Showroom für beschichtete Oberflächen (Quelle: Kunststoff-Institut Lüdenscheid)

Bedrucken

1) Tampondruck

Der Tampondruck ist ein indirektes Tiefdruckverfahren. Indirekt, weil die Farbe aus einem bildgebenden Klischee mittels Tampon auf den Bedruckstoff übertragen wird. Auf Grund der Vertiefung im Klischee, welche dem Druckbild entspricht, ist dieses Verfahren als Tiefdruck zu bezeichnen.

Verfahrensschritte

Zunächst wird die Druckform (Klischee) durch einen Flutrakel mit Lack geflutet. Der überflüssige Lack wird mit einer Rakel in die hinter dem Klischee liegende Farbwanne abgestreift, sodass nur noch das eingebrachte Motiv, welches übertragen werden soll, mit Lack benetzt ist. Der Drucktampon wird auf das Klischee abgesenkt, verformt und übernimmt hierbei den Lack aus den Vertiefungen des Klischees. Das zu übertragende Druckbild befindet sich auf der Unterseite des Drucktampons. Der Drucktampon wird auf das zu bedruckende Werkstück gefahren und gibt das an ihm haftende Druckbild (Lack) an das Formteil ab. Beim anschließenden Abheben des Tampons, verbleibt der Lack auf der Oberfläche des Bedruckstoffs und ein Druckzyklus ist beendet.

Besonderheiten

Die meisten Drucke lassen sich mit den zur Verfügung stehenden Standard-Tampons erzeugen. Diese werden in verschiedenen Härten ausgeführt. Stark gewölbte Körper können beispielsweise mit weichen Tampons bedruckt werden. Dabei ist ein Bedrucken von Zylindern bis 90° möglich. Spezialtampons lassen Drucke bis 120° zu. Besteht ein Druckbild aus mehreren Einzeldruckbildern, kann mit der Kombination von Einzeltampons in einer Tamponmontage gearbeitet werden, oder aber es wird ein Spezialtampon verwendet, der aus mehreren so genannten Nutzen besteht. Außergewöhnliche Drucke müssen mit dafür konstruierten Spezialtampons ausgeführt werden.
Das Tampondruckverfahren ist in der Regel nicht für die vollflächige Dekoration geeignet.

Anwendungsfelder

Das Anwendungsgebiet für den Tampondruck ist nur durch die Druckbildgröße und die Geometrie begrenzt. Das Verfahren wird in folgenden Bereichen eingesetzt: Uhrenindustrie, Elektro- und Elektronikindustrie, Computerindustrie, Telekommunikationsindustrie, Medizinbereich, Automobil-Zulieferindustrie, Haushaltsgeräte, Sportartikel, Spielwarenindustrie, etc.

2) Siebdruck

Der Siebdruck ist ein Direktdruckverfahren. Die Druckfarbe wird mit einer Rakel durch die Siebmaschen auf den Bedruckstoff gebracht, daher wird dieses Verfahren auch als Durchdruck bezeichnet.

Verfahrensschritte

Der Bedruckstoff befindet sich während des Druckvorgangs einige Millimeter unter dem Siebgewebe. Die Rakel fährt über das Sieb und drückt das Gewebe bis auf das zu bedruckende Bauteil. Dadurch wird die Druckfarbe durch die offenen Maschen des Siebgewebes gedrückt und legt sich auf das Bauteil ab.

Besonderheiten

Es kommen folgende Maschinenvarianten zum Einsatz: Flachbett-Siebdrucksystem, Flachbett-Zylinder-Siebdrucksystem, Runddruck–Körperdruck–System und Rotations-Siebdrucksystem. Technische Teile mit konvexen oder gar eingezogenen Dekorflächen können im Siebdruckverfahren nicht dekoriert werden. Beim Transport der Bedruckstoffe durch die Maschine können erhebliche Schwierigkeiten auf Grund der elektrischen Spannung bei der Farbaufnahme auftreten (elektrostatische Aufladung).

Anwendungsfelder

Das Verfahren wird hauptsächlich für Teile mit ebenen und glatten Oberflächen eingesetzt, zum Beispiel bei Bierkästen, Verpackungsdosen, Kanistern, Spülmaschinenblenden usw. Es besteht aber auch die Möglichkeit, runde Teile, wie zum Beispiel Eimer, Flaschen oder Aschenbecher zu bedrucken. Ein weiteres Einsatzgebiet ist der immer größer werdende Bereich der Folienbedruckung. In den meisten Fällen werden Folien für die Hinterspritztechnik im Siebdruck-Verfahren bedruckt.

