Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Vom Siebdruck zum Inkjetdruck – Industriefarben digital verarbeiten
In Kürze
Mit der Ritzi Industriedrucktechnik GmbH wurde untersucht, ob Siebdruckfarben verdünnt digital per Inkjet verarbeitet werden können. Rheologische Analysen und erste Drucktests bestätigten die Machbarkeit mit dem Ziel, diese Materialien in digitale Fertigungsprozesse zu überführen.
Im Detail
Der Transfer von Materialsystem, die in klassischen Druckverfahren, wie dem Siebdruck eingesetzt werden zu Inkjetdruck ermöglicht neue Einsatzfelder für die Materialien. So können Fertigungsprozesse flexibler und effizienter gestaltet werden. Ziel der ZIM-Durchführbarkeitsstudie war es, Siebdruckfarben digital per Inkjet-Druck zu verarbeiten.
Projektpartner und technische Umsetzung
Die Ritzi Industriedrucktechnik GmbH ist ein spezialisierter Druckdienstleister für Kunden aus der Automotive- und Medizintechnikbranche. Im Rahmen des gemeinsamen Projekts wurden Referenz-Siebdruckfarben der Marabu GmbH & Co. KG eingesetzt, die als Spotcolors kundenspezifische Farbtöne ermöglichen und bereits für regulierte Anwendungen zugelassen sind. Bisher werden diese Materialien ausschließlich in maskenbasierten Verfahren wie Siebdruck und Tampondruck verarbeitet. Gemeinsam mit Marabu und dem Druckkopfhersteller Quantica wurde untersucht, ob sich diese hochviskosen Siebdruckfarben auch digital per Inkjet applizieren lassen.
Lösung und Rolle des Fraunhofer IPA
Ziel war es, die Materialvielfalt und die spezifischen Eigenschaften von Siebdruckfarben mit der schnellen, kontaktlosen Applikation des Inkjet-Verfahrens zu vereinen. Die Herausforderung hierbei ist das enge Prozessfenster im Inkjet-Druck, welches nicht auf die Eigenschaften von konventionellen Siebdruckfarben ausgelegt ist. Das Fraunhofer IPA analysierte zentrale Materialeigenschaften wie Viskosität, Oberflächenspannung, Partikelgröße und Kompatibilität mit dem Druckkopf. Durch gezielte Anpassungen, etwa durch Verdünnung, wurden die Farben inkjetfähig gemacht. Die Ergebnisse bildeten die Grundlage für erste erfolgreiche Drucktests bei Quantica, bei denen eine vom IPA charakterisierte Siebdruckfarbe digital verdruckt werden konnte. Darauf aufbauend wurden Entwicklungsschritte zur Tintenstabilisierung definiert, die als Basis für die weitere Entwicklung der Inkjet-Prozessfähigkeit der Materialien dienen. Diese Innovation ebnet den Weg für innovative Digitaldrucklösungen in der Industrie.
Einblicke ins Projekt
»Unsere Kunden setzen zertifizierte Farbsysteme ein, die speziell für technische Anwendungen entwickelt wurden und hohe Anforderungen in der Medizintechnik und im Automotive-Bereich erfüllen. Diese Materialien können bisher ausschließlich im Sieb- oder Tampondruck verarbeitet werden. Gleichzeitig spüren wir den zunehmenden Fachkräftemangel im Bereich der Siebdruckausbildung. Zudem steigen die Anforderungen an Flexibilität und individuelle Kennzeichnungen, etwa durch variable Druckbilder oder Seriennummern. Die Möglichkeit, bestehende Siebdruckfarben digital zu verarbeiten, wäre für uns ein entscheidender Schritt, um diese Anforderungen auch künftig effizient und wirtschaftlich erfüllen zu können.«
Marius Ritzi, Geschäftsführer Ritzi Industriedrucktechnik GmbH
Für die Druckversuche eingesetzte Drucker: Quantica NovoJet Open Versuchsdrucker
Digital gedrucktes Sample mit Siebdruckfarbe MaraStar SR
Für die Druckversuche eingesetzte Drucker: Quantica NovoJet Open Versuchsdrucker