Tampondruck

Tampondruck

Wichtigste Erkenntnisse

• Ein Silikontampon nimmt Farbe von einem geätzten Klischee auf und legt sie auf das Bauteil.
• Er bedruckt konturierte, texturierte und vertiefte Oberflächen, die flache Druckverfahren nicht erreichen.
• Die Farbabgabe beruht auf der niedrigen Oberflächenenergie des Tampons – er muss die Farbe leichter abgeben, als das Bauteil sie festhält.
• Die meisten Fehler haben ihre Ursache in der Oberflächenvorbereitung, nicht in der Druckmaschine.

Tampondruck

Der Tampondruck ist ein indirektes Offsetverfahren, bei dem Farbe von einem geätzten Druckklischee auf einen weichen Silikontampon und von diesem auf die Produktoberfläche übertragen wird. So lassen sich detailreiche Motive auf gekrümmte, texturierte und unregelmäßige Teile aufbringen. Er ist das vorherrschende Verfahren zur Dekoration dreidimensionaler Kunststoffbauteile, deren Geometrie Siebdruck und Tintenstrahldruck nicht folgen können.

So läuft der Zyklus ab

• Einfärben. Farbe füllt den geätzten Bildbereich der Druckplatte, das sogenannte Klischee.
• Abrakeln. Ein Rakel streift überschüssige Farbe von der Plattenoberfläche ab, sodass nur in der geätzten Vertiefung Farbe verbleibt.
• Tack-Aufbau. Lösemittel verdunstet von der freiliegenden Farboberfläche und erhöht deren Klebrigkeit (Tack) – dadurch bevorzugt die Farbe im nächsten Schritt den Tampon.
• Aufnahme. Der Silikontampon drückt auf die Platte und hebt den Farbfilm aus der Vertiefung.
• Übertragung. Der Tampon drückt auf das Bauteil und rollt die Farbe darauf ab. Während sich der Tampon verformt, gibt er die Farbe von seiner Oberfläche fortschreitend ab und nicht auf einmal.
• Abgabe. Der Tampon kehrt zurück, und die Tack-Differenz zwischen Tampon und Bauteil bestimmt, wie vollständig das Motiv übertragen wird.

Der Mechanismus beruht auf der sehr niedrigen Oberflächenenergie von Silikon. Der Tampon muss die Farbe leichter abgeben, als das Bauteil sich gegen deren Aufnahme sträubt – genau deshalb macht ein unbehandelter Kunststoff mit niedriger Energie Probleme. Ist das Bauteil weniger aufnahmefähig als der Tampon, bleibt die Farbe auf dem Tampon.

Tampondruck im Vergleich zu Alternativen

In den meisten Betrieben ergänzen sich die beiden Verfahren eher, als dass sie konkurrieren: Der Tampondruck liefert Markenfarben und Grafiken, die die Laserbeschriftung nicht erzeugen kann, während die Laserbeschriftung den dauerhaften Code mit variablen Daten liefert, den der Tampondruck nicht leisten kann.

Fehlersuche bei Tampondrucken

Die Haftung auf Kunststoffen richtig hinbekommen

Der Tampondruck reagiert außergewöhnlich empfindlich auf die Substratvorbereitung, weil der Übertragungsschritt selbst davon abhängt, dass das Bauteil aufnahmefähiger ist als der Tampon. Die Vorbereitung entscheidet daher sowohl darüber, ob das Motiv überhaupt übertragen wird, als auch darüber, ob es haften bleibt:

