Inkjet & Digitaldruck
LM, HD und LFS
Donnerstag 25. Juni 2015 - Bei den Digital Days von Durst in Brixen gab es aktuelle Informationen über migrationsarme Tinten (LM), hohe Druckqualität (HD) und Stanzen mittels Laser (LFS)
Das Stichwort Digitaldruck ist seit Jahren ein sicheres Mittel, für Aufmerksamkeit in der Branche zu sorgen. Um aber an drei Tagen insgesamt mehr als 125 internationale Teilnehmer zu einer Reise nach Brixen zu motivieren, damit sie vom 14. bis 16. April 2015 die Digital Days der Durst Phototechnik AG besuchen, dann gehört dazu sicher mehr als der landschaftliche Reiz von Südtirol. Aufgrund der technischen Neuheiten und interessanten Live-Demonstrationen zum Thema Inkjet-Druck, war Brixen für die Besucher der Open-House-Veranstaltung auch aus fachlicher Sicht ein lohnenswertes Ziel.
In einem komplexen und sich rasant verändernden Marktumfeld suchen Anwender nach Orientierung. Genau das war das Ziel der Digital Days, erklärte Dr. Richard Piock, Vorsitzender der Durst Phototechnik AG, bei seiner Begrüßung. Der Informationsbedarf sei bei vielen Unternehmen aus der Etikettenindustrie groß, weil die langfristigen Auswirkungen der verschiedenen wirtschaftlichen und technologischen Markttrends schwer einschätzbar sind. So stellen viele Firmen fest, dass bekannte Marktmechanismen nicht mehr wie gewohnt greifen, weil sinkende Lauflängen bei den Druckaufträgen, häufigere Motivwechsel oder strengere Vorschriften beim Verbraucherschutz die Margen ebenso schmelzen lassen, wie der steigende Wettbewerbsdruck. Kunden fordern ständig mehr und vielfältigere Leistungen zu immer geringeren Kosten. In einer ganz ähnlichen Situation befand sich die Firma Durst Anfang der 1990er Jahre, als die Digitalfotografie und die aufkommenden Scanning-Technologien die traditionelle Fotografie in Frage stellten, so Dr. Richard Piock. Im Rückblick könne festgehalten werden, dass große Konzerne wie Agfa, Ilford, Polaroid oder Kodak an dieser Herausforderung mehr oder weniger gescheitert seien. Durch die seinerzeit mutige Entscheidung, komplett auf die digitale Schiene zu setzen, sei Durst dieses Schicksal erspart geblieben.
Die Lehren der Vergangenheit
Im Unterschied zur damaligen Situation, in der keine Erfahrungswerte mit vergleichbaren Marktentwicklungen vorlagen, hätten Etikettendruckereien heute nach Ansicht von Dr. Richard Piock die Möglichkeit, aus den Erfahrungen der Lieferindustrie und der Kollegen mit Pioniergeist zu lernen, die den Weg in die digitale Technologie bereits gegangen sind. Vor diesem Hintergrund stellten die Digital Days eine wertvolle Gelegenheit dar, sowohl den aktuellen Stand der Inkjet-Technologie von Experten aus verschiedenen Segmenten präsentiert zu bekommen als auch mehr über die praktischen Erfahrungen von Anwendern zu hören.
Die bemerkenswerte Entwicklung, die das Unternehmen Durst in den letzten 20 Jahren durchlaufen hat, schilderte Helmuth Munter, Segment Manager der Division Etiketten- und Verpackungsdruck. Ausgangspunkt war die bereits erwähnte Entscheidung, das über 60 Jahre historisch gewachsene Geschäft der analogen Fotografie kurzfristig aufzugeben und das Ruder rigoros in Richtung der digitalen Technologien herumzuwerfen. Mit dem Inkjet-Druck folgte in der zweiten Hälfte der 1990er Jahre der schrittweise Einstieg in verschiedene neue Marktsegmente. Den Anfang machte 2001 der Großformatdruck. Mit mehr als 3000 weltweit verkauften Systemen hat sich dieser Unternehmensbereich zu einem wichtigen Umsatzträger mit über einem Drittel Anteil entwickelt. Daneben entfallen heute rund 30 % auf den Keramikdruck, in den Durst im Jahr 2004 eingestiegen ist. 2009 folgte der Etikettendruck, ein Jahr später der Textildruck, und 2014 kam der Bereich des industriellen Drucks hinzu.