3) Digitaldruck

Der Begriff Digitaldruck umschreibt das Drucken von digital bereitgestellten Daten. Das Digitaldruckverfahren kann als relativ junges Verfahren für die direkte Beschichtung von Bauteilen bezeichnet werden. Es dient in erster Linie dazu, Bauteile in kleiner Stückzahl mit individuellem Dekor oder Beschriftung zu versehen. Die Funktionsweise ist als ähnlich dem klassischen Druck mittels Ink-Jet Drucker auf Papier zu bezeichnen.

Verfahrensschritte

Das gewünschte Druckmotiv wird mittels RIP-Software für die Bedruckung vorbereitet. Es werden Standard-Grafikformate mit entsprechender Auflösung verwendet. Das Bauteil wird auf dem Tisch oder der Zuführeinheit des Digitaldruckers positioniert und die Bauteilhöhe abgestimmt. Für Druckträger die keine weiße bzw. sehr helle Grundfarbe aufweisen, können die lasierenden Farben, je nach Drucksystem, zunächst mit weißer Tinte unterdruckt werden, bevor schließlich der farbgebende Druck erfolgt. Die Aushärtung der Tinten erfolgt in der Regel mittels Lufttrocknung, Wärmetrocknung oder UV-Lampen.

Besonderheiten

Die Limitierung ist vor allem in der geringen Dreidimensionalität des zu bedruckenden Formteils zu sehen. Der Abstand zwischen dem Druckkopf und der Bauteiloberfläche sollte möglichst gering sein und kann nur Höhendifferenzen bis max. 3 mm realisieren. Des Weiteren muss die Geometrie des Bauteils ein vollflächiges Überfahren des Bauteils mit dem genannten Abstand ermöglichen.

Anwendungsfelder

Derzeit findet die Technologie vorwiegend im Werbemittelbereich für Kleinserien Anwendung, wie z.B. für die Dekoration von Feuerzeugen und Gliedermaßstäben. Das Verfahren wurde jedoch auch bereits in Industriebereichen für Kleinstserien bzw. zur kurzfristigen Herstellung von Handmustern und Designbeispielen verwendet. Durch den Einsatz von UV-Tinten kann z. B. auch Blindenschrift gedruckt werden; d.h. gedruckte Bereiche können erhaben ausgeführt werden.

4) Heißprägen

Heißprägen, oft auch als Prägefoliendruck bezeichnet, überträgt vorgefertigte Druckbilder durch Druck und Wärme auf den zu dekorierenden Kunststoff. Die Prägefolie besteht aus der Klebeschicht, der dekorierenden Farbschicht, dem Schutzlack, einer dünnen Trennschicht zum Abziehen der Trägerfolie und schließlich der Trägerfolie zur Übertragung der Schichten auf das Formteil.

Verfahrensschritte

Die Heißprägefolie wird durch einen erhitzten Stempel auf das zu beschichtende Bauteil gedrückt. Durch die Temperatur wird die Klebschicht an der Folienunterseite aktiviert und der Kunststoff leicht angeschmolzen. Dadurch verklebt das Dekor mit der Substratoberfläche. Nach Entfernen des Stempels wird die Trägerfolie vom Substrat abgehoben und an den Stellen, an denen der Stempel die Folie angedrückt hat, ist jetzt das Dekor mit dem Bauteil verbunden (inkl. Schutzschicht und Klebschicht).

Besonderheiten

Es werden grundsätzlich die Verfahren Hub- und Abrollprägung unterschieden. Typische Prägetemperaturen sind 180 - 200°C, in Einzelfällen können Temperaturen bis 250°C angewendet werden. Grundsätzlich gilt, dass das zu verwendende Substrat bei diesen Temperaturen anschmelzbar sein sollte, da ein ganz leichtes Anschmelzen für eine ausreichende Haftung nötig ist. Eine Heißprägung auf lackierte Flächen ist ebenfalls möglich. Hierbei sollte es sich um ein thermoplastisches Lacksystem handeln, da auch hier ein Anschmelzen nötig ist. Bei einfarbiger Anwendung kann der Tampon- oder Siebdruck auf Grund der Einwirkzeit ein günstigeres Verfahren sein. Größere Rauhigkeiten/Strukturen führen zu Problemen hinsichtlich der Haftfestigkeit, da sich in den Vertiefungen Lufteinschlüsse bilden und die Haftung verhindern.

