Informationen zum Tampondruck - B-Sester

Informationen zum Tampondruck
Drucktampon-Analyse als Entscheidungshilfe für den Anwender
Inhalt
1. Einführung
2. Funktion
3. Herstellung und Material
4. Härte
4.1 Harte Drucktampons
4.2 Weiche Drucktampons
5. Volumen
6. Form
6.1 Runde Drucktampons
6.2 Eckige Drucktampons
6.3 Längliche Drucktampons
7. Sonder-Drucktampons
7.1 Sonderformen
7.2 Hohltampons
7.3 Oberfläche
8. Schema: Wichtigste Kriterien zur Drucktampon-Wahl
9. Fehleranalyse
10 Statische Aufladung
10.1 Kurzer Anriß von häufigen Drucktampon-unabhängigen Fehlern
10.2 Fehlersuche der Drucktampon-Kriterien
1. Einführung
Das Tampondruckverfahren ist ein indirekter Tiefdruck, der entwickelt wurde, um bestehende
Drucksysteme (z.B. Siebdruck, Prägedruck) zu ergänzen. Nahezu unabhängig von Form und
Oberflächenstruktur (z.B. konkave, konvexe, gekrümmte Oberflächen) können
verschiedenste Materialien (auch mechanisch empfindliche Produkte z.B. Glas oder Eier)
bedruckt werden. Es besteht die Möglichkeit des Bedruckens in Vertiefungen von 3D-
Werkstücken. Außer Farbe können auch sonstige Flüssigkeiten wie Kleber, Lack, Trennmittel,
etc. übertragen werden.
Drucktampons (auch Druckstempel oder Druckballen) aus Silikonkautschuk wurden vor ca.
30 Jahren entwickelt. Zuvor wurden Tampons aus den verschiedensten Materialien (z.B.
Gelatine) hergestellt, deren Druckbild zwar nicht notwendigerweise bedeutend schlechter
ausfiel, deren Lebensdauer aber ungenügend war, was dazu führte, dass in kurzen Intervallen
der Bedruckungs-Prozeß zum Wechsel unterbrochen werden mußte. Der Ursprung der
Gelatine-Tampons liegt in der Schweizer Uhrenindustrie, die damit schon größere
Erfahrungen in der Zifferblätter-Bedruckung gemacht hat.

2. Funktion
Die Aufgabe des Drucktampons ist die Übertragung des Druckbildes vom Klischee auf
den Bedruckstoff. Er wird auf das Klischee gedrückt, verformt und übernimmt hierbei die
Farbe aus den eingeätzten Vertiefungen des Klischees. Der Farbfilm befindet sich jetzt auf
der Unterseite des Tampons, der anschließend auf den zu bedruckenden Stoff gefahren
wird. Der Drucktampon wird nun auf dem Bedruckstoff gedrückt, verformt sich und gibt
das an ihm haftende Druckbild an das Teil ab. Der Farbfilm haftet nun aufgrund der
Klebrigkeit der Lösemittelverdunstung auf dem Bedruckstoff. Bei diesen Vorgängen muß
der Tampon die verschiedensten mechanischen Ansprüche erfüllen, um einen präzisen
Druck zu gewährleisten. Die elastische Verformbarkeit und die Geometrie des
Drucktampons müssen auf die speziellen Druckaufgaben abgestimmt werden.
3. Herstellung und Material
Zur Herstellung eines Drucktampons wird eine Urform benötigt, die auf verschiedenen
mechanischen Wegen gefertigt werden kann. Dieser Rohling dient als Vorlage für eine
Gießform, wobei der Rohling als Positivmodell und die Gießform als Negativmodell
bezeichnet wird. Diese Gießform wird mit einer Mischung aus flüssigem Silikonkautschuk
gefüllt und mit einer Trägerplatte aus Sperrholz oder Aluminium bedeckt. Nach dem
Aushärten wird der fertige Tampon der Form entnommen und gesäubert. Die Entwicklung
neuer Drucktampons ist durch die Herstellung der Rohlinge und der neuen Gießformen
kostenintensiv. Die verschiedenen Drucktampon-Hersteller verfügen allerdings über ein
großes Spektrum von bestehenden Tampon-Formen.
Die Materialeigenschaften von Silikonkautschuk eignen sich ausgezeichnet für die
Herstellung von Drucktampons. Besonders zu erwähnen sind die Trennwirkung der
Oberfläche gegenüber anorganischen und organischen Materialien, die Dauerelastizität,
die hohe Abformgenauigkeit, als auch die chemische Beständigkeit gegenüber schwachen
Säuren und Alkalien. Die außergewöhnlich konträre Materialeigenschaft, nämlich das
Abheben der Farbe aus dem Klischee und das anschließende Abgeben auf dem
Bedruckstoff, ist auf die besondere Trennwirkung zurückführen.
4. Härte
Die Härte des Drucktampons wird nach der DIN 53505 als Shore-A Härte
angegeben. Normalerweise werden Tampons zwischen 0 und 20-Shore-A
angeboten. Bei 1 bis 2 Shore-A ist ein Drucktampon als weich, bei 6 Shore-A
als mittelhart und ab 12 Shore-A als hart zu bezeichnen. Der mittelharte
Tampon wird aufgrund von empirischen Ermittlungen als Standard empfohlen.
Über 25 Shore-A ist der Drucktampon in der Regel zu hart um mit ihm zu
drucken. (Ausnahme: Im Rotationstampondruck werden Silikonwalzen bis ca. 70
Shore A gefertigt). Ferner werden Tampons gerade im amerikanischen Raum mit
der Härtebezeichnung Shore-00 klassifiziert. Dabei sind 50 Shore-00
ungefähr gleichzusetzen mit 0 Shore-A. Der Vorteil der Shore-00-Bemaßung
liegt in den sehr weichen Bereichen unter 0 Shore-A, da man auch hier noch
eine Bemaßung angeben kann. Die technische Untergrenze liegt bei ca. 25
Shore-00 (z.B. zum Bedrucken roher Eier). Außerdem ist der relative

