarten Produktbezogene Druckmaschine Meist Rollendruck Periodika wie Zeitschriften, Magazine, Journale Produktbezogene Druckmaschine Rollendruck Zeitungen, Telefonbücher, Kataloge Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 19

20 Akzidenzdruck Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 20

21 Illustrationsdruck Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 21

22 Zeitungsdruck Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 22

23 Zeitungsdruck Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 23

24 Bogendruck Formatklassen Klasse Druckformat (Die Formatklassen sind nicht einheitlich definiert, sie sind Hersteller- und Länderabhängig) x 50 cm x 64 cm 0b 52 x 72 cm Kleinformat, 50x70, 4 Seiten Schöndruck, 8 Schön/Wider I II III 56 x 83 cm 61 x 86 cm 64 x 96 cm IIIb 72 x 102 cm Mittelformat, 70x100, 8 Seiten Schöndruck, 16 Schön/Wider IV 78 x 112 cm Großformat V 89 x 126 cm Großformat VI 100 x 140 cm Großformat VII 110 x 160 cm Großformat, XXL VIIb 120 x 162 cm Großformat, XXL VIII 124 x 180 cm Großformat, XXL IX 140 x 200 cm Großformat, XXL, 32 Seiten, 64 Schön/Wider Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 24

25 Offset-Druckwerk Grundprinzip Die Druckform, welche sich auf dem Druckformzylinder befindet wird über Farbwerk und Feuchtwerk eingefärbt. Die Farbe wird vom Druckformzylinder auf den Gummituchzylinder übertragen. Dieser überträgt die Farbe weiter auf das Papier, welches über den Druckzylinder geführt wird. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 25

26 Offsetdruck Druckplatte Der Offsetdruck ist ein Flachdruckverfahren: Die Druckform des Offsetdrucks ist eine Druckplatte, auf der die druckenden und nichtdruckenden Elemente auf nahezu einer Ebene liegen. Die konventionelle Druckplatte besteht aus einem hydrophilen Grundträger und einer hydrophoben Kopierschicht. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 26

27 Offset-Prinzip Druckplatte Bildfreie Stellen - hydrophil = wasserliebend Bildstellen - hydrophob = wasserabweisend Aluminiumoxid (nicht druckend) Offsetdruckplatte, Quelle: de.academic.ru Fotopolymer (druckend) Quelle: Creo Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 27

28 Prinzip des Offsetdrucks Farbe Wasser Farbe in Kontakt mit Feuchtmittel Farbe Silikon Exakte Trennung der Farbe Konventionelle Offsetplatte Wasserlose Offsetplatte Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 28

29 Grenzflächenwechselwirkung A σ1 σ2 σ12 σ2 < σ12 Die Flüssigkeit perlt auf der Oberfläche (θ > 90 ) σ2 > σ12 Die Flüssigkeit benetzt die Oberfläche (θ < 90 ) σ2 > σ12 + σ1 Die Flüssigkeit spreitet auf der Oberfläche (θ = 0) Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 29

30 Grenzflächenwechselwirkung A Kräftegleichgewicht an der Grenzlinie Fest-Farbe-Feuchtmittel (nach Young) σ2 < σ12 (θ > 90 ) σ2 > σ12 (θ < 90 ) σ2 > σ12 + σ1 Die Farbe benetzt besser als das Feuchtmittel Die Farbe benetzt schlechter als das Feuchtmittel Die Farbe wird durch das Feuchtmittel verdrängt σ1 Farbe σ2 θ Feuchtmittel Festkörper σ Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 30

31 Indirektdruck Der Offsetdruck ist ein indirektes Druckverfahren. Das Bild wird nicht direkt von Druckplatte auf den Bedruckstoff übertragen sondern über einen Zwischenschritt über den flexiblen Gummituchzylinder. Das Druckbild ist daher auf der Druckplatte seitenrichtig zu belichten. Plattenzylinder seitenrichtig Gummituchzylinder seitenverkehrt Bedruckstoff seitenrichtig Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 31

