Welche Möglichkeiten bieten sich Druckereien im Bereich Drucklackierung und 2,5D-Druck?

Drucklackierungen und 2,5D-Strukturen sind bei Druckereikäufern sehr beliebt. Sonja Angerer erörtert, wie diese Strukturen mit Inkjet hergestellt werden, welche Anwendungen es gibt und in welchen Markt sich Drucker vorwagen können.

Es gibt zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten für strukturierte Oberflächen: ob Glanzlack oder Relief, die Menschen sind oft von haptischen Effekten fasziniert. Lange Zeit konnten besondere Oberflächen nicht mit Spezialfarben oder im Siebdruck hergestellt werden. Heute haben UV-härtbare Inkjet-Tinten die Möglichkeiten der Gestaltung von bedruckten Oberflächen auf ein neues Niveau gehoben.
In diesem Artikel werden wir Folgendes behandeln:

• wie Drucklackierung und 2.5D-Druck mit Inkjet-Tinten funktionieren
• welche Anwendungen sind möglich?
• Was sind die Vor- und Nachteile der Inkjet-Drucklackierung und des 2,5D-Drucks?
• die Marktchancen für spezielle Oberflächen für Drucker

Wie funktioniert die Lackierung von Inkjet-Drucken?

Für den 2,5D-Druck benötigen Sie einen Digitaldrucker mit einem erweiterten Tintensatz. 2013 brachte Roland DG die ersten Modelle für den strukturierten Druck auf den Markt. Heute bieten die meisten Hersteller Inkjet-Modelle an, die auch weiße Tinte oder klare Flüssigkeiten drucken können.

Drucklack kann vollständig oder teilweise im Inkjet-Verfahren aufgetragen werden. Bei der partiellen Drucklackierung werden die zu lackierenden Bereiche als Schmuckfarbe im Design oder im RIP angelegt. In der Regel können Sie auch zwischen verschiedenen Matt- oder Glanzgraden wählen. Das liegt daran, dass diese durch die Einstellung der Lampe während der Aushärtung leicht verändert werden können.

2.5D-Druck mit UV-Tinte

Im Vergleich zum Druck mit wasserbasierter oder Eco-Solvent-Tinte ist die Schichtdicke beim UV-Inkjetdruck deutlich höher. Selbst bei Standarddrucken sind Erhebungen leicht zu erkennen. Wenn also viele Schichten von UV-härtbarer Inkjet-Tinte übereinander aufgetragen werden, entsteht ein Relief. Erhabene Bereiche können aus weißer Tinte, klarer Lacktinte und farbiger Tinte sowie einer Kombination aus allen drei bestehen.

Wie hoch die Tintenschichten gestapelt werden können, hängt von der lichten Höhe des Druckers ab, damit der Druckkopf dabei nicht beschädigt wird. Etwa 10 bis 20 Schichten sind üblich.

Viele Hersteller, die Tintenstrahldrucker für strukturierte Oberflächen anbieten, wie z.B. Mimaki, swissQprint oder Durst, haben in ihren RIPs Optionen geschaffen, um Bibliotheken von Strukturen zu verwenden oder anzupassen. In einigen Fällen gibt es eine spezielle Software für strukturierte Oberflächen, wie z.B. PRISMA elevate XL von Canon. Einige universelle RIPs, wie z.B. Colorgate Productionserver, unterstützen den 2.5D-Druck mit der zusätzlichen Option, benutzerdefinierte 2.5D-Strukturen zu erstellen, indem Höhen- und Glanzinformationen mit einem 3D-Scanner aufgezeichnet und zusammen mit dem Motiv als Bitmaps gespeichert werden.
Texturierte Inkjet-Oberflächen werden in der Regel auf starren Platten gedruckt. Denn wenn das Trägermedium zu stark gebogen wird, besteht die Gefahr, dass sich das Relief ablöst. Anfang 2024 brachte Mimaki das Modell UCJV330-160 auf den Markt, seinen ersten reinen Rollendrucker, der Strukturen drucken kann.

Drucklackierung und 2,5D-Druck: Anwendungsbereiche

Texturierte Oberflächen aus Tintenstrahldruckern haben eine breite Palette von Anwendungen. Sie sind in der Kunst beliebt, zum Beispiel für Reproduktionen von Gemälden mit pastosen Farben. Sie können auch eigenständige Kunstwerke erstellen, die mit 2,5D-Strukturen spielen. Weitere Nischen für strukturierte Oberflächen ergeben sich in der Innendekoration, zum Beispiel bei der Reproduktion von Holzmaserungen.

