Die Wahl zwischen Flachbett- und Zylinder-Siebdrucksystemen
Von Reinhard Zimmermann, Spartanics-Systec
Die Wahl zwischen Flachbett- und Zylinderkonfigurationen für verschiedene Siebdruckanwendungen wurde traditonell eher von Vorlieben und Traditionen innerhalb eines Unternehmens, denn von anderen Faktoren bestimmt. In einigen Gebieten werden die 3 - 4 mal teureren Zylinder-Siebdrucksysteme auch für einfache Anwendungen, wie zum Beispiel Standardetiketten, bevorzugt eingesetzt, was von Anderen als des Guten deutlich zuviel eingeschätzt wird. Welche Gründe auch immer in der Vergangenheit den Ausschlag für eine Flachbett- oder eine Zylinderkonfiguration gaben, geben die neuesten Entwicklungen, sowohl im Bereich der Flachbett- als auch der Zylinder-Siebdrucksysteme, dazu Anlass, die Wahl zwischen Flachbett- und Zylinderkonfigurationen auf der Basis der jetzt mit der letzten Generation beider Formate verfügbaren erweiterten Möglichkeiten noch einmal zu überdenken.
Die folgenden Faktoren sind dabei nicht ausser Acht zu lassen:
Vergleichsweise höherer Durchsatz
Der Wechsel vom manuellen Laden einzelner Seiten zum automatisierten Laden ganzer Bahnen kann die Durchsatzgeschwindigkeit um bis zu 50% erhöhen. Die tatsächliche Geschwindigkeitssteigerung variiert, unter anderem in Abhängigkeit des Auftragsumfanges.
Die letzte Generation der Flachbett- und Zylindersiebdrucksysteme ist auch für hohe Auflagen geeignet, und kann daher aus verschiedenen Gründen zu einer Durchsatzerhöhung im Vergleich zu älteren Siebdrucktechnologien führen.
Erstens: Sowohl Flachbett- als auch Zylindersysteme bieten massgeschneiderte Lösungen, das heisst, die Systeme können dem Auftragsformat angepasst werden, im Gegensatz zur Notwendigkeit, Jobformate zu ändern, um sie den Abmessungen generischer Systeme anzupassen. Die bekannte Breite von 400 mm ist als Einschränkung nicht länger relevant, alle grossen Formate sind jetzt in hohem Masse ausführbar, es sind die Druckvorlagen, die die Erträge maximieren. Es ist stark anzunehmen, dass Änderungen der Druckformate Durchsatz und Ertrag vieler Anwendungen deutlich erhöhen.
Zweitens, haben die neueren Systeme - sowohl Flachbett als auch Zylinder - moderne elektronische Steuerungen, die sich auf den Durchsatz auswirken. Diese elektronischen Bauteile wirken sich besonders beim Einrichten des Jobs und der Fehlerbehebung während des Betriebes aus, einige Anschläge auf der Tastatur ersetzen jetzt eine Menge Aufregung und manuelle Anpassungen. Alle Einstellungen der neueren Systeme können elektronisch angesteuert werden, dazu gehören Anpassungen an die Materialstärke für Zylindersysteme und die pneumatische Steuerung der Siebklemme, Rakel und FloatBar für Flachbettkonfigurationen. Die besten Flachbettsysteme unterstützen jetzt eine automatisierte und synchronisierte Vakuum-Entriegelung auf dem Drucktisch, was insbesondre für höhrere Durchsatzgeschwindigkeiten grosser Formate wichtig ist.
Und schliesslich DIE Wende, die mit der neuesten Technologie in puncto Durchsatz erzielt werden konnte, ist die Innovation der Kontakttrocknung, die sowohl für Bahn- (Flachbett oder Zylinder), als auch für Einzelblattsysteme (Flachbett) geeignet ist.
Sollten Sie mit der Kontakttrocknungstechnologie nicht vertraut sein, hier eine kurze Erklärung - sie besteht aus einer regelbaren erhitzten Vakuumplatte und einem das zu trocknende Material beförnderndem System, das mit von oben zugeführter, regelbarer heisser Luft kombiniert ist. In einem solchen System wird die nasse Farbe aufwärts, in Richtung der Aussenseite der Farben, getrocknet. Sogar bei dick aufgetragenen Farben kann die Trocknungszeit auf einen Bruchteil der Zeit, die für die Trocknung in herkömmlichen Trocknungsöfen benötigt wurde, reduziert werden. So werden beispielsweise für ein Trägermaterial, dessen Trocknung in einem herkömmlichen System 2 Stunden in Anspruch nahm, nur noch 30 Sekunden benötigt. Und nicht zu vergessen, diese System sind sowohl für Einzelblatt-Flachbett, Bahnen-Flachbett als auch Bahnen-Zylindersystem geeignet. Es ist eher relevant, ob das System modular aufgebaut und zur Aufnahme eines solchen Kontakttrocknungs- systems geeignet ist.
