Hybrider Digitaldruck für nicht planare Verpackungen (HybridPrint)

Problemstellung
Die Märkte für Kosmetiktuben, Kartuschen, Tablettenröhren u. ä. sind in den letzten Jahren weltweit stark gewachsen. Diese Verpackungsartikel werden in der Regel direkt bedruckt oder mit vorgedruckten Etiketten beklebt. Die Fokussierung des Marketings auf Individuali-sierung und Marktsegmentierung erfordert eine Vielfalt von Verpackungen mit entsprechend individuellen Informationen und Dekorationen. Zusätzlich verursacht die geringe Lagerhaltung bei Abfüllern und Handel eine laufende Reduzierung der Auftragslosgrößen bei den Verpackungsmittelherstellern. Dies hat zur Folge, dass die Produktivität und Wirtschaftlichkeit der klassischen Druckverfahren zur Bedruckung dieser Verpackungen abnehmen aufgrund langer Umrüstzeiten der Maschinen. Digitale Druckverfahren bieten hierbei erhebliche Entwicklungspotenziale, die bislang nicht beachtet wurden.

Projektziel
Ziel des Forschungsvorhabens HybridPrint ist die Entwicklung und Adaption einer innovativen Inkjet-Digitaldrucktechnologie auf runde bzw. unebene Oberflächen mit kleinen Radien. Die Herausforderung besteht darin, dass Inkjet-Drucker heute fast ausschließlich für die Bedruckung von Papier, Folien, Textilien etc. eingesetzt werden, nicht aber für dreidimensio-nale Verpackungsartikel.

Vorgehensweise
Dazu wird zunächst eine für gewölbte Oberflächen passende Druckkopftechnologie ausge-wählt. Hierbei werden verschiedene Druckköpfe und Vorbehandlungsmethoden mit den für die Druckartikel geeigneten Tinten getestet. Anschließend wird eine Steuerung entwickelt, mit welcher unterschiedliche Düsenabstände zur Bedruckung gewölbter Oberflächen kom-pensiert werden können. Weiterhin werden konstruktive Lösungen erarbeitet, mit denen sich auf kleinstem Raum mehrere Druckköpfe, deren Farbversorgung und die notwendige LED-Trocknung so anzuordnen ist, dass Artikel kleinster Durchmesser rundum mit hoher Qualität bedruckt werden können. Anschließend wird ein Druckmodul prototypisch für zylindrische Oberflächen entwickelt und getestet. Für eine praxisnahe Erprobung werden mehrere dieser Module in eine Mehrfarben-Druckmaschine integriert.

Anwendungspotential und erwartete Ergebnisse
Durch HybridPrint wird die Verpackungsindustrie trotz immer kleiner werdenden Losgrößen zukünftig in die Lage versetzt, eine wirtschaftliche Produktion am Standort Deutschland zu gewährleisten. Eine erhebliche Reduzierung der Rüstzeiten um bis zu 70 v. H. und Kosten-einsparungen in der Druckvorstufe von bis zu 80 v. H. sind zu erwarten. Die Projektergebnis-se lassen sich auf Anwendungsbereiche außerhalb des Verpackungsdrucks übertragen, zum Beispiel auf die Bedruckung von Gläsern und Glasflaschen, Flaschenverschlüssen und gewölbten Blenden für Haushaltsgeräte und Elektronikgeräte.

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Isimat GmbH Siebdruckmaschinen
• m print morlock gmbh & co.kg