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Digitale Klischee-Erstellung im Tampondruck

Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden? Welcher Laser ist geeignet?

Um diese Frage seriös beantworten zu können, muss der Anwender beim Wechsel auf Laserklischees für sich entscheiden, welchen Qualitätslevel des Tampondruckes er erreichen möchte.

Reicht die Auflösung und der Spotdurchmesser des Laserstrahls von handelsüblichen Beschriftungslasern (bis ca. 1.200 dpi)? Verzichtet er (je nach Lasermodell & Software) auf die bekannten Rasterungsmöglichkeiten der klassischen Filmkopie? Akzeptiert er den Verlust der Abbildungspräzision von beschichteten Aluminiumplatten, z.B. aus dem einfachen Kennzeichnungsbereich? 

Dann ist die Investitions-Größenordnung sehr überschaubar und eröffnet eine Vielzahl von verfügbaren Klischeeplatten. Zudem mit diesen Lasern auch andere Artikel beschriftet werden können.

Reichten dem Anwender die grobe Auflösung eines CO2-Lasers, so gibt es sogar einen Klischeetyp dafür, der damit bebildert werden kann.

Ist es allerdings Zielsetzung, die gewohnten Auflösungen von Filmen aus dem Reprobereich mit knapp 4.000 dpi (oder digital dann sogar noch mehr!) erzielen zu wollen, so stehen auch hier bereits Geräte in Form von Trommellasern (siehe Abbildung) und Druckplatten zur Verfügung, die bis 10.000 dpi umsetzen können. 

Hierzu aber eine kleine Anmerkung: Versuche haben ergeben, dass beim industriellen und grafischen Tampondruck zwischen ca. 7.000 und 8.000 dpi das übertragbare Limit erreicht ist.

Für die digitale Bebilderung von Klischees sind folgende Laser geeignet:

  • Faser- und Diodenlaser Systeme aus dem Beschriftungsbereich
  • CO2-Laser
  • Laser für Flexo- und Buchdruckplatten (mit Magnet- oder Hybridtrommel, bis 10.000 dpi), dessen Einstellungen für den jeweiligen Klischeetyp entsprechend kalibriert werden, und der mit einer eingebetteten RIP-Software ausgestattet ist.
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Welche Klischeeplatten eignen sich für die Laserbebilderung

Wie eingangs erwähnt, hängt dies von der Erwartungshaltung an die Druckqualität ab. So können auf dem Markt aktuell folgende Varianten bezogen werden:

beschichtete Direktgravurplatten (meist beschichtetes Alu) - aus dem Markierungsbereich

Vorteile:

  • mit Beschriftungslasern recht einfach zu erstellen
  • Beschichtungsschwankungen können mit mehr Leistung einfach kompensiert werden
  • große Auswahl an Platten mit verschiedenen Eigenschaften
  • keine weitere Bearbeitung erforderlich (außer dringend empfohlener Reinigung des Laserstaubes)

Nachteile:

  • Haltbarkeit: Als Rakelschicht steht nur die Beschichtung zur Verfügung und unterliegt somit Schwankungen der Druckqualität beim Abarbeiten des Druckauftrages
  • die mögl. Auflösung und das Raster sind gegenüber herkömmlichen Polymerklischees geringer
  • für Magnettöpfe sind bei vielen Klischeevarianten keine Dünnstahlträger verfügbar, daher ist der von Polymerklischees bekannte Anpressdruck des Rakeltopfes nicht gegeben.
  • alternativ ließe sich eine Stahlunterplatte unter das Klischee legen, um diese Eigenart zu kompensieren. Diese sind bei den Siebdruck-Partnern mit den gängigen Lochungen erhältlich
  • vereinzelte Klischeetypen sind sehr dick, passen daher nur bedingt in Klischeewannen oder auf gepinte Klischeehälter bei gelochten Klischees

Direkt gravierbare Vollpolymerplatten

Vorteile:

  • mit normalen Beschriftungslasern zu erstellen (optimale Einstellung muss getestet werden)
  • Auflösung bis 10.000 dpi möglich (beim Einsatz von Trommellasern)
  • durch das auf einem Stahlträger befindliche Vollpolymer hohe Standzeiten, weil die Tiefe bis kurz vor der Grundierung genutzt werden kann und gleichmäßige Rakeleigenschaften gegeben sind.
  • höhere Farbmenge - daher bessere Deckkraft, da Trommellaser die Rasternäpfchen nicht kegelförmig, sondern mit wesentlich steileren Flanken erstellt
  • mit gegebener Klischeedicke auf allen Klischeehaltern und -wannen einsetzbar
  • für offene und geschlossene Systeme bestens geeignet