UV-Inkjet für den Etikettendruck
In jedem Segment verfügt Durst über ein Produktprogramm, das auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt ist. Für den Etiketten- und Verpackungsdruck werden das Inkjet-Drucksystem Tau 330 und die Laserstanze LFS 330 angeboten. Damit lassen sich neben Haftetiketten auch Folienverpackungen und spezielle Verpackungsanwendungen einschließlich Veredelungen produzieren. Das Produktsegment wächst und macht inzwischen 10% der Aktivitäten von Durst aus. In Deutschland und Österreich wird dieser Produktbereich durch die Chromos GmbH in Friedberg betreut, die als Lieferpartner auf die Marktsegmente des Etiketten- und Verpackungsdrucks spezialisiert ist. Speziell den UV-Inkjet-Druck sieht Klaus Sedlmayr, Leiter der Division Labels + Packaging, in den kommenden Jahren als wichtigen Wachstumsmarkt, in dem sich Chromos aufgrund der Partnerschaft mit Durst eine starke Position erarbeiten kann.
Helmuth Munter erläuterte die technischen Details der beiden Systeme für die Schmalbahnanwendung. Dabei ging er näher auf die Entscheidung ein, in den Durst-Systemen Druckköpfe von Xaar einzusetzen, die einen Spagat zwischen Düsengröße und Auflösung darstellte. Die große Bedeutung des Weißdrucks war ein zentrales Argument gegen Druckköpfe mit höherer Auflösung, um in der Praxis ausreichend große Düsenöffnungen für die Weißpigmente zu haben. Trotzdem sollte eine hohe Druckqualität realisierbar sein. Aus diesem Grund hat Durst den HD-Druckmodus entwickelt. Die High-Definition-Lösung basiert auf einer dualen Druckkopflösung. Die Druckqualität, die damit erzielt wird, konnten die Besucher im weiteren Verlauf der Veranstaltung an realen Druckmustern unter die Lupe nehmen. Als Beispiel für die hohe Qualität dienten fein abgestufte Hauttöne, diagonal angeordnete Barcodes sowie minimale Schriftgrößen von 2 Punkt.
Geeigneter Druckkopf für migrationsarme Tinten
Von Beginn an stand für Durst zudem außer Frage, dass eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Vermarktung des UV-Inkjet-Drucks im Verpackungsbereich die Verfügbarkeit von migrationsarmen Tinten ist. Zur damaligen Zeit sah man in Brixen die Druckköpfe von Xaar als einzige in der Lage, solche Tintensysteme zu verdrucken. Aufgrund der bisherigen Entwicklung kann das UV-Inkjet-Drucksystem Durst Tau 330 aktuell einige besondere Eigenschaften vorweisen, z.B.:
weiße UV-Tinte für einen Weißvordruck in hoher Qualität,
UV-Tinten, die einen großen Farbumfang ermöglichen (im Sechsfarbendruck, d.h. Orange und Violett als zusätzliche Farben zu CMYK, sind bis zu 90 % der Pantone-Farben darstellbar),
sehr gute Lichtechtheit (LF 7) und hohe mechanische und chemische Beständigkeiten (UL-Zulassung),
kein Primern auf den meisten Standardsubstraten erforderlich,
UV-Inkjet-Tinten sind in Low-Migration-Variante für Lebensmittelverpackungen verfügbar. Die LM-Tinten erfüllen die Vorgaben von EUPIA-Leitlinie und Schweizer Bedarfsgegenständeverordnung ebenso wie die Nestlé Guidance Note.
Mit diesem Drucksystem lassen sich obendrein auch Monofolien verarbeiten, da zum einen eine UV-Ausstattung mit Kühlwalzen und zum zweiten eine inertisierte UV-Härtung verfügbar ist. Letztere erlaubt eine drastische Reduzierung der Geruchsentwicklung.