Meßfehler niedriger. Trotz der Vorteile kann man aufgrund des geringen Bekanntheitsgrades
die Shore-00-Bemaßung bis auf die außergewöhnlich weichen Drucktampons
vernachlässigen.
Shore-Härte Übliche Einteilung
1-2 Shore A Weiche Drucktampons
3-4 Shore A Standard Drucktampons
5-8 Shore A Harte Drucktampons
4.1 Harte Drucktampons
Harte Drucktampons zeichnen sich durch ein scharfes Druckbild aus. Durch ihre hohe
mechanische Festigkeit ist die Haltbarkeit (`Lebensdauer´) höher als bei weichen Tampons.
Da harte Drucktampons ein gutes Abrollverhalten aufweisen, ist eine starke Wölbung des
Tampons nicht notwendig (im Gegensatz zum weichen Drucktampon), um
Lufteinschlüsse beim Drucken zu verhindern. Durch das gute Abrollverhalten werden
Strukturoberflächen exakt bedruckt. Nachteilig im Verhältnis zu weichen Tampons ist der
dünnere Farbauftrag sowie der Druck stark gebogener Teile, deren Materialeigenschaften
häufig dem notwendigen Pressdruck eines harten Drucktampons nicht gewachsen sind.
Ebenfalls muß die maximale Presskraft der Tampondruckmaschine berücksichtigt werden,
da kleinere Maschinen (abhängig vom Maschinentyp) manchmal nicht genügt Kraft
haben, den Drucktampon ausreichend zu verformen.
4.2 Weiche Drucktampons
Weiche Drucktampons passen sich dagegen besser den geometrischen Konturen des
Bedruckstoffes an (z.B. bei starken Wölbungen). Ihr Druckbild ist aber weniger präzise.
Vollflächige und grobgerasterte Druckvorlagen werden dennoch qualitativ besser
dargestellt, da der dickere Farbauftrag des weichen Tampons besser deckt und tendenziell
die Farbe homogener verteilt wird, was sich bei diesen Beispielen als vorteilhaft erweist.
Der weiche Drucktampon neigt zu Lufteinschlüssen im Druckbild und muß deshalb eine
starke Wölbung (Spitze) aufweisen, um sein Abrollverhalten zu optimieren. Außerdem neigt
er aufgrund seines weichen Materials eher zu Vibrationen, was in der Regel durch
Senkung des Drucktaktes zu beheben ist.
Härtegrad Anwendung
Weiche Drucktampons
Mittelharte Drucktampons
Harte Drucktampons
Vollflächige Drucke, stark gebogene
oder empfindliche Bedruckstoffe
Standardanwendungen
Strukturoberflächen und
Präzisionsdrucke