32 Offset Prinzip Gummituch Der Farbübertrag von der Druckplatte auf den Bedruckstoff erfolgt indirekt über das Gummituch. Durch seine Elastizität ist es in der Lage Unebenheiten im Bedruckstoff auszugleichen. Die Härte des Gummituchs bestimmt die Druckqualität wesentlich mit. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 32

33 Bogenmaschine Grundfunktionen Bild trocknen Bild übertragen Bild erzeugen Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Bogenauslage Bogentransport Bogenanlage Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 33

34 Reihenbauweise Druckwerke für die Farben in Reihe angeordnet Je nach Anforderung können beliebig viele Druckwerke in Reihe angeordnet gedruckt werden. Wendemöglichkeit vorhanden: Schön- und Widerdruck in einem Durchgang möglich. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 34

35 Satellitenbauweise Mehrere Druckwerke sind um einen zentralen Gegendruckzylinder angeordnet. Diese Bauweise ist im Rollendruck üblich. Nur Schöndruck möglich. Kompakte Bauweise. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 35

36 Bogenzufuhr Anleger Bogen anlegen Bogen ausrichten Bogen vereinzeln Papierstapel nachfüllen Quelle: Bogen beschleunigen Bogen dem Druckwerk übergeben Quelle: Kipphan, Handbuch der Printmedien Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 36

37 Bogentransport Greifer Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 37

38 Puder-Bestäubung Der Puder dient als Abstandhalter zwischen noch nicht getrockneten Druckbogen. Der Puder verhindert Verblocken und Ablegen im Auslegestapel. Verblocken = Verkleben Ablegen = Teile des gedruckten Sujets sind an der Rückseite des folgenden Bogens zu erkennen. Durch den Puder wird allerdings die Glanzwirkung verringert. Quelle: Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 38

39 Offset-Druckwerk Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 39

40 Offset-Druckwerk Duktorwalze Farbdosierung Quelle: Heberwalze Farbübertragung ins Farbwerk Reiberwalze verteilt und glättet die Farbe Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Farbauftragswalze Überträgt Farbe auf den Plattenzylinder Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 40

41 Globale Farbdosierung Heberfarbwerk Filmfarbwerk Kurzfarbwerk Streifenweiser Farbübertrag vom Duktor auf die Übertragwalze durch schwenkenden Heber vorherrschend im Bogendruck Kontinuierlicher Farbübertrag vom Duktor über einen Spalt an die strukturierte Filmwalze und weiter an die Übertragwalze vorherrschend im Rollendruck Füllen einer Rasterwalze über ein Kammerrakelsystem und Übertrag der Farbe direkt auf die umfangsgroße Farbauftragswalze Farbkasten Filmwalze Duktor Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 41

42 Zonale Farbdosierung Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Quelle: Der Farbbedarf der über die Zonen gesteuert wird ist abhängig von der Flächendeckung der einzelnen Farbauszüge des Drucksujets. Die zonale Farbmenge wird durch Veränderung des Spaltes zwischen Dosierelement und Duktor eingestellt. Der Heber liegt für kurze Zeit, am langsam laufenden Duktor an und übernimmt von ihm einen Teil der Farbschicht. Die Heberstreifenbreite bestimmt die übertragene globale Farbmenge. Der Heber beschleunigt nach der Farbübertragung auf Maschinengeschwindigkeit und übergibt die Farbe an die Übertragswalzen Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 42

43 Zonale Farbdosierung Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 43

44 Farbzonenregelung Farbauszüge Farbzonen Farbzonen Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 44

45 Druckformherstellung Übersicht Computer to Film (CtFilm) Computer to Plate (CtPlate - CtP) Computer to Press (CtPress) Direct Imaging (mit Druckform) Computer to Print (ohne Druckform) Filmbebilderung Plattenkopie Plattenbebilderung Plattenbebilderung Oberflächenbebilderung Bebilderung mit Farbe Einfärben Einfärben Einfärben Drucken Drucken Drucken Drucken Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 45

46 Belichtung Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Durch Belichtung der Kopierschicht werden mit Hilfe einer Filmschicht farbführende und wasserführende Stellen definiert. Bei der Positivkopie (a) werden wasserführende Stellen belichtet und gelöst. Bei der Negativkopie (b) werden farbführende Stellen belichtet und gehärtet Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 46

