Industrial Printing auf dem Weg zum Digitaldruck

Drucken war schon immer ein industrieller Prozess. Richtig aufgesetzt, steigt die Produktivität und die Kosten fallen. Aber erst die weit verbreitete Übernahme von Digitaldrucktechnologien für Großformat definiert neu, was wir unter Industrial Print verstehen. Wir drucken 10.000 Broschüren in einem industriellen Fertigungsprozess.

Aber wir drucken auch direkt, um verschiedene Branchen mitzugestalten, wo der Druck nur ein Teil des Produkts und nur ein Teil des Prozesses ist. In Industrien, die so vielfältig sind wie Automotive, Heimtextil und Verpackung, wird der Digitaldruck eingesetzt, um Produkte oder Produktkomponenten eine grafische Ebene hinzuzufügen. Dies ist industrieller Druck.

Mit Technologie aus dem Großformat-Digitaldruck werden Türen, Shampoo-Flaschen, und Armaturenbretter von Fahrzeugen sowie klassischer Print als Teil des Fertigungsprozess hergestellt. Die Technologie erleichtert den Druck grafischer Motive direkt auf Produkte wie Textilien oder Böden.

Industrial Print umfasst auch den grafischen Teil eines Produkts bei dessen Fertigung. Für industrielle Druckprozesse gibt es keine festen Definitionen, außer dass der Druck sich in den industriellen Fertigungsprozess einfügt und einen notwendigen Teil bei der Fertigstellung eines Produkts darstellt.

Aber auf Druck allein liegt in der Herstellung nicht unbedingt der Fokus, vielmehr geht es um Druck als Teil einer Industrieproduktion sowie um den Druck an und für sich.

Endlose Anwendungen

Digitaler Großformatdruck bedeutet, dass Industrial-Print-Anwendungen eine breite Palette bieten und fast grenzenlos sein können. Mit dekorativen Elementen wie auch durch die Applizierung von Grafiken oder der simplen Beschriftung einer Schaltfläche kann Industrial Print Mehrwert verleihen.

Ebenso leicht könnte im Fertigungsprozess Klebstoff oder ein andere Flüssigkeit mit einem Inkjet- Druckkopf auf ein Geräteteil aufgebracht werden. Industrial Print kann der Druck von elektronischen Schaltkreisen oder eben auch 3D-Druck bedeuten. Solche Anwendungen bieten Mehrwert in vielen verschiedenen Branchen, von Automotive bis Verpackung.

Bei diesen Entwicklungen bildet besonders die Großformat-Digitaldruck-Technologie die Vorhut, vor allem die vielen Großformat-Dienstleister, die Flachbett-Digitaldrucker für industrielle Anwendungen nutzen.

Normalerweise bedeutet dies, dass eine Vorrichtung zum Festhalten der zu bedruckenden Produkte an dem Gerät angebracht wird, einige Substrate können zudem eine Grundierung erfordern, aber die meisten UV-härtenden Tinten, die bei Großformatdruckern verwendet werden, benötigen keinen Primer.

Die Tinten haften an den meisten Materialien, darunter Holz und Metall sowie Papier, Pappe und Kunststoff. Standardtinten besitzen einen breiten Farb-Gamut und viele Drucker bieten zudem auch einen Kanal mit weißer Tinte – praktisch für den Druck auf nicht-weißen Flächen. Einige Großformat- Digitaldrucker verfügen über zusätzliche Kanäle für Grundierung oder Lack, um die Anmutung des fertigen Produkts zu verbessern.

Tintenträume

Einige Hersteller haben alternative Verbrauchsmaterialien entwickelt. Mimaki zum Beispiel bietet eine Auswahl an Tinten für die Verwendung mit einigen seiner Drucker. Dazu gehört auch die aktuelle UV-Tinte LUS350, die um bis zu 350 Prozent gestreckt werden kann.

