Siebdruck auf Kunststoffverpackungen
Nachhaltige und hochwertige Dekoration
Der Siebdruck ist ein weit verbreitetes Druckverfahren zur Dekoration und Veredelung von Verpackungen aus Kunststoff, Glas und Metall. Dieses Verfahren ermöglicht eine hochwertige und kostengünstige mehrfarbige Dekoration von Rundkörpern (Körperdruck) sowie planen Oberflächen (Flachdruck). Durch Rasterung sowie Farbseparation von Druckmotiven können nahezu fotorealistische Motive, komplexe Farbverläufe sowie Schattierungen mittels Siebdruck realisiert werden.
Im Vergleich zu anderen Dekorations- und Kennzeichnungstechnologien, wie zum Beispiel der Etikettierung, dem Inmouldlabeling oder dem Sleeven, ist eine Dekoration mittels Siebdruck umwelt- sowie recyclingfreundlich. Durch das Auftragen der Siebdruckfarbe auf die Verpackung entstehen keine Materialverbunde, die im Recyclingprozess, wenn überhaupt, nur schwer voneinander zu trennen sind. Die Siebdruckfarbe löst sich während des mechanischen Recyclings und verhindert eine erneute Verarbeitung der wiederaufbereiteten Rohstoffe.
Wie funktioniert der Siebdruck auf Kunststoffverpackungen?
Flach- und Rundkörperdruck kurz erklärt.
Der Siebdruck ist ein Schablonen-Druckverfahren. Die Schablone ist hierbei ein feinmaschiges Siebgewebe, welches auf einen Rahmen aufgespannt ist. Das Siebgewebe ist beschichtet und ist abhängig vom Druckbild mit durchlässigen Stellen versehen. Mithilfe einer Rakel wird Siebdruckfarbe, die in das Drucksieb gegeben wird, durch die offenen Stellen im Siebgewebe auf die zu bedruckende Fläche gedrückt. Im Anschluss wird das Sieb von der bedruckten Fläche abgehoben und die Druckfarbe mittels Wärme oder UV-Belichtung getrocknet. Bei mehrfarbigen Druckbildern werden die benötigten Farben hintereinander auf die zu bedruckende Fläche aufgetragen. Hierbei wird pro Farbe jeweils ein eigenes Drucksieb benötigt.
Ablauf des Siebdruckverfahrens
Das Siebdruckverfahren besteht im Wesentlichen aus fünf Prozessen, wobei die Schritte zwei bis fünf bei mehrfarbigen Drucken, pro Druckfarbe separat durchgeführt werden müssen:
| 1. Vorbereitung des Druckbildes: Das Druckbild wird digital erstellt, in einzelne Farbebenen unterteilt und diese im Anschluss mittels hochdichter Druckertinte mit einem Tintenstrahldrucker auf eine transparente Folie gedruckt. Der sogenannte Siebdruckfilm entsteht. |
| 2. Erstellen der Drucksiebe: Der mit einem feinmaschigen Gewebe bespannte Siebrahmen wird mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet. Nachdem diese eingetrocknet ist, wird der Siebrahmen auf den Siebdruckfilm in ein Belichtungsgerät gelegt. Die Beschichtung härtet, mit Ausnahme der durch den Siebdruckfilm verdeckten Stellen aus. Nach der Belichtung wird die Beschichtung an den unbelichteten Stellen ausgewaschen. Somit entsteht das fertige Drucksieb. |
| 3. Vorbereitung der Siebdruckfarbe: Die benötigte Siebdruckfarbe wird entsprechend der benötigten Farbtöne (Pantone, HKS oder RAL) angemischt. Je nach Viskosität wird die Farbe verdünnt oder verzögert. |
| 4. Siebdruckvorgang: Das erstellte Drucksieb wird in die Siebdruckmaschine eingespannt. Die passende angemischte Farbe wird in das Sieb gegeben und anschließend mit Hilfe der Siebdruckrakel durch die offenen Stellen des Drucksiebes auf die zu bedruckende Fläche gedrückt. |
| 5. Trocknung und Aushärtung: Nach jedem Farbauftragsprozess, wird die aufgetragene Siebdruckfarbe getrocknet bzw. ausgehärtet. Je nach verwendeter Farbe erfolgt dies durch Wärmebehandlung (lösungsmittelhaltige Farbe) oder durch Bestrahlung mit UV-Licht (UV-aushärtende Farbe). |
Der Aufbau und die Bestandteile einer Siebdruckmaschine
Wie funktioniert eine Siebdruckmaschine?