Grosse Bilder
Die neuen massgeschneiderten Flachbett-Siebdurcksysteme sind für praktisch alle Druckformate geeignet. Sie können für eine maximale Jobeffizienz konfiguriert werden, auch wenn es sich um Formate wie 80" x 165 " (2032 mm x 4191 mm) handelt.
Auch die neueren Zylinder-Siebdrucksysteme können für die Bearbeitung grösserer Formate, als mit ihren Vorgängern möglich, eingesetzt werden. Antriebe und Treibriemen werden hier durch einen kompakteren Servoantrieb ersetzt. Die besseren Zylinder-Siebdrucksysteme können dadurch grosse Breiten von mehr als 50 Zoll (1270 mm) problemlos bearbeiten.
Dünnste Materialien, bestgeeignet für Zylinder
Das Grunddesign der Zylindersysteme lässt sie, im Vergleich mit Flachbettsystemen, immernoch zur besseren Wahl bei der Verarbeitung von ultra-dünnem Material werden, obwohl moderne vollelektronisch gesteuerte Zylindersysteme Trägermaterialien mit einer Stärke von 12 Mikron weit besser verarbeiten können, als ihre Vorgänger. Die elektronische Steuerung der Systeme erlaubt, das System der Materialstärke anzupassen und eventuelle Druckdehnungen im laufenden Betrieb zu beheben. Das bedeutet, dass Siebdrucken jetzt einfacher wird, denn die verbesserten, vollelektronischen Zylindersysteme können jetzt jedem Sieb und jeder Materialstärke angepasst werden.
Dünne Materialien, mit einer Dicke unter 50 Mikron, können mit einem flachen Drucktisch nicht in geeigneter Form verarbeitet werden, sie neigen zur Dehnung; der Vorteil eines Zylindersystems liegt hier in den verwendeten Vakuumzylindern. Ist das Material dicker als 50 Mikron, ist ein Träger nicht unbedingt erforderlich und sowohl Flachbett- als auch Zylindersysteme sind gleichermassen zur Verarbeitung geeignet.
Kratzerfreie Ergebnisse
Diejeninigen, die mit empfindlichen Materialien oder doppelseitigen Druckmaterialien arbeiten, werden meistens eine Zylinderkonfiguration vorziehen. Dazu gehören zum Beispiel gestaltete Abdeckplatten oder Typenschilder für elektronische Geräte oder für die Automobilindustrie, in diesen Fällen sind Zylindersysteme die bessere Wahl.
Jedoch sollte nicht vergessen werden, dass moderne Flachbett-Siebdrucksysteme mit Vakuum-Drucktischen zur festen Halterung des Materials ausgestattet sind und die Tendenz zum Verkratzen deutlich geringer ist. Sollte jedoch die Gefahr eines Verkratzens des Endproduktes bestehen, bleiben Zylinder-Konfigurationen die bessere technologische Alternative.
Qualität
Einige nehmen fälschlicherweise an, dass Zylindersysteme in jedem Fall besser für qualitativ hochwertige Arbeiten geeignet sind, ein Vergleich der beiden Systeme unter diesem Gesichtspunkt kann jedoch zu falschen Schlüssen führen, insbesondere, wenn die qualitativen Verbesserungen der letzten Generation Flachbett- und Zylindersysteme in Betracht gezogen werden.
Wenn ein Zylindersystem verwendet wird, muss das Sieb nicht in dem Masse wie bei Verwendung eines Flachbettsystems gedehnt werden. Durch die geringeren Anforderungen an die Siebdehnung, können Hochdruck-Stahlsiebgewebe verwendet werden, die zum Beispiel für die Elektronikindustrie wichtig sind.
Ein Flachbettsystem erfordert an sich eine grössere Dehnung des Siebes wenn die Rakel zur Abnahme des Siebes vom gedruckten Bild bewegt wird. Dieser Faktor ist jedoch bei neueren Systemen nicht so ausschlaggebend, da hier der Abstand zwischen Sieb und Drucktisch weniger als 1 mm beträgt. Diese Art der Siebhalterung reduziert die Siebdehnung so stark, dass heutzutage viele Flachbettsysteme für einige Anwendungen aus der Elektronikindustrie und andere, die eine minimale Siebdehnung voraussetzen, geeignet sind. Die neueren Flachbettsysteme liefern eine bessere Qualität bei kleinen Bildern und können den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Druck auf nur 1 mm (0.04 Zoll) verringern. Das wird durch die in den neueren Systemen verwendeten hochpräzisen elektronisch gesteuerten Servoantriebe, die die konventionellen Motoren ersetzt haben, erreicht.