Dadurch eignet sie sich für Vakuum-Spritzguss, eine Technik, die etwa sowohl im Einzelhandel zur Beschilderung am P.o.S als auch für die maßgeschneiderte Herstellung von Autoteilen eingesetzt wird. 

Die meisten Unternehmen, die Großformat-Digitaldrucker und Tinten herstellen, zielen auf den Industrial-Print-Sektor: entweder mit vorhandener Großformatausrüstung oder durch Anpassen der Tintenstrahltechnologie für einen spezifischen Markt.

So hat zum Beispiel EFI die Maschinen aus der Cretaprint-Serie für den Keramikmarkt entwickelt. Diese drucken direkt auf keramische Fliesen, in der Regel mit einer Auflösung von 360 dpi. Dabei stehen eine Reihe von Spezialeffekten bzw. schmückende Möglichkeiten zur Verfügung.

Es sind Flachbettdrucker in Breiten von bis zu 2,5 Meter Breite und hoher Auflösung erhältlich, die direkt auf Glas drucken können. Typische Anwendungen sind Möbel, Videospiele und Gebäudefassaden oder auch der der Druck von Rahmen bei Sonnenkollektoren und Windschutzscheiben bei Fahrzeugen.

Einige Hersteller haben ihre Tintenstrahldrucker gleich so entworfen, dass sie besser in die Produktionskette zum Bedrucken von Kunststoffen und Metall mit mehreren Farben und Lacken in hoher Auflösung passen.

Flachbett-Drucker für die Industrie

Ein anderer Ansatz ist einfach, Flachbettdrucker zu bauen, deren wirtschaftlicher Nutzen in ihrer Anwendung für Industrial Print liegen. So können die Flachbett-Modelle Scitex 11000 von HP sowie der Onset X Serie von Inca Digital ein enormes Volumen an Plattenmaterial pro Stunde produzieren, müssen aber dazu mit automatischen Be- und Entladesystemen ausgestattet sein, um einen ausreichenden Datendurchsatz zu garantieren, der auch ihre Betriebskosten rechtfertigt.

Beide Unternehmen zielen auch auf den Wellpappenmarkt, wobei HP mit dem Scitex 15000 eine Version seines Druckers entwickelt hat, die einen speziellen Greifer für die Handhabung von Wellpappen bietet.

Im letzten Jahr haben wir neue Maschinen gesehen, die einen Schritt weiter gehen und Kleinserien mit kundenspezifischer Verpackung durch die industrielle Produktion von Schachteln effektiv verbinden.

Der Nozomi von EFI für den Druck von Wellpappen ist ein 1,8 m breiter Single-Pass-Inkjet-Drucker, der Platten bis zu 3 m Länge verarbeitet. Es ist in der Lage ein Volumen von etwa 8.100 qm/h zu verarbeiten.

Gedruckt wird mit sieben Farben, darunter Weiß, zudem steht ein Inline-Primer bereit, um Punktzuwachs auf einigen Substraten zu begegnen. Verbaut wurden Graustufen-Druckköpfe mit einer Auflösung von 360 x 720 dpi.

Mit dem HP PageWide C500 bekommt man ebenfalls digitale Wellpappen-Drucktechnologie, die Direktdruck auf Platten in Litho-Qualität bietet.

Kompakte Flachbett-Drucker 

Am anderen Ende der Angebotspalette haben einige Großformat-Anbieter kleine Desktop- Flachbettdrucker speziell für industrielle Anwendungen entwickelt.

Diese sind für den kundenspezifischen Druck einer ganzen Reihe von Produkten, von Smartphone-Abdeckungen bis Golfbälle bestimmt. Sie richten sich sowohl an Großformat-Anwender, die ihre Märkte ausbauen wollen, als auch an Hersteller, die ihre Produktion um Druckanwendungen erweitern möchten.