Ausblick auf Brüssel
Zum Abschluss seines Vortrags gab Helmuth Munter einen ersten Ausblick auf die Neuheiten, die Durst zur Labelexpo Europe in Brüssel vorstellen wird. So werde das System Durst Tau 330 beispielsweise als digitales Druckmodul gezeigt, das komplett in eine konventionelle Drucklinie integriert ist.
Ein zweites Highlight werde das neu entwickelte System Tau 330 E sein. Bei der neuen Maschinenversion mit dem E in der Typenbezeichnung, das für Economics steht, handelt es sich um ein Einsteigersystem, das einige Kompromisse bei den verfügbaren Leistungen beinhaltet, um einen niedrigeren Anschaffungspreis zu ermöglichen. Die Druckqualität ist dagegen identisch.
Als dritte Neuheit nannte Helmuth Munter eine interessante Neuentwicklung im Bereich der Tinten. So wird eine hochpigmentierte Tinte vorgestellt, die brillante Druckergebnisse bei geringerem Farbauftrag ermöglicht. Das soll die Kosten nach Aussage von Durst um 20 bis 30% senken.
Anwender berichten über Praxiserfahrungen
Besonders aufschlussreich waren für die Teilnehmer die Erfahrungsberichte von zwei Anwendern, die das Durst-Tau330-System seit eineinhalb bzw. einem halben Jahr nutzen. Seit Oktober 2013 hat die Rako-Gruppe an ihrem Standort in Witzhave ein System Tau 330 von Durst in Betrieb. An weltweit zwölf Produktionsstandorten beschäftigt die Firmengruppe insgesamt 1500 Mitarbeiter. Sie verfügt über 80 konventionelle Druckmaschinen (Flexo-, Offset-, Sieb- und Tiefdruck) sowie 23 Digitaldruckmaschinen. Das Durst-System war für Rako die erste Investition in den UV-Inkjet-Druck.
Als Gründe für die Investitionsentscheidung führt Roger Gehrke, Leiter des Bereichs Digitaldruck bei Rako Etiketten, zum einen die Druckgeschwindigkeit von 50 m/min an, die seinerzeit kein anderes UV-Inkjet-System mit Siebenfarben-Ausstattung zu bieten hatte. Zum anderen erlaubt es einen Weißdruck mit hoher Opazität, und die Druckergebnisse erreichen die optischen und haptischen Möglichkeiten des Siebdrucks. Da die Kosten für Siebdruckformen einen wesentlichen wirtschaftlichen Faktor für Rako darstellt, war der Inkjet-Druck in Witzhave aufgrund der wegfallenden Druckformen äußerst interessant. Daneben sind das kurze Einrichten und der geringe Makulaturanteil weitere ökonomische Vorteile. Eine wichtige Rolle spielte laut Roger Gehrke auch das faire Preismodell für Maschine, Tinten und Verbrauchsmaterialien. Pluspunkte waren außerdem die problemlose Einbindung in den vorhandenen Esko-Workflow sowie der geringe Platzbedarf für das Drucksystem aufgrund der geringen Stellfläche.
Die Druckqualität erfüllt die Kundenanforderungen der allermeisten Anwendungen, so dass es bislang noch keine einzige Beanstandung gegeben hat. Beim Betrieb des Drucksystems berichtet Rako von einem sehr niedrigen Wartungsaufwand. Er beschränkt sich auf täglich weniger als 30 Minuten hauptsächlich für die automatische Druckkopfreinigung. Nicht zuletzt seien mit Blick auf die zukünftige Entwicklung das jahrelange Know-how und die vertikale Integration von Durst entscheidende Vorteile.
Aufträge aus dem Siebdruck-Bereich
Für TLF Graphics waren es ähnliche Gründe, ebenfalls ein Inkjet-System von Durst zu installieren, wie Robert McJury, Vizepräsident Verkauf und Marketing, erklärte. Das 1980 gegründete Unternehmen aus Rochester, New York, das sich auf Etiketten für industrielle Anwendungen und zur Produktdekoration sowie auf Schilder für den Einzelhandel spezialisiert hat, beschäftigt rund 115 Mitarbeiter und erzielt einen Jahresumsatz von 21 Mio. US-Dollar. Um die knapp 33 000 Aufträge pro Jahr zu produzieren, kommen traditionell Flexo- und Siebdruckmaschinen und seit 1997 auch Digitaldruck zum Einsatz. Neuinvestitionen in Flexodruckmaschinen wird TLF Graphics in Zukunft nicht mehr tätigen. Seit Anfang des Jahres 2015 ist das im Monat zuvor installierte System Durst Tau 330 in Betrieb. Dabei handelt es sich um die erste Drucklinie, die als Inline-Version mit einem Laser-Finishing-System LFS 330 ausgestattet ist.