Nachteile:

  • vor oder nach dem Bebildern ist eine Trocknung des Polymers erforderlich, wie es bei den herkömmlichen alkohol- und wasserauswaschbaren Klischees auch durchgeführt wurde

Wasser-auswaschbare Photopolymer-Klischees mit Maskier-Schicht

Vorteile:

  • Auflösung bis 10.000 dpi möglich (beim Einsatz von Trommellasern)
  • höchste Standzeiten, wie bei den bekannten wasser-auswaschbaren Polymerklischees
  • für offene und geschlossene Systeme hervorragend geeignet
  • durch die Maskier-Schicht - bis nach der Laserung - kein Gelblicht erforderlich, da höchste Dichte gegeben ist
  • Maskier-Schicht garantiert höchste Dichte - daher keine Belichtungsprobleme, die sonst durch schlechte Filme entstanden sind
  • bestehendes Equipment (Belichter, Wäscher, Trockner) kann weiterverwendet werden

Nachteile:

  • erfordert einen Belichtungs- und Auswaschprozess
  • nach der digitalen Bebilderung bis zum Waschprozess auch Gelblicht-Räumlichkeiten erforderlich
  • lässt sich nicht mit normalen Beschriftungslasern verarbeiten
  • Abtragung der Maskier-Schicht erfordert mehr Zeit als die Direktbebilderung

Grundsätzliche Vorteile von Laserklischees 

Klischeeplatten für die digitale Bebilderung im Tampondruck bringen folgende Vorteile

  • höhere Druckqualität – durch Darstellung feinster Details sowie der Vermeidung von Klischeefehlern bedingt durch Knicke und Staub in den konventionellen Reprofilmen
  • beim Transfer der Daten entsteht kein Datenverlust
  • höchste Sicherheit in der Reproduktion bei Wiederholungsaufträgen
  • Datenaustausch zwischen einzelnen Produktionsstätten ist leicht und schnell möglich, somit identische Druckeigenschaften seitens des Klischees in allen Niederlassungen
  • digitale Archivierung der Druckdaten (kein Filmlager)
  • umweltfreundlich (keine Chemie für die Filmentwicklung notwendig)

FAZIT:

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit Laserklischees im Tampondruck inzwischen sogar bessere Ergebnisse erzielt werden können, als es früher mit klassischem Filmmaterial möglich war. Dies betrifft die grundsätzliche Klischeerasterung. Aber auch die Trommel- &. Hybridlasergeräte mit integrierter RIP-Software. 

Reicht dem Anwender die Qualität, die mit Beschriftungslaser umsetzbar ist, so lässt sich sehr kostengünstig auch eine digitale Alternative mit dem verfügbaren Klischeeportfolio finden. 

Beratung vermeidet Fehlinvestition

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Er steht Ihnen mit Rat und Tat sehr gerne zur Verfügung.

Autoren:
Manfred Lumpp, SCHLEE Siebdrucktechnik Handels-GmbH.
Wir danken Herrn Jürgen Veser (Firma FlintGroup) für die Bereitstellung des Bildmateriales.

1. DER SIEBRAHMEN

Im Textil-Siebdruck sind relativ hohe Spannwerte nicht nur erwünscht, sondern auch notwendig. Deshalb müssen diese von der Profilform (Standard, Slope ), der Profilhöhe und -breite sowie der Profil-Wandstärke aufgenommen werden. Dabei ist es wichtig, dass die Rahmenprofile im rechten Winkel stehen und so planparallel wie möglich liegen, da ansonsten später kein homogenes Siebspannergebnis möglich ist. Zu bevorzugen sind deshalb Rahmen aus Aluminium. Diese sind durch das geringere Gewicht besser zu bearbeiten und zu lagern und beim Neubespannen müssen Aluprofile nicht vorgestrichen werden.

© TIFLEX
© TIFLEX

Auch das Rahmenformat ist zu beachten. Rahmenformat bzw. Rahmengröße sollten so gewählt werden, dass an den Seiten ein Rand (zwischen Rahmen und Motiv) von ca. 10 cm und vorne und hinten ein Rand (Farbruhe) von 15-20 cm bleibt, je nach Rakelwerk der eingesetzten Maschine. Standardformate im Textil-Siebdruck sind zum Beispiel 73 cm x 53 cm bei Handdruckgeräten, und 80 cm x 60 cm bei einem vollautomatischen Karussell.