5. Volumen
Das Volumen eines Drucktampons richtet sich nach der Größe des Druckbildes und der
Oberfläche des zu bedruckenden Stoffes. Pauschal kann man sagen, dass der Druck um so
präziser und verzugsfreier ausfällt, je größer das Volumen eines Tampons ist. Dies kann
man dadurch erklären, dass die Verformung eines großvolumigen Drucktampons beim
Druckvorgang geringer ist und der Druck dadurch exakter aufgebracht wird. Die auf den
Tampon ausgeübte Presskraft wird gleichmäßiger verteilt und ermöglicht so eine
gleichmäßige Verformung.
Faustregel: Je größer, desto besser
Bei einem flachen Bedruckstoff ist ein nur gering gewölbter Drucktampon notwendig,
dessen Druckoberfläche mindestens ca. 5 mm größer als das Druckbild ist. Stark
gewölbte Bedruckstoffe benötigen einen ausreichend hohen und großvolumigen Tampon,
dessen Druckoberfläche die mindestens 2- bis 3-fache Größe des Druckbildes aufweist, um
die starke Verformung des Drucktampons auszugleichen. Nachteile eines großvolumigen
Tampons können aufgrund der höheren Masse in Verbindung mit dem Transport des
Drucktampons vom Klischee zum Bedruckstoff auftretende Vibrationen sein, die eine
Verzerrung des Druckes zur Folge haben. (Die Transportprobleme sind abhängig vom
Maschinentyp. Klischeebewegende Maschinentypen haben dieses Problem nicht.)
Außerdem spielt die Kostenfrage eine wichtige Rolle, da bei der Kalkulation der Kosten
das hochwertige Silikonkautschuk eine entscheidende Rolle spielt.
6. Form
Alle normalen Drucktampon-Formen sind an der Druckoberfläche gewölbt. Dies ist
notwendig, um bei der Farbauf- und Farbabgabe eine Abrollbewegung zu gewährleisten, die
für ein gutes Druckbild erforderlich ist und das Einschließen von Luftblasen verhindert.
Ferner sind alle gängigen Tampon-Formen von der Druckoberfläche zum Drucktampon-Träger
angeschrägt, um dem Tampon eine größtmögliche Stabilität zu verleihen und den Pressdruck
der Druckoberfläche gleichmäßig zu verteilen, was einen verzugsfreien Druck gewährleisten
soll. Die Form des Drucktampons richtet sich in der Regel nach der Form des Druckbildes.
Die verschiedenen Drucktampon-Formen kann man in 3 Gruppen klassifizieren: Runde
Drucktampons (6.1), eckige Drucktampons (6.2) und längliche Drucktampons (6.3).
Abhängig von der Form ist auch das Ausrichten oder Aufsetzen des Druckbildes auf
den Drucktampon. Runde und eckige Tampons haben einen Punkt, längliche
Drucktampons haben eine Linie als höchste Erhebung. Diese Stellen sind natürlicherweise
die Orte der größten Stauchung und somit anfällig für Druckfehler. Das Druckbild sollte
somit nicht, falls möglich, in der Nähe dieser Stellen übertragen werden.
Faustregel:
Das Druckbild, falls möglich, nicht dort übertragen wo der Drucktampon zuerst aufsetzt (Spitze)

Um unnötige Verzerrungen zu vermeiden sollte der Drucktampon auch nur soweit wie nötig
auf das Klischee, beziehungsweise auf den Bedruckstoff verformt werden.
Faustregel:
Drucktampon nur soweit verformen, dass er gerade den Farbfilm aus dem
Klischee aufnehmen kann und gerade so wieder abgeben kann
6.1 Runde Drucktampons
Die besten Druckergebnisse werden von runden Drucktampons mit gewölbten
Druckoberflächen erzielt, da hier eine Abrollbewegung nach allen Seiten ermöglicht wird.
Durch diese gleichmäßige Abrollbewegung kann der Tampon die Farbe optimal aufnehmen
und anschließend ohne Lufteinschlüsse abgeben.
6.2 Eckige Drucktampons
Quadratische und rechteckige Druckbilder werden durch eckige Drucktampons übertragen.
Die Wölbung der eckigen Tampons entspricht weitgehend der Wölbung runder
Drucktampons. Man kann einen eckigen Drucktampon als einen aus Gewichtsgründen um
seine Seitenrundungen reduzierten runden Tampon bezeichnen. Der eckige Drucktampon
spart somit Platz, was bei manchen Anwendungen zwingend erforderlich ist, und außerdem
ist er auch noch kostengünstiger.
6.3 Längliche Drucktampons
Längliche Drucktampon-Formen zeichnen sich durch eine Abrollbewegung nach nur zwei
Seiten aus. Bei diesen Tampon-Formen ist die Oberfläche stark bzw. spitz gewölbt, um eine
hohe Druckqualität zu gewährleisten. Der erhöhte Pressdruck in der Spitze kann zu
einem dünneren Farbauftrag führen. In diesen Fällen ist es notwendig, einen weicheren
Drucktampon zu verwenden. Das Bedrucken von Linien und Schriftzügen erfolgt, falls
möglich, nicht über die Spitze des Tampons, sondern wird parallel verlaufend neben die
Spitze gesetzt, um in einem Bereich der Druckfläche des Drucktampons zu drucken, der
eine gleichmäßige Abrollbewegung und Presskraft ermöglicht.
7. Sonder-Drucktampons
7.1 Sonderformen
Für das Bedrucken von 3D-Bedruckstoffen (gekrümmte Bedruckstoffe und Vertiefungen) ist
es notwendig, den Drucktampon der Druckfläche des Bedruckstoffes anzupassen. Hierfür
werden meist die Tampons speziell für die Anforderungen des Kunden gefertigt. Allerdings
verfügen die Drucktampon-Hersteller mittlerweile über ein breites Spektrum
unterschiedlichster Tampon-Formen, welche z.B. durch kürzen, ausfräsen, etc. zusätzlich
verändert werden können. Insofern spielt die Fachberatung bei den Drucktampon-
Herstellern eine wichtige Rolle.