Keramik- und Glasbeschichtung - die Verfahren

by FESPA | 15.07.2015
Keramik- und Glasbeschichtung - die Verfahren

Im zweiten Teil unseres Überblicks zum Thema Glas- und Keramikbeschichtung erklärt Peter Kiddell von FESPA UK die gängigen Verfahren und neue Techniken.

Wenn Firmen planen, ihr Siebdruck-Angebot zu erweitern, fassen viele den Markt für bedruckte Glas- und Keramikprodukte ins Auge.

Die mangelnde Erfahrung mit den dabei benutzten Methoden und Materialien läßt den meisten die Expansion in diesen Bereich allerdings als zu großes Abenteuer erscheinen.

Die Verfahren bei der Bearbeitung von Glas und Keramik ähneln sich sehr. Pigmente müssen auf die Oberfläche aufgebracht werden, und das so, dass die Farben erhalten bleiben und über einen geforderten Zeitraum der Beanspruchung in der Anwendung widerstehen.

Soweit gibt es keine Unterschiede zu anderen Druckverfahren. Doch die Betriebsbedingungen, die für das Bedrucken von Glas und Keramik nötig sind, können eine große Herausforderung darstellen.

Kombinationsverfahren

Beim Direktdruck auf Glas oder Keramik kann sowohl Sieb- oder Tampondruck, als auch eine Kombination beider zum Einsatz kommen.

Dabei wird zunächst eine flache Platte bedruckt, die Farben dann davon mit einem Silikontampon abgenommen und auf das Produkt übertragen. Dieses wird schließlich im üblichen Verfahren gebrannt.

Dieser Prozess ermöglicht einen vergleichsweise dicken Farbauftrag und ist im folgenden Diagramm dargestellt.

glassimage1

Image courtesy of PDS International Limited

Tampondruck mit thermoplastischen Farben

Tampondruck mit erhitzten Platten oder die Anwendung thermoplastischer Farben bewähren sich sehr gut, doch haben beide Verfahren Vor- und Nachteile. Vierfarbdruck ist möglich mit anorganischem Cyan, Magenta, Prozess-Gelb und Prozess-Schwarz.

Dies ist nichts für Unerfahrene, denn die Farben können sich beim Druck und beim Brennen leicht verändern. Man kann nicht auf Messkeile, Graustufen und Dichtemessungen zurückgreifen, da auch diese sich beim Brennen verändern und man die Messkeile am Ende nicht (wie bei Folie und Papier) einfach abschneiden kann.

Die einfachere Alternative zum Druck mit Keramikfarben sind Transferfolien, die mit Wasserstrahl oder Hitze funktionieren. Die Folien selbst werden im Siebdruck oder lithografisch hergestellt. Ein Wasserstrahl verflüssigt den Kleber, so dass man das Druckbild von einem Spezialpapier abheben und dann auf dem gewünschten Keramikteil aufbringen kann.

Bei der Hitzeübertragung löst sich die Druckfarbe vom Spezialpapier oder der Folie, wenn das Motiv unter einer erhitzen Abdeckung auf der zu dekorierende Oberfläche angelegt werden. In beiden Fällen muss der Druck schließlich mit hohen Temperaturen eingebrannt werden.

Sublimation

Keine der vorher beschriebenen Methoden darf mit einem Sublimationsverfahren verwechselt werden. Motive, die per Sublimation aufgebracht wurden, wirken oft wie ein echter Keramikdruck. Tatsächlich entsteht das Bild aber nur
auf einem Polyesterlack, der durch Sprühen oder Tauchlackierung aufgebracht wurde (und nicht auf der Keramik selbst).

Sublimationsverfahren sind attraktiv, doch das Ergebnis ist nicht so beständig wie eingebrannte Emailfarben oder auch UV-gehärtete Farben. Sublimationsfarben sind besonders anfällig bei Sonnenlicht und hohen Temperaturen. Trotzdem kann man mit Sublimationsverfahren lukrative Märkte in den Bereichen Personalisierung und bei Werbegeschenke erschließen.

Neue Entwicklungen bei Farbstoffen und Applikationsmethoden erweitern die Anwendungsmöglichkeiten der Sublimationstechnologie, die zudem bei der Herstellung der Motive zur Übertragung auch ideal mit dem Digitaldruck zusammenspielt.

Zusammengefasst gibt es also folgende Optionen:

  • Anorganische Farben im Sieb- oder Tampondruck, die aber einen Brenn- oder Kühlofen für das Aufbringen der Emailfarben benötigen.
  • Organische Farben im Sieb- oder Tampondruck, die durch Hitze oder UV-Energie gehärtet werden. Wenn Hitzehärtung zum Einsatz kommt betragen die Höchsttemperaturen etwa 180 Grad Celsius über einen längeren Zeitraum.
  • Durch Wasserstrahl oder Hitze aufgebrachte Transferfolien, die anorganisch bedruckt und in einem Brennofen gehärtet werden.
  • Sublimationssysteme sind ein ideales Verfahren um Polyesteroberflächen zu gestalten.

Herstellung der Übertragungsmedien

Auch wenn Sie keinen Brenn- oder Kühlofen besitzen kann für Sie als Siebdrucker die Herstellung der Motive für die Übertragung auf Glas oder Keramik ein gutes Geschäft sein. Es gibt einige exzellente Druckereien, die in diesem Markt ihr Geld verdienen.

Der Vierfarbdruck erzielt gute Ergebnisse, besonders da das Brennen im Ofen die Farben mischt und die charakteristischen Raster dadurch weniger auffällig ist.

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Die Folien können auch mit mehr Farben hergestellt werden, es kommt vor, dass mehr als zwanzig Sonderfarben verwendet werden. Die Herausforderung bei der Herstellung von Trägern für die Wasserstrahlübertragung liegt darin, ein Verziehen von Papier und Kleberschicht unter allen Umständen zu verhindern, da sonst die Registerhaltigkeit leidet.

Oft kommen deshalb spezielle Fächertrockner zur Anwendung, in denen die Luftfeuchtigkeit sorgfältig gesteuert wird. Zur Herstellung von Transfermotiven für Glas oder Keramik benötigt man natürlich keinen Brennofen. Zur Prozesskontrolle kann ein solcher aber trotzdem leicht notwendig werden.

Bei der Hitzeübertragung sind die Verfahren ähnlich. Statt des Druckes auf einem Papier mit Klebschicht kommt ein Trennpapier zu Einsatz. Das Motiv enthält einen thermisch aktivierten Klebstoff, der vorübergehend auf dem Glas oder der Keramik anhaftet. Dies ermöglicht eine automatisierte Aufbringung mit Stempeln aus Silikongummi. Dann werden die Farben in das Glas eigebrannt.

In dieser zweiteiligen Serie hat Peter Kiddell von FESPA UK die Themen Glas- und Keramikdruck kurz angerissen. Es ist kein einfaches Arbeitsgebiet, kann aber ein lukrativer Markt sein. Denn die Nachfrage in Großbritannien und Europa lebt erneut auf, da Konsumenten die Exklusivität von fein bedrucktem Glas und Keramik zunehmend wieder schätzen lernen.

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