2. Das Siebdruckgewebe 

Das Siebdruckgewebe ist der absolut entscheidende Faktor für Deckung der Farben, Feinheit des Druckmotives, Druckbarkeit von Pigmenten, zum Beispiel von Glitter.

Spanntisch mit Sefar PCP-Gewebe. Adrian Glasser-Sefar AG © Fotografie, Michael Jansen, Siebdruck-Partner Marabu
Spanntisch mit Sefar PCP-Gewebe. Adrian Glasser-Sefar AG © Fotografie, Michael Jansen, Siebdruck-Partner Marabu

Es gibt Siebdruckgewebe in den Stärken 180-27y über 100-40y bis hinab zum 08-300er Gewebe. Dabei steht die erste Zahl (180) für die Anzahl der Fäden in Kette und Schuss auf einen Quadratzentimeter, die zweite Zahl (27) steht für die Fadenstärke in µm.Im Textil-Siebdruck werden meist Gewebe eingesetzt von 120-30y für den Rasterdruck oder 71-48y für Schriften und Flächen. Aber auch grobe Gewebe wie 32-70y bis hin zum 12-140w werden für Effekte und Glitter genommen.

Bei der Gewebewahl ist es sehr wichtig, die Feinheit des zu druckenden Motives zu kennen. Denn leider ist es nicht möglich, eine super feine Linie (bsw. 150µ) mit einem groben Gewebe wie dem 32-70er zu drucken. Da ist dann einfach der Faden im Weg. Das feinst mögliche Auflösungsvermögen eines Gewebes ergibt sich durch den Durchmesser von 2 Fadenstärken und einer Maschenweite.

Gleichzeitig ist zu bedenken, dass die Farbdeckung (das theoretische Farbvolumen) mit feiner werdenden Geweben abnimmt.
Ebenso wichtig ist es, dass das Gewebe beim Textil-Direktsiebdruck sehr hoch mit einer Endspannung von mindestens 27 N/cm bis 30 N/cm pneumatisch gespannt wird.        

Die hohen Spannwerte sind deshalb so entscheidend, weil im Textil-Siebdruck ohne oder mit minimalem Absprung gearbeitet wird. Das bedeutet, das Auslösen der Druckfarbe funktioniert alleine über die Siebspannung. Dadurch ist es möglich, mit einem hoch gespannten Sieb (ca.30 N/cm) eine, um ein Drittel höhere Deckung zu erreichen, als mit einer Siebspannung von ca.15 N/cm.                                                    

Eine Besonderheit, um höhere Spannwerte zu erzielen, ist das sogenannte Sefar PME-Gewebe. Mit diesem Gewebe können höhere Spannwerte erzielt werden, und das, obwohl die Fäden im Vergleich zum Standardgewebe feiner sind. Die feineren Fäden ermöglichen durch die größere Maschenweite einen höheren Farbdurchsatz, sprich eine bessere Deckung, bei gleichbleibender Auflösung und Kantenschärfe.

Sehr beliebt bei den Textildruckern sind die Gewebe 120-30yPME/ 100-35yPME/ 71-48yPME, sowie die PET 1500 Serie 54-64y/ 48-55y/ 32-70y/ 21-140w/ 12-140w. Mit den gerade aufgezählten Gewebefeinheiten sollte man für Projekte wie Raster, Flächen, Schrift, Glitter und Effekte, wie Glow in the Dark, gerüstet sein.

Die hohen Spannwerte sind entscheidend © Michael Jansen, Siebdruck-Partner/Marabu
Die hohen Spannwerte sind entscheidend © Michael Jansen, Siebdruck-Partner/Marabu

Spannen und Verkleben des Siebdruckgewebes

Das Siebdruckgewebe wird fadengerade in einer Spannvorrichtung nach Angaben der Gewebehersteller gespannt. Für besonders anspruchsvolle Arbeiten wie im Textil-Siebdruck sollte auf höher spannbare Polyestergewebe (Hochmodulgewebe) zurückgegriffen werden. Maßhaltigkeit und Passgenauigkeit sind bei den dort empfohlenen hohen Spannwerten deutlich besser. Nach dem Hochspannen des Gewebes wird der Siebdruckrahmen über eine Liftfunktion planparallel gegen das Gewebe gepresst und kann dann nach einer entsprechenden Relaxationsphase verklebt werden.
Verklebung beispielsweise mit dem 2-komponentigen KIWOBOND © 1100 PowerGrip.