Darüber hinaus werden strukturierte Oberflächen manchmal für POS-Anwendungen oder Schaufensterdekorationen, aber auch für hochwertige Mailings verwendet.

Blindenschrift mit Tintenstrahl

Mit der 2.5D-Technologie ist es auch möglich, erhabene Schriftzüge, Piktogramme, Richtungspfeile und Braille-Buchstaben zu drucken. In letzter Zeit hat sich vor allem in den USA ein großer Markt entwickelt, da der Americans with Disabilities Act (ADA) vorschreibt, dass in öffentlichen Gebäuden sowie in den meisten Geschäften und Büros Hilfe für Menschen mit körperlichen oder geistigen Behinderungen zur Verfügung stehen muss.

Infolgedessen müssen immer mehr Schilder mit Braille-Schrift ausgestattet werden. Die konventionelle Herstellung von Schildern mit Braille-Schrift ist sehr aufwendig. Denn die Erhebungen müssen mindestens 0,4 Millimeter mit einer Buchstabenhöhe von 6 bis 7 mm betragen, damit sie leicht ertastet werden können. Je nach Material kann dies durch Stanzen oder Prägen erreicht werden, aber auch durch das Einsetzen winziger Perlen in gefräste Löcher.

Der 2,5D-Druck mit Tintenstrahldruckern ist ideal geeignet, um die Produktion von Braille-Schildern zu vereinfachen. Deshalb hat Mutoh die Braille-Druckfunktionen in sein VerteLith RIP integriert. Es ist jedoch auch möglich, Braille-Zeichen für den Druck mit Inkjet-Druckern in externer Software wie CADlink Digital Factory UV Edition DesignPro zu erstellen.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Braille-System in vielen Ländern der Welt verwendet wird. Sie ist jedoch nicht universell, da einige Zeichen an die jeweilige Landessprache angepasst sind. Auch bei der Umsetzung der Beschilderung gibt es nationale Unterschiede. In Deutschland beispielsweise sind alle Anforderungen und Maße in der DIN 32976 festgelegt.

Neben der Brailleschrift ist es auch möglich, mit Hilfe des 2,5D-Tintenstrahldrucks Profilbuchstaben und taktile Modelle für blinde und sehbehinderte Menschen herzustellen.

Vorteile und Nachteile der Drucklackierung und des 2,5D-Drucks mit Inkjet

Partielle Drucklacke und strukturierte Oberflächen lassen sich mit Inkjet im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren einfach und kostengünstig realisieren. Das liegt daran, dass keine Schablonen erstellt werden müssen. Daher können kleine Serien und Einzelstücke kostengünstig produziert werden.

Für die vollflächige Drucklackierung sind jedoch Lackiertische oder Siebdruckverfahren fast immer kostengünstiger, da der Tintenverbrauch beim Lackieren und 2,5D-Drucken mit Inkjet-Tinte recht hoch ist. Außerdem ist die Produktivität tendenziell deutlich geringer als beim 2D-Druck.

Bei taktilen Anwendungen an stark frequentierten Orten sollte auch bedacht werden, dass Kunststoff einer größeren Abnutzung ausgesetzt ist als Metall. Dies kann zu einer kürzeren Lebensdauer der Beschilderung führen, was bei der Garantie berücksichtigt werden muss.

Marktchancen für PSPs im 2,5D-Druck

Texturierte Oberflächen und 2,5D-Kunstwerke und -Reproduktionen bieten gute Möglichkeiten für Druckereien, die sich auf diese Segmente spezialisieren wollen. Besonders erfolgreich dürften Unternehmen sein, die bereits einen Kundenstamm im Kunstbereich haben oder regelmäßig für Museen arbeiten.

Die Nachfrage nach Beschilderungen für sehbehinderte Menschen wird in Europa in naher Zukunft voraussichtlich ebenfalls deutlich steigen. Das liegt daran, dass eine alternde Bevölkerung zunehmend auf Orientierungshilfen angewiesen ist. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Anforderungen und Standards in den verschiedenen Ländern sehr unterschiedlich sein können.

Für die Anwendung des 2,5D-Drucks wird es auch notwendig sein, ganz spezielle Fähigkeiten im Unternehmen aufzubauen. Dazu gehören zum Beispiel die Erstellung dreidimensionaler Strukturen oder gewisse Kenntnisse der Blindenschrift. Das bedeutet, dass neben der Hardware auch zusätzliche Investitionen in Software und Schulungen erforderlich sind. Das bedeutet aber auch, dass der Wettbewerb wahrscheinlich nicht so stark sein wird wie bei Standardanwendungen. Schließlich braucht der Aufbau dieses Fachwissens einige Zeit.

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