Anwendungsfelder

Das Verfahren wird häufig in der Kosmetikindustrie angewendet für Verschlüsse, Puderdosen etc., die Gold-/Silberrahmen oder Schriftzüge enthalten, sowie für Hologramme, Bilder, Logos und Schriftzüge auf Kunststoffbauteilen. Es ist eines der wenigen Verfahren, die relativ unkompliziert optische partielle Metallisierungen ermöglichen. Bei mehrfarbigen Druckbildern ist es häufig kostengünstiger als der Sieb- oder Tampondruck.

5) Tintenstrahldruck

Der Tintenstrahldruck, auch als Ink-Jet Druck bezeichnet, ist ein berührungsloses Druckverfahren, insbesondere zur Kennzeichnung von Produkten.

Verfahrensschritte

Das Verfahren wird berührungslos durchgeführt und ermöglicht die einfache Eingabe bzw. Umstellung des Druckbildes, d.h. es kann jedes Teil individuell gekennzeichnet werden. Weiterhin zeichnet es sich durch geringen Platzbedarf und schnelles Aufbringen der Kennzeichnung auf. So kann z.B. der Druckkopf so an der Maschine positioniert werden, dass ein Handlingsystem das entnommene Bauteil am Druckkopf vorbeiführt und schon beschriftet auf ein Förderband, Blister etc. ablegt. Noch bessere Anwendungen ermöglicht der Einsatz an einem Extruder (z. B. Kennzeichnung von Rohren mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 m/min im continuous ink jet -Verfahren und 200 m/min im drop on demand - Verfahren).

Es sind verschiedene colorierte Tinten erhältlich, die nicht mit den herkömmlichen von Schulfüllern verglichen werden können, d.h. die eingesetzten Tinten besitzen entsprechende Abriebfestigkeiten, sowie schnellere Trocknungszeiten.

Die Bilderzeugung kann auf zwei Arten erfolgen, je nach Größe des zu erzeugenden Bildes werden Kleinzeichendrucker (continous ink jet) und Großzeichendrucker (drop on demand) verwendet.

Besonderheiten

Die Konturgenauigkeit hängt von der Anzahl der Punkte auf einer bestimmten Fläche ab. Das Verfahren ist zum Kennzeichnen und nur bedingt zum Dekorieren geeignet, da das Druckbild zwar scharf ist aber durch Zusammensetzung von Tropfen realisiert wird.

Anwendungsfelder

Der Tintenstrahldruck wird häufig zum Kennzeichnen bzw. Beschriften von Formteilen und Halbzeugen benutzt (z.B. Haltbarkeitsdatum auf Verpackungen). Des Weiteren werden Barcodes durch dieses Verfahren aufgebracht. Eine weitere typische Anwendung ist die Kennzeichnung von Extrudaten.

6) Beflocken

Mit der Technologie des Beflockens wird dem Kunststoff eine textile Oberfläche verliehen, die dem Aussehen von Filz, Wildleder, Velours, Samt, Plüsch oder bürstenähnlich entspricht.

Verfahrensschritte

Es wird auf die zu dekorierenden Bereiche der Kunststoffoberfläche ein leitfähiger Beflockungsklebstoff aufgetragen. Direkt im Anschluss wird der Flock in den nassen Klebstoff eingeschossen. Dies geschieht meist mit einem elektrostatischen Handbeflockungsgerät oder einer elektrostatischen Beflockungsanlage. Das beflockte Formteil wird dann an der Luft oder im Ofen getrocknet.Überschüssiger Flock wird entfernt. Das Reinigen kann durch Abblasen, Absaugen, Abklopfen, Abbürsten oder Waschen geschehen.

Besonderheiten

Es muss auf eine flockgerechte Gestaltung des Formteils geachtet werden. Spitze Winkel und scharfe Kanten sind zu vermeiden, da es hier zu einem dünn aufgetragenen und abriebempfindlichen Flock kommt.

Im Allgemeinen lassen sich beflockte Bauteile gut reinigen. Wenn man jedoch einen relativ dunklen Flock verwendet, können andere Textilrückstände stark sichtbar sein und sich nur schwer entfernen lassen. Als Test kann mit etwas Watte über eine beflockte Oberfläche gefahren und die optische Wirkung / Reinigbarkeit überprüft werden.

Anwendungsfelder

Allgemein wird das Beflocken zur Verbesserung der Haptik, der Geräuschdämmung, des Vibrationsverhaltens und der Gleiteigenschaften eingesetzt. Anwendungsbeispiele sind Dichtprofile für Fenster, Sonnenschutzdächer und Handschuhkästen im KFZ, samtartige Verpackungen für empfindliche Gegenstände, wie Schmuck, optische Geräte oder Zirkel, Veloursteppiche und Polsterbezüge oder tiefziehbare Folien.