Druckvorbehandlung mit Plasma
Die Druckvorbehandlung mit Plasma hat sich in allen gängigen Druckverfahren wie Digitaldruck, Tampondruck, Sieb- oder Offsetdruck als Standardprozess etabliert. Durch die Plasmabehandlung wird die Haftung der Druckfarben und Lacke auf der Oberfläche enorm verbessert, wodurch die Druckqualität deutlich steigt. Die Oberflächen vieler Materialien wie Metalle, Glas, Keramik und sogar Naturmaterialien wie Holz und Textilien lassen sich oft nur sehr schwierig bedrucken, sind allerdings anfällig für Plasmafunktionalisierung. Durch die Druckvorbehandlung mit Plasma lassen sich viele Polymere mit typisch „antihaftbeschichteten“ Oberflächen nach der Plasmabehandlung erfolgreich bedrucken und lackieren.
Das Bild verdeutlicht das Zusammenspiel von Oberflächenenergie, Druckfarbe und Plasma. Im oberen Bild sehen wir einen Tropfen Tinte, der auf eine Oberfläche aufgetragen wurde und darunter das daraus resultierende Druckergebnis. Der erste Tropfen hat einen sehr großen Kontaktwinkel von über 90° und benetzt daher die Oberfläche sehr schlecht, was dazu führt, dass sich die Tinte auf der Oberfläche zusammenzieht und nicht gleichmäßig benetzt. Die beiden Tropfen in der Mitte haben bereits einen flacheren Kontaktwinkel, dementsprechend verbessert sich auch das Druckergebnis. Das beste Resultat erhält man, wenn der Kontaktwinkel 0° ist, da dann die Tintentropfen auf der Oberfläche gut benetzen und ein ebenmäßiges Druckbild erzeugen.
Durch die erhöhte Benetzbarkeit entstehen größere Tintentropfen mit niedrigem Kontaktwinkel. Dies resultiert in einem Druckergebnis mit scharfen Kanten und einer hohen Farbbrillianz, da die Tropfen ineinanderfließen und somit ganzflächig benetzen.
Die Plasmabearbeitung erreicht den Oberflächenfunktionalisierungseffekt durch eine Kombination aus ultrafeiner Oberflächenreinigung von organischen Verunreinigungen, Modifikation der Oberflächentopographie und Abscheidung funktioneller chemischer Gruppen. Die Plasmafunktionalisierung von Oberflächen kann bei Atmosphärendruck mit Druckluft oder typischen Industriegasen wie Wasserstoff, Stickstoff, Formiergas und Sauerstoff durchgeführt werden. Sie vermeidet teure Vakuumanlagen oder Nasschemie, was sich positiv auf Kosten, Sicherheit und Umwelt auswirkt. Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten ermöglichen darüber hinaus zahlreiche industrielle Anwendungen.
Vorteile der Druckvorbehandlung mit Plasma
Plasma reinigt, stärkt und funktionalisiert die Oberfläche. Alle diese Effekte, die für ein besseres Druckergebnis erforderlich sind, werden gleichzeitig in einem Schritt erreicht:
- Feinstreinigung, keine Rückstände
- Bessere Farbhaftung
- Hohe Alterungs-, Griff- und Witterungsbeständigkeit
- Hervorragende Farbbrillianz
- Schonende, zerstörungsfreie Oberflächenbehandlung
- Keine Nasschemie
- Druckluft oder billige ungiftige Arbeitsgase
- Umweltfreundlichkeit
- Keine teuren Vakuumanlagen
- Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten
- Einfache Integration in bestehende Produktionslinien