47 Computer to Plate Prozess PDF-Daten CtP CtF Film-Setter Plate-Setter 1. Belichtung 2. Entwicklung Ganzseitenfilm Plattenkopie Entwicklung Druckplatte Druckmaschine Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 47

48 Computer to Film Bei der konventionellen Montage werden noch Filme per Hand auf dem Leuchttisch zusammengesetzt. Beim CtFilm wird die Filmmontage automatisiert. Ein Ganzbogenfilm wird in einem Film- Setter komplett belichtet. Schneiden, Montieren und Kleben einzelner Filmstücke entfällt. Die manuelle Montage wird ersetzt, durch digitales Ausschießen in der Vorstufe. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 48

49 Computer to Plate Bei der Computer to Plate Technologie wird das Bild direkt auf die Druckplatte belichtet. Die Filmbelichtung entfällt. Die Belichtung geschieht entweder über einen Flachbettbelichter oder einen Trommelbelichter. Prinzip Flachbettbelichtung Prinzip Trommelbelichtung Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 49

50 Computer to Press / Direct Imaging Bei der CtPress Technologie wird das Bild direkt in der Druckmaschine auf den Druckformzylinder belichtet. Die Bebilderungseinheit ist in die Maschine integriert. Dabei gibt es Druckformen die öfter bebildert werden können. Bei solchen Druckformen wird das Bild nach Beendigung des Druckauftrags wieder von der Form gelöscht und dann für den nächsten Auftrag bebildert. Die Bebilderungs-Zeit kann allerdings im Vergleich zu einer CtPlate-Anlage nicht verkürzt werden. Während der Bebilderung kann nicht produziert werden. Sind die Druckplatten nicht wiederbeschreibbar so ist auch der Druckplattenwechsel nicht zu umgehen. Aus diesen Gründen hat sich diese Methode nicht durchsetzten können Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 50

51 Druckqualität Probleme im Offsetdruck Schieben, Dublieren Beim Schieben wird die Druckfarbe über den Rand der Rasterpunkte hinaus geschoben. Dies tritt auf wenn die Oberflächen von Druckplatte zu Gummituch oder von Gummituch zu Bedruckstoff nicht exakt aufeinander abrollen. Dublieren ist eine Rasterpunktvergrößerung, bei der ein Rasterpunkt als schattenförmige Kontur abgebildet wird. Beide Effekte führen zu einer Tonwertzunahme A Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 51

52 Druckqualität Probleme im Offsetdruck Schablonieren A Schablonieren (engl. Ghosting) ist eine Überlagerung von Bildelementen in Druckrichtung auf nachfolgenden Bildflächen Nach dem Einfärben der Druckplatte verbleibt ein Farbprofil auf der Einfärbewalze, was sich nach einer Walzenumdrehung als Geisterbild zeigen kann. Quelle: Handbuch der Printmedien, Kipphan Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 52

53 Druckqualität Probleme im Offsetdruck Tonen A Störung im Farb-/Wassergleichgewicht Eine zu hohe Feuchtung führt zu überemulgieren der Farbe. Durch die hohe Feuchtung verliert die Farbe ihre unpolaren Grenzflächeneigenschaften. Es kommt zu Störungen der Farbannahme in Bildstellen. Eine zu niedrige Feuchtung führt zu Tonen (Es besteht zu wenig Feuchtung, um die bilfreien Stellen von Farbe frei zu halten. Es entsteht ein Farbschleier.) Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 53

54 Druckqualität Probleme im Offsetdruck Passer und Register A Der Passer, der lagerichtige Übereinanderdruck der einzelnen Farbauszüge, auch Farbregister genannt, ist entscheidend für die Druckqualität Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 54

55 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Dipl.-Ing. Stephanie Hafner Technische Universität Darmstadt Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren Prof. Dr.-Ing. Edgar Dörsam Magdalenenstr Darmstadt Konventionelle Druckverfahren und Offsetdruck Stephanie Hafner Seite 55