Der Qualitátsunterschied zwischen den neueren Zylindersystemen und denen früherer Generationen ist beträchtlich. Bis vor Kurzem war es nicht möglich, mit Zylinder-Siebdrucksystemen verlässliche Ergebnisse beim Siebdruck auf mit Flexo-, digitalen oder mit anderen Verfahren vorgedruckten Materialien zu erzielen. Das ist jetzt möglich. Die Verbesserungen in der Zylindertechnologie erlauben weiterhin, Nass-auf-Nass-Vorschub Druckverfahren problemlos auszuführen. Die verbesserte Technologie der neueren Systeme sorgt für die dynamische Positionierung des Bahnmaterials im Bereich von 0.1 mm. Sowohl Schrumpfung als auch Dehnung können elektronisch kompensiert werden. Diese verbesserte Korrekturmöglichkeit sorgt zum Beispiel dafür, dass eine Schrumpfung des Drucks während des ersten Andrucks durch elektronische Kompensation bei allen folgenden Drucken zu bester Qualität führt. Zylindersysteme älterer Bauart verfügen nicht über die komplexen Algorithmen, die eine Ausdehnung oder Schrumpfung des Druckbildes automatisch anpassen und sind daher bei Anwendungen, die mehrere Druckschichten erfordern, nicht ganz so erfolgreich.
Die Elektronik der neueren Systeme sorgt auch für eine Feinabstimmung des Rakeldrucks und einen gleichmässigen Farbauftrag, auch bei feinen Ätzungen oder dickflüssigen UV-Farben. Auch hier sorgt ein hochpräziser Servoantrieb für einen konstanten Rakeldruck.
Die Qualität der neueren Systeme wird auch durch den hochpräzisen Vakuumtransport des Materials gewährleistet, dies führt zu einer geringeren Beanspruchung des Materials, wodurch wiederum der Bahnendruck herabgesetzt werden kann. Wie oben erwähnt, funktioniert das auch bei Materialien, die nur 12 Mikron stark sind.
Modulares Design
Die Produktion braucht Veränderungen, eine solche Entwicklung wird am Besten durch den Erwerb eines Systems - entweder Flachbett oder Zylinder -, das modular aufgebaut ist und dadurch flexibel bleibt, unterstützt. Ein flexibles, modulares Zylindersystem erlaubt das Hinzufügen weiterer Druckköpfe, zusätzlicher Trocknungssysteme, Stanzen, Laminatoren, Schlitz- und Foliensystemen, genau dann, wenn Bedarf dafür besteht. Bedenken Sie, dass durch das Hinzufügen einer zweiten Druckeinheit weitere Farben gedruckt werden können, ohne die Produktionszeit merklich zu erhöhen. Die durch Verwendung verschiedener Druckköpfe für verschiedene Farben erzielte Zeiteinsparung ist vergleichbar. Diejenigen, die neue Druckköpfe, neue Trockner oder andere Systeme nahtlos in ihr Grundsystem einfügen können, haben einen deutlichen Wettbewerbsvorteil, ohne ihr gesamtes Siebdrucksystem austauschen zu müssen.
Zusammenfassung - Standard- gegen massgeschneiderte Systeme
Zusammenfassend, und unter Ausnahme bestimmter Anwendungen für die Elektronikindustrie mit höchsten Anforderungen an minimalste Verkratzungen, ist nicht festzustellen, dass die Anwendungsmöglichkeiten der Siebdurcktechnologie - Grafiken, Typenschilder, Übertragungen auf Textilien, RFID, Solarpanele, etc - durch Zylinder- oder Flachbettsystemkonfigurationen besser bedient werden.
Der Erwerb eines generischen oder massgeschneiderten Systems ist heute die wichtigste Kaufentscheidung. Durch die grosse Zahl der heute am Markt verfügbaren Siebdrucksysteme wird der Käufer mit der Frage, ob eine Anwendung besser durch ein kostengünstiges Standardsystem abgedeckt wird oder ein hochpräzises, softwaregesteuertes, massgeschneidertes Produkt die bessere Wahl für heutige oder zukünftige Produktionsanforderungen ist, konfrontiert. Eine massgeschneiderte Lösung ist teurer, aber in den meisten Fällen führt der bessere Durchsatz eines massgeschneiderten Systems sehr schnell zur Beilegung des Streites um die Anschaffungskosten. Oft sind es die Qualitätsanforderungen, die den Ausschlag für ein System, das über kundenspezifische Software, hochpräzise Servoantriebe und andere hochqualitativen Komponenten, die leicht in ein massgeschneidertes System integriert werden können, geben.
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