Roland etwa hatte bereits etwas früher mit dem LEF300 einen DTO-Printer angekündigt. Er kann Gegenstände bis zu 100 mm Höhe und acht Kilogramm Gewicht aufnehmen. Der Druckbereich misst 770 x 330 Millimeter. Als Tinten stehen zusätzlich weiße Tinte sowie Klarlack zur Erstellung von Oberflächeneffekten zur Verfügung.

Auch Mimaki bietet neben einer Reihe von Desktop-Druckern das dazu passendes Desktop- Schneidwerk CFL-605RT an. Verarbeiten lassen sich Medien bis zu übergroßen A2. Es verfügt über Funktionen wie Rillen fräsen und mittiges, tangentiales sowie wechselseitiges Schneiden.

Zugeschnitten

Dies bringt uns geradewegs zu Schneidtischen und Fräsen. Ein weiteres Beispiel für Großformat- Technologien, die für Industrieanwendungen eingesetzt werden. Sowohl Zünd als auch Esko haben Roboter, die beim Entladen von zugeschnittenen Medien helfen, vorgestellt.

Für die zugeschnittenen Objekte wurde der Roboter so trainiert, dass er die Zuschnitte erkennen und mit einem geeigneten Greifer ein Gruppe von Objekten aufnehmen kann.

Die Kombination eines automatischen Bogenladers mit einem Förderband auf dem Schneidetisch und einem Entlade-Roboter erhöht die Fertigungsgeschwindigkeit deutlich – Durchlaufzeiten werden verkürzt.

Siebdruck

Auch wenn der Siebdruck in den grafischen Märkten wohl rückläufig ist, bei industriellen Anwendungen ist er immer noch weit verbreitet, vom Druck von Kunststoff-Kreditkarten bis hin zur Beschichtung von Automobilteilen.

Der Siebdruck kann sich über lange Fertigungsläufe als sehr kostengünstig erweisen und die verwendeten Tinten zeugen im Allgemeinen auf einer Vielzahl unterschiedlicher Substrate von guter Haftung.

Darüber hinaus hat sich der Siebdruck schon lange bewährt und die Tintenentwickler konnten deshalb reichlich Patente erwerben. Dieses gesammelte Know-how versetzt sie in Lage, Tintenformulierungen auf Kunden abzustimmen. Beispielsweise gibt es Tinten die regelmäßigem Waschen oder extremen Temperaturschwankungen trotzen.

Textilien

Die Idee, Stoffe digital zu bedrucken, ist relativ alt und wurde häufig für Kleinstserien, Beschilderung und der Mustererstellung von aktuellen Entwürfen eingesetzt. In den vergangenen Jahren hat die Textilindustrie die Inkjet-Technik übernommen und entsprechend sind eine Reihe von industriellen Tintenstrahldruckern vorgestellt worden.

Hollanders zum Beispiel hat die ColorBooster-Serie entwickelt, die von 2,5 bis 3,2 m Breite reicht und in der Lage ist, sowohl direkt auf Textil zu drucken als auch Farbsublimationsdruck zu nutzen. Diese Maschinen sind hinsichtlich der Anzahl der Druckköpfe und der Gesamtproduktivität ziemlich anpassbar: Sie werden sowohl für Display-Grafiken als auch industrielle Textilproduktion eingesetzt.

Abschließend lässt sich sagen, die Großformatdrucktechnologie ist für die industrielle Fertigung äußerst gut geeignet. Unabhängig, ob es sich nun um grafischen Druck hoher Volumen oder um die Integration in Fertigungsstraßen handelt, die Haftung der Tinte am Substrat und die Handhabung des zu bedruckenden Gegenstands durch das Drucksystem bleiben die größten Herausforderungen.

Das sind Herausforderungen, denen sich Anwender und Hersteller im Großformatbereich seit vielen Jahren erfolgreich gestellt haben. Man kann der Technologie hinsichtlich erschwinglicher und beeindruckender Ergebnisse vertrauen.