Die Entwicklung von digitalen Hochleistungs-Textildruckern und Single-Pass-Druck

Debbie McKeegan befasst sich mit der Geschichte des digitalen Textildrucks und den aktuellen digitalen Textiltechnologien, die heute verfügbar sind.

Lassen Sie uns kurz rekapitulieren – Wir vergessen oft, wie weit sich die digitale Textilindustrie in unserem Streben nach Schnelligkeit und hoher Druckqualität entwickelt hat. Wir vergessen auch, dass sich die Technologien, die uns heute zur Verfügung stehen, im Gleichschritt mit der Textilindustrie entwickelt haben, die sich den Anforderungen eines sich ständig verändernden Marktes anpasst. Wer hätte gedacht, dass wir etwa zwanzig Jahre später in einer Welt leben würden, in der sofortige Befriedigung, Individualisierung und Personalisierung ein Faktor der täglichen Produktion sind?

In den frühen 2000er Jahren, als die Druckgeschwindigkeiten digitaler Textildruckmaschinen mit Scanning-Multi-Pass-Maschinen kaum mehr als 50 Laufmeter pro Stunde erreichten, war der rotierende Siebdruck für Textildruckunternehmen, die mehr als 3 Millionen Laufmeter pro Jahr bedrucken wollten, das Maß aller Dinge. Erst zehn Jahre später sahen wir die Zukunft der Hochgeschwindigkeitsproduktion, und als ein neues Jahrzehnt anbrach, begann 2010 die Konvergenz der Druck- und Farbtechnologien und damit die wahre Produktivitätsrevolution.

Bildunterschrift: Der Lario, ein Single-Pass-Textildrucker, wurde von MS im Jahr 2012 eingeführt. Bildnachweis: MS Lario.

Im Jahr 2012 kam der Single-Pass-Textildrucker auf den Markt, bei dem das einzige bewegliche Teil das Gewebe selbst war und nicht das Gewebe und die Druckköpfe. Der Lario wurde von MS auf den Markt gebracht und leitete eine neue Ära der Technologie ein, die mit bisher unerreichten Geschwindigkeiten für die Textilproduktion in großen Stückzahlen arbeitet. Diese erste digitale Textildruckmaschine der Welt, die in einem Durchgang arbeitet, veränderte das Paradigma des digitalen Textildrucks für immer.

Sie stellte die Welt der Rotationsdruckmaschinen auf den Kopf, indem sie eine Produktionsgeschwindigkeit von 75 Metern pro Minute erreichte, ohne die Nachteile des Siebdrucks zu haben. Dieser bahnbrechenden Entwicklung folgten in den nächsten Jahren Single-Pass-Maschinen von anderen großen Digitaldruckherstellern.

2015 brachte Konica-Minolta den 1,85 m breiten Nassenger SP-1 auf den Markt, der je nach Auflösung zwischen 1.500 und 6.000 laufende Meter pro Stunde druckt. Seine 1,6 m breiten Druckkopfmodule verwenden die von Konica Minolta entwickelte Technologie zur Steuerung des Tintenausstoßes, die kleine, mittlere oder große Tropfengrößen ermöglicht, so dass sich die Drucker für eine höhere Auflösung für feine Muster oder Farbverläufe entscheiden können.

Bildunterschrift: SPGPrints führte 2015 PIKE ein, einen Single-Pass-Tintenstrahldrucker. Bildnachweis: SPGPrints.

Ebenfalls 2015 brachte SPGPrints die PIKE auf den Markt und setzte damit einen neuen Leistungsstandard für den digitalen Textildruck in einem Durchgang. Der PIKE basiert auf einer Anordnung von 43 Druckköpfen über die gesamte Breite, die die höchste verfügbare Nettoproduktivität garantieren. Diese digitalen Druckköpfe sind in eine hochpräzise, aber benutzerfreundliche Druckbalkentechnologie integriert, die eine spezielle Elektronik sowie die Archer®-Technologie umfasst: ein Tintenaufbereitungs- und -zufuhrsystem. Der PIKE ist optimiert für die Verwendung von SPGPrints – PIKE Tinten, einer neuen Reihe von Hochleistungstinten, die speziell für maximale Qualität und Leistung entwickelt wurden.

Und schließlich kam 2015 der Atexco Vega One aus China. Der Single-Pass-Hochgeschwindigkeitsdrucker Vega One von Atexco kann 80 m/min drucken und hat eine Produktionskapazität von 8.000 bis 10.000 Metern pro Tag. Die hochpräzisen Druckkopfdüsen können mit bis zu 1.900 Pixeln pro Zoll drucken.

Im Laufe der Jahre hat sich jede der oben genannten Technologien weiterentwickelt, um die Effizienz und Varianz der verfügbaren Tintentechnologien zu erhöhen.

Bildunterschrift: Der EFI Reggiani BOLT wurde mit dem Intertech-Preis 2020 ausgezeichnet. Bildnachweis: EFI-Reggiani.