H&K Müller verfügt in der hauseigenen Siebdruckerei über insgesamt fünf Siebdruckmaschinen für bis zu vierfarbigem Siebdruck, die speziell auf die Anforderungen für das Bedrucken von Kunststoffverpackungen hin konstruiert und gebaut worden sind. Im Wesentlichen bestehen Siebdruckmaschinen aus einem Zuführ- sowie Transportband, einer Vorbeflammung, Siebdruckwerken, Belichtungsstationen (bei UV-trocknenden Druckfarben), einem Trockenband (bei lösungsmittelhaltigen Druckfarben) sowie einer optionalen Druckbildkontrolle mittels Hochgeschwindigkeitskamera.
Die zu bedruckenden Spritzgussteile und -verpackungen werden auf ein Zuführband gestellt, welches die Artikel im Anschluss in die Siebdruckmaschine befördert. In der Maschine werden die zu bedruckenden Spritzgussteile, je nach Artikelgeometrie, an ein Transportkarussell oder Transportband übergeben. Die Transporteinheit führt die Artikel dann nacheinander an den einzelnen Stationen (Vorbeflammung, Siebdruckwerk, Belichtungsstation, Kamerakontrolle) vorbei, bevor es die fertig dekorierten Teile zum Verpacken ausschleust.
Bei der Vorbeflammung werden die Molekülbindungen in der Oberfläche der zu bedruckenden Kunststoffoberfläche mittels einer Flammvorbehandlung aufgebrochen, um eine höhere Anbindung der im Anschluss aufzubringenden Druckfarben zu erhöhen.
In der Siebdruckeinheit wird das Drucksieb mit dem gewünschten Druckmotiv eingespannt. Mit einer Rakel wird die im Sieb befindliche Siebdruckfarbe durch Maschen im Drucksieb auf den zu bedruckenden Artikel gedrückt.
Im Anschluss wird die aufgetragene Siebdruckfarbe in der Belichtungsstation mit UV-Licht belichtet und ausgehärtet. Bei lösungsmittelhaltigen Farben erfolgt die Aushärtung nach dem Druck in einem Trockenbandtunnel.
Abschließend werden die bedruckten Spritzgussteile in einer Kamerakontrolle mittels einer Hochgeschwindigkeitskamera abgescannt und die Aufnahmen mit Referenzmustern verglichen. Fehlerhafte Artikel werden durch eine Druckluftdüse ausgeschleust.
Es ist zu erwähnen, dass es pro gedruckter Farbe einer Siebdruckstation sowie Belichtungseinheit bedarf.
Vorteile und Nachteile des Siebdruckverfahrens
Vorteile
| Umweltfreundlich, da kein Materialverbund mit Verpackung entsteht |
| Kostengünstige Form der Dekoration |
| Hochwertige Optik und Haptik, hohe Deckkraft der Druckfarben |
| Nahezu fotorealistische Druckmotive können realisiert werden |
| Druckkosten sinken mit steigender Produktionslosgröße |
Nachteile
| Druckvorlagen müssen vor Sieberstellung erstellt werden |
| Sieberstellung pro Druckfarbe vor erstem Druck erforderlich |
| Bei Druckbildänderungen bedarf es neuer Druckvorlagen und Siebe |
Referenzprodukte - Kunststoffdosen mit Siebdruck
Kunststoffverpackungen mit Siebdruck-Dekoration von H&K Müller
Ihre individuell dekorierte Verpackung aus einer Hand
H&K Müller ist Full-Service-Dienstleister im Bereich spritzgegossener Kunststoffverpackungen. In der hauseigenen Konstruktions- und Entwicklungsabteilung werden alle Kunststoffverpackungen in enger Abstimmung mit den jeweiligen Kunden entwickelt. Nachdem die fertig konstruierte Kunststoffverpackung dem Kunden mittels Stereolithografie-Muster vorgestellt und von diesen freigegeben worden ist, erfolgt der Bau eines Spritzgusswerkzeuges im eigenen Werkzeugbau von H&K Müller.
Da nahezu alle für den Bau der Spritzgusswerkzeuge erforderlichen Prozesse, hausintern bei H&K Müller durchgeführt werden, können kurze Lieferzeiten realisiert und somit flexibel auf Kundenwünsche reagiert werden.
Die 55 Spritzgussmaschinen in der Spritzgussproduktion von H&K Müller bilden einen Bereich von 50 t bis 220 t Schließkraft ab und sind größtenteils mit Peripheriegeräten sowie Entnahmerobotern ausgestattet. Neben dem eigenen Sieb- und Prägedruck können auf Kundenwunsch auch ein Offsetdruck sowie eine Metallisierung realisiert werden. Große Lagerflächen sowie ein ausgeklügeltes Logistiksystem ermöglichen individuelle Lieferkonzepte, welche speziell auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten sind.
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