Auch bei TLF Graphics stammt ein Teil der Aufträge für das Inkjet-System aus dem Siebdruck. Robert McJury zeigte anhand von mehreren Beispielen das Potenzial auf, das mit der Durst Tau 330 in Sachen Auftragsdauer erzielbar ist. Je nach Auflage, Anzahl der Farben und Format reicht die Reduzierung von wenigen Minuten bis hin zu einem Vielfachen der Produktionszeit im Siebdruck. Für einen Auftrag, bei dem 2500 Exemplare im Vierfarbdruck zu fertigen waren, konnte der Zeitaufwand durch die Verlagerung in den UV-Inkjet-Druck von 955 auf 215 Minuten verkürzt werden. Viele der Etiketten sind für den Einsatz im Außenbereich gedacht. Die sehr guten Beständigkeiten gegenüber mechanischen und chemischen Einflüssen sowie die hohe Lichtechtheit bedeuten deshalb einen wesentlichen Vorteil.
Migrationsarme UV-Inkjet-Tinten
Die bereits erwähnten migrationsarmen bzw. LM-Tinten (Low Migration), die im Durst-System Tau 330 zum Einsatz kommen, stammen von der Firma SunJet. Tinten für den UV-Inkjet-Druck entwickelt das Unternehmen seit den 1990er Jahren. Seit dem Jahr 2000 ist es Lieferpartner für OEM-Firmen im Großformatbereich und seit 2008 für den Etikettendruck. Rick Hulme, der als globaler Produktmanager bei SunJet tätig ist, präsentierte einen Überblick über die Entwicklung von migrationsarmen Inkjet-Tinten für den Etiketten- und Verpackungsdruck. Dazu definierte er zuerst den Begriff Migration als unerwünschten Übergang von Substanzen aus Farbe, Kleber, Lack, Substrat oder der Umgebung auf das verpackte Lebensmittel. Er ging auf die aktuelle Gesetzgebung ein und beschrieb anschließend die Herausforderungen, die bei der Formulierung von gesetzeskonformen LM-Tinten für den Inkjet-Druck zusätzlich zu den ohnehin zu erfüllenden physikalischen Parametern zu meistern sind. So resultiert aus der Verwendung von Fotoinitiatioren, die üblicherweise für Low-Migration-Produkte genutzt werden, meist eine für Inkjet-Anwendungen zu hohe Viskosität. Das schränkte die Rohstoffauswahl ein und bedeutete einen größeren Forschungs- und Entwicklungsaufwand.
Nach mehr als fünf Jahren Entwicklungsarbeit sind LM-Tinten inzwischen für die Durst Tau 330 für Lebensmittelverpackungen im Praxiseinsatz. Verfügbar sind derzeit neben den Standard-CMYK-Farben noch Orange und Violett sowie Weiß. Ihre Eignung für die Anwendung im Lebensmittelbereich (d.h. Druck von Verpackungen ohne direkten Lebensmittelkontakt) wurde durch Untersuchungen unabhängiger Institute bestätigt. Die Eigenschaften für Druckqualität, Härtungsprofil oder Geruch sind speziell auf das Inkjet-Drucksystem von Durst abgestimmt. Als Haupteinsatzgebiete für die LM-Tinten nannte Rick Hulme sowohl Etiketten als auch Faltschachteln oder flexible Verpackungen vor allem für Tiefkühl- und Trockenprodukte, Backwaren, Snacks und Konfekt, Molkereiprodukte, Getränke sowie Kosmetik- und Pharma-Artikel.
Stanzen mittels Laser
Als Abrundung des Vortragsteils befasste sich Mike Bacon, Vizepräsident Verkauf und Marketing bei Spartanics, mit der Technologie des Laserstanzens. Das 1963 gegründete Unternehmen mit Sitz in Chicago, Illinois, hat sich auf Verarbeitungslösungen mittels Laser spezialisiert. Ein wichtiges Standbein sind u.a. Lasersysteme zur Herstellung von Plastikkarten. Das Segment des Laserstanzens von Etiketten deckt Spartanics ebenfalls seit einigen Jahren ab. Bislang wurden weltweit 60 Lasersysteme für diese Anwendung installiert. Sie können entweder inline integriert in ein Drucksystem oder offline als Stand-alone-Lösung betrieben werden.
Bevor Mike Bacon auf das Laserstanzen im Etikettenmarkt einging, vermittelte er den Zuhörern technische Basisinformationen zur Laser-Technologie. In diesem Zusammenhang befasste er sich mit Aspekten wie Leistung und Lebensdauer sowie Geschwindigkeit und Qualität des Stanzprozesses. Da sich die Schneidgeschwindigkeit von maximal 15 000 mm pro Sekunde auf die Bewegung des Laserstrahls bezieht, ist die Produktionsgeschwindigkeit zum einen von der Leistung des Lasers sowie zum anderen von der Geometrie und Größe der Stanzkontur abhängig. Spartanics bietet Leistungsvarianten mit 200, 400 und 1000 Watt an. Um das Finishing-System LFS 330 mit der Produktionsgeschwindigkeit des Drucksystems Tau 330 (48 m/min) auch bei komplexen Stanzaufgaben synchronisieren zu können, wird ein CO2-Laser mit 1000 Watt Leistung eingesetzt.
Jobwechsel ohne Bedienereingriff
Zu den wesentlichen Vorteilen des Laserstanzsystems zählte Mike Bacon insbesondere die Kosteneinsparungen durch den Wegfall der Stanzwerkzeuge und durch Materialeinsparungen sowie durch die Reduzierung von Einrichtzeiten. So kann das Lasersystem bei einem Jobwechsel beispielsweise über einen Barcode erkennen, welche Einstellungsparameter für die Stanzkontur des nächsten Auftrags erforderlich sind. Somit erfolgt der Auftragswechsel völlig ohne Eingriff eines Bedieners. Ein Pluspunkt ist auch die große Flexibilität hinsichtlich Größe und Geometrie der Stanzkontur.
Als Einschränkungen nannte Mike Bacon zum einen die relativ hohen Anschaffungskosten und die Tatsache, dass aktuell nicht alle Materialien verarbeitet werden können; ein Beispiel ist PVC. Allerdings erweitert sich die Liste der Haftverbunde schnell, die von den bekannten Lieferanten auf Eignung zur Laserstanzung geprüft werden. Zu berücksichtigen ist auch, dass sich das Personal im Prepress-Bereich spezielles Know-how aneignen muss. Einen Nachteil kann die Laserstanzung auch bei randlos bedruckten Etiketten darstellen. Da der Laserstrahl zum Stanzen der Etikettenform mittels Spiegeloptik auf der Stanzlinie geführt wird, weist die Stanzung an den Seiten der Bahn deshalb einen Winkel auf, der bei bestimmten Anwendungen als störend empfunden werden kann.
Live-Präsentationen im Demo-Center
Nach den Fachvorträgen hatten die Besucher der Digital Days Gelegenheit, das Unternehmen bei einem ausführlichen Firmenrundgang zu besichtigen, der im Demo-Center endete. Dort konnten die Teilnehmer die zuvor theoretisch vorgestellten Produkte im Live-Einsatz erleben. Durst präsentierte das System Tau 330 inklusive Laser-Finishing-System LFS 330 im Inline-Betrieb, mit dem ein kompletter Fertigungsprozess für digital produzierte Etiketten demonstriert wurde. Eine weitere Tau 330 wurde mit Kühlwalzen und inerter UV-Härtung gezeigt, die zur Produktion von speziellen Verpackungsapplikationen konzipiert ist. Alles in allem hielten die diesjährigen Digital Days von Durst in Theorie und Praxis soviel aufschlussreiche Informationen bereit, dass sich der Besuch in Brixen für alle Teilnehmer gelohnt haben sollte.