• Ermitteln Sie die erforderliche Oberflächenenergie empirisch für die konkrete Farbe, statt einen pauschalen dyne-Wert zu übernehmen. Maßgeblich ist der Wert, den das Farbsystem benötigt.
• Behandeln Sie zeitnah vor dem Bedrucken. Die Aktivierung klingt über Stunden bis Tage ab; ein zu Schichtbeginn behandeltes und am Schichtende bedrucktes Teil kann deutlich unter dem bei der Behandlung gemessenen Niveau liegen.
• Behandeln Sie den gesamten Druckbereich, nicht nur einen Ausschnitt davon. Abgeschattete Bereiche eines konturierten Teils sind genau die Stellen, an denen sich eine unvollständige Übertragung zeigt.
• Suchen Sie die Verunreinigung vorgelagert. Trennmittel, Gleitadditive und Silikon in der Luft verhindern den Druck, und die Vorbehandlung aktiviert sie, statt sie zu entfernen – deshalb kann ein guter dyne-Wert mit einem misslungenen Druck einhergehen.
• Stimmen Sie die Farbchemie auf das Substrat ab. Polyolefine, TPE und weichgemachte Typen benötigen jeweils dafür formulierte Farbsysteme; Migration aus einem weichgemachten Substrat untergräbt über Wochen einen ansonsten einwandfreien Druck.
• Prüfen Sie die Haftung nach dem Aushärten und nach der Alterung. Ein Gitterschnitttest an einem frisch bedruckten Teil ist der schwächste verfügbare Nachweis.

Verwandte Begriffe und weiterführende Informationen

• Oberflächenenergie
• Atmosphärendruckplasma
• Methoden der Polymer-Oberflächenvorbehandlung
• Kunststoffe für das Lackieren vorbereiten

Anwendung in der Produktion

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Häufig gestellte Fragen

Warum bleibt die Farbe auf dem Tampon, statt übertragen zu werden?

Weil das Bauteil die Farbe weniger gut annimmt als der Silikontampon. Die Übertragung setzt voraus, dass das Bauteil eine höhere Oberflächenenergie hat als der Tampon; bei unbehandelten Polyolefinen ist diese Bedingung nicht erfüllt. Das ist ein Problem der Oberflächenvorbereitung und keines der Maschine, und keine Anpassung von Druck, Geschwindigkeit oder Tamponhärte löst es – das Bauteil muss vorbehandelt werden.

Was macht Silikon zum richtigen Material für den Tampon?

Seine sehr niedrige Oberflächenenergie, die es ihm erlaubt, Farbe bereitwillig an nahezu jede aufnahmefähige Oberfläche abzugeben, gepaart mit der Elastizität, sich konturierten und texturierten Teilen anzupassen. Der Tampon nimmt die Farbe vom geätzten Klischee auf und gibt sie beim Verformen und Abrollen an das Bauteil ab; diese fortschreitende Abgabe ermöglicht es, ein flaches Motiv präzise auf eine gekrümmte Oberfläche zu legen.

Kann der Tampondruck variable Daten wie Seriennummern aufbringen?

Nein. Das Motiv stammt von einem geätzten, unveränderlichen Klischee, der Tampondruck erzeugt also auf jedem Teil dasselbe Bild. Codes, Seriennummern und Datumskennzeichnung erfordern ein digitales Verfahren – Tintenstrahldruck oder Laserbeschriftung. In der Praxis betreiben viele Linien beides: Der Tampondruck liefert die Markengrafik, die Laserbeschriftung den dauerhaften variablen Code.

Warum driftet die Druckqualität im Verlauf eines Produktionslaufs?

Meist wegen des Lösemittelhaushalts. Der Farb-Tack treibt die Übertragung von der Platte auf den Tampon und vom Tampon auf das Bauteil, und der Tack hängt davon ab, wie viel Lösemittel verdunstet ist – was sich mit Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit im Tagesverlauf ändert. Steuern Sie die Lösemittelzugabe nach gemessenem Verhältnis, statt nach Augenmaß aufzufüllen, und standardisieren Sie das Farbmischen nach Gewicht.

Wie beständig ist ein Tampondruck?

So beständig wie seine Haftung auf dem Substrat – und die hängt fast vollständig von Farbauswahl und Vorbehandlung ab, nicht vom Druck selbst. Richtig vorbehandelt und ausgehärtet, überstehen Tampondrucke normale Beanspruchung gut; auf unzureichend behandeltem Kunststoff versagen sie unabhängig von der Farbe. Wo Dauerhaftigkeit Vorrang vor Farbigkeit hat, nimmt die Laserbeschriftung die aufgebrachte Schicht aus der Gleichung.

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