Im Jahr 2018 kam dann der EFI Reggiani BOLT hinzu, der als technologisch führend gilt: Er steigert die Betriebszeit und die Zuverlässigkeit der Produktion mit einer durchgängig hohen Leistung, einer beispiellosen Druckgleichmäßigkeit und -genauigkeit sowie einer überlegenen Lebensdauer der Druckköpfe und einem minimalen Wartungsbedarf. Mit Produktionsgeschwindigkeiten von über 90 Metern pro Minute wurde der BOLT mit dem Intertech Award 2020 ausgezeichnet. Die Jury war der Meinung, dass dieser Single-Pass-Tintenstrahldrucker das Potenzial hat, die Welt der bedruckten Textilien zu revolutionieren.

Doch in dieser Zeit machten auch die Scannermaschinen Fortschritte, und die Geschwindigkeit stieg auf über 800 Meter pro Stunde, so dass die Entscheidung für eine bestimmte Technologie sehr viel differenzierter ausfiel. Im Vergleich zum Rotationssiebdruck lagen die größten Einsparungen in der Siebgravur und der Lagerung der Siebe sowie in der Geschwindigkeit, mit der ein immer anspruchsvollerer Kundenstamm beliefert werden konnte.

Im Vergleich zu Scannern, bei denen die Geschwindigkeit der Designänderung und der Produktion ähnlich war, wurde die Entscheidung, welche Technologie zu wählen ist, zu einer größeren Überlegung. Um den besten Nutzen zu ermitteln, muss der Ausgangspunkt eines jeden Geschäftsmodells die voraussichtliche jährliche Meterzahl und Auflagenhöhe sein.

Es ist inzwischen allgemein anerkannt, dass Single-Pass-Maschinen nur für Unternehmen in Frage kommen, die mehr als 4 Millionen Meter pro Jahr drucken wollen. Obwohl Scanning-Maschinen bis zu einer Auflagenhöhe von 1.000 Metern wettbewerbsfähig sind, werden Single-Pass-Maschinen danach immer kostengünstiger.

Einer der größten Kostenfaktoren bei der Konstruktion von Single-Pass-Maschinen ist die Anzahl der Druckköpfe. Dies wird immer noch als Hauptnachteil angesehen, sowohl im Hinblick auf die Kosten für den Austausch bei Fehlern, Verschleiß und allgemeiner Wartung. Die Einzelkosten der Druckköpfe sind ein erheblicher finanzieller und betrieblicher Faktor für den Gesamtwert des Geräts. All dies muss berücksichtigt werden, wenn man die Anwendung und die Kosten betrachtet, die bei der Wahl von Single-Pass-Maschinen entstehen. Es liegt in der Natur der Sache, dass sie buchstäblich Hunderte von teuren Druckköpfen verwenden, während ein Scangerät vielleicht nur vier Köpfe benötigt.

Dies treibt die Kosten für die Single-Pass-Maschine über die Kosten einer Rotationsmaschine hinaus und erfordert oft eine maximale Effizienz, bei der die Druckerei gezwungen ist, die Maschinen in 24-Stunden-Schichten zu betreiben, um ihre Investition zu amortisieren.

Trotzdem haben Single-Pass-Maschinen auf dem Markt für den Massendruck von Textilien erhebliche Fortschritte gemacht, da sie den Umrüstungszyklus durchlaufen und sich gleichzeitig an die neuen Anforderungen der Kunden – Schnelligkeit der Lieferung, Designvielfalt und umweltfreundlicher Prozess – angepasst haben.

Auf der ITMA 2019, auf der alle fünf Single-Pass-Maschinen ausgestellt wurden, gab EFI bekannt, dass der Bolt weltweit über 30 Installationen hat, und MS sagte, dass seine Lario-Drucker inzwischen „Dutzende von Installationen“ in der ganzen Welt erreicht haben und dass bis Februar 2021 laut MS über 725 Millionen Meter auf ihren Maschinen gedruckt wurden.

Eine beachtliche Leistung für Maschinen, deren Kosten jeweils in die Millionen Dollar gehen. In den letzten zehn Jahren hat sich die Entwicklung und Reife der Single-Pass-Digitaldruckmaschine vollzogen, und tragfähige Angebote werden von Textildruckern auf allen Kontinenten in großem Umfang genutzt.

Single-Pass bietet der Textilindustrie eine industrielle Lösung für den digitalen Textildruck in hohen Auflagen. Wird das Single-Pass-Verfahren die Rotationsproduktion überholen? Die Textildruckindustrie sieht einer rosigen Single-Pass-Zukunft entgegen – wenn wir durch Innovationen dafür sorgen können, dass die Druckköpfe billiger und zuverlässiger werden. Auch die Kosten für digitale Tinte müssen sinken, wenn der Single-Pass-Druck wirklich mit der Rotationsproduktion vergleichbar werden und den analogen Markt weiter stören soll.

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