Bei Rasterdrucken empfiehlt es sich, den Schablonenrahmen zu winkeln, um Moiré-Effekte zu vermeiden. Für den Druck feiner Linien hat sich eine 22,5°-Winkelung bewährt. Mit dieser Winkelung wird verhindert, dass ein Gewebefaden parallel zu einer Linie läuft und dort den Farbdurchlass reduziert. Auch die Moiré-Bildung bei Strichrastern wird somit reduziert.

Reinigen und Präparieren des Siebdruckgewebes

Um eine einwandfreie Beschichtung der Siebdruckgewebe mit Kopierschichten zu gewährleisten, müssen diese von Staub, fettigen Rückständen und ggf. Webhilfsmitteln befreit werden. 
Für normal verschmutztes Gewebe stehen gebrauchsfertige, universell verwendbare, umweltfreundliche und biologisch abbaubare Reinigungsmittel zur Verfügung. Für stark verschmutzte Siebdruckgewebe und solche, die mit einer stark anhaftenden Appretur ausgerüstet sind, sind Pregan Paste bzw. NT-Paste am besten geeignet. Bei ihrer Verwendung sind aber pH-Wert-Kontrollen des Abwassers notwendig; steigt der pH-Wert über den zulässigen Grenzwert (pH = 9), ist das Abwasser zu neutralisieren.
Beispielsweise das Präparations- und Entfettungsmedium KIWO MESH-X-CEL.

Kopiermaterial

Um bspw. eine 2-komponentige Kopierschicht verarbeiten zu können, muss vorher ein sogenannter Sensibilisator beigemischt werden, welcher diese UV-lichtempfindlich macht bzw. eine spätere Polymerisation ermöglicht. Eine Ausnahme stellen die sogenannten Fotopolymer-Emulsionen dar (SBQ-kopierschichten), die bereits beim Produktionsprozess lichtempfindlich eingestellt werden. Sie brauchen in der Regel nicht mehr nachträglich sensibilisiert zu werden.

Beim Sensibilisieren einer 2-komponentigen Standard-Emulsion werden Diazo-Sensibilisatoren eingesetzt. Man unterscheidet zwischen flüssigen und pulvrigem Diazos. Die neuentwickelten Diazo-UV-Polymer-Kopiermaterialien sind auch bereits unsensibilisiert leicht lichtempfindlich. Durch die UV-Polymer Komponente in diesem hochwertigen Kopiermaterial wird neben der reinen Diazovernetzung, eine zusätzliche Doppelhärtung bzw. eine dichte Polymerisation erzielt. Beispielsweise die universelle Kopierschicht Azocol Z 155.

Dickschicht Schablone mit einer hochviskosen Kopierschicht, © Kissel + Wolf GmbH
Dickschicht Schablone mit einer hochviskosen Kopierschicht, © Kissel + Wolf GmbH

3. Die Kopierschicht 

Empfehlenswert sind sogenannte Kombischichten, die sowohl gegenüber lösemittel- als auch wasserbasierenden Druck-Medien (Discharge) beständig sind. Außerdem sollten diese auch gut zu entschichten sein. Beim Auftragen der Schicht ist zu beachten, dass die Berge und Täler des Gewebes auf der Druckseite ausgeglichen werden, man spricht dabei von einem Gewebestrukturausgleich. Beispielsweise führt bereits eine 2/2 (Druckseite/Rakelseite) Beschichtung zu einem vernünftigen Gewebestrukturausgleich und zu einem guten Druckbild mit scharfen Kanten.  

Achtung: Getrocknet werden Siebe nach dem Beschichten immer mit der Druckseite nach unten. 

Beim Belichten der Siebdruckschablonen ist zu beachten, dass die zu belichtende Vorlage (Film) eine Schwärzung/Dichte von mindestens 3.5 aufweist. Des Weiteren sollte die Druckvorlage eine top Kantenschärfe bzw. eine hohe Auflösung haben. Die Belichtungszeit ist so zu wählen, dass beim Entwickeln der Schablone auf der Rakelseite keine Schwemmschicht entsteht. Die Belichtungszeiten sind am besten mit dem Belichtungs-Kalkulator, zum Beispiel KIWO ExpoCheck, zu ermitteln.

Bei extrem groben Geweben (unter 24-200w) oder auch bei High-Density-Drucken sollte man eine Dickschicht bzw. hochviskose Kopierschicht einsetzen. Durch den höheren Feststoffanteil tropft die Schicht nicht durch die sehr groben Gewebe, und ein hoher Schichtaufbau (bis zu 300µ über Gewebe) ist problemlos möglich.

Beschichten

Für die Qualität eines Druckbildes stellt das Beschichten einen äußerst wichtigen und zugleich problematischen Arbeitsgang dar, dem somit besondere Sorgfalt gewidmet werden muss. Neben der entsprechenden Gewebewahl kann man durch den Beschichtungsprozess den Farbauftrag gezielt steuern. Auch Maschenüberquerung und Auflösevermögen einer Schablone werden in hohem Maße von Beschichtungstechnik und Schablonenaufbaudicke beeinflusst. Neben diesen Schablonendaten spielt der Gewebestrukturausgleich für das Druckergebnis eine entscheidende Rolle. Ein Maß dafür ist der Rz-Wert, der mit einem Oberflächen-Rauhigkeits-Messgerät ermittelt werden kann. Bei der Beschichtung des Schablonenträgers unterscheidet man folgende Verfahren:

  • Handbeschichtung
  • Maschinelle Beschichtung
  • "Nass-in-nass-Technik" und externe Trocknung
  • "Nachbeschichtungstechnik" mit integrierter IR-Trocknung
  • Beschichten mit Siebdruckfilmen
  • Wassertransfer
  • Emulsionstransfer
Strukturausgleich. Berge und Täler des Gewebes sind sehr gut ausgeglichen, © Kissel + Wolf GmbH
Strukturausgleich. Berge und Täler des Gewebes sind sehr gut ausgeglichen, © Kissel + Wolf GmbH

Trocknen

Nach dem Beschichten der Drucksiebe mit einem Kopiermaterial erfolgt der Trocknungsprozess. Am besten eignen sich hierzu Trockenschränke mit regelbarer Temperatureinrichtung und Frischluftzufuhr, möglichst mit Staubfilter am Lufteinlass. 
 

Benjamin Spelz – Kissel+Wolf GmbH, Fotografie © Michael Jansen, Siebdruck-Partner, Marabu
Benjamin Spelz – Kissel+Wolf GmbH, Fotografie © Michael Jansen, Siebdruck-Partner, Marabu

Der Luftstrom-Trockenschrank mit regelbarer Temperatureinrichtung und Frischluftzufuhr sollte nicht zu stark sein, damit keine Verunreinigungen aufgewirbelt werden und an den noch feuchten Schablonen kleben bleiben. Auf gute Lichtdichtheit der Trockenvorrichtung ist in jedem Fall zu achten, da das Sieb sonst vorzeitig belichtet und damit unbrauchbar wird. Man trocknet die beschichteten Siebe in waagrechter Lage mit der Druckseite nach unten, denn nur eine zusätzliche Schicht auf dieser Seite verbessert das Druckergebnis. 

Das gute Durchtrocknen einer Kopierschicht ist von großer Bedeutung für die anschließende UV- Lichthärtung, denn die Lichtempfindlichkeit der Schicht steigt mit dem Trocknungsgrad. Auch, wenn sich ungenügend getrocknete Schablonen anscheinend normal belichten und entwickeln lassen, ist trotzdem die Durchhärtung geringer und macht sich u. U.in einer sinkenden Auflagenzahl bemerkbar.

Neben der Trocknungstemperatur (max.40°C) ist der Feuchtigkeitsgehalt der Luft (max.45%rLf) entscheidend für den Grad der Durchtrocknung. Dies spielt insbesondere dann eine große Rolle, wenn nur bei Umgebungstemperatur getrocknet wird. Neben generell schlechter Schablonen-Beständigkeit bekommt man sehr stark schwankende Ergebnisse in Relation zur jeweiligen Luftfeuchte, daher ist die Raumtemperatur-Trocknung nicht empfehlenswert.

Belichten

Die Belichtung der Siebdruckform erfolgt durch eine UV-Licht-Vernetzung der nicht druckenden Schablonenseide. Es ist blau-aktinisches Licht im Wellenlängenbereich von 300-420 mm erforderlich, besonders geeignete Lichtquellen sind Metallhologenid-Lampen.

Aufgrund der Vielzahl von Einflussfaktoren auf die Belichtungszeit können keine absoluten Werte angegeben werden. Optimale Kopierergebnisse sind nur durch Eigenversuche (z.B. Stufenbelichtung) möglich.

Autor: Sascha Riederer
Techn. Außendienst Siebdruck, Textildruck
Schlee Siebdrucktechnik Handelsgesellschaft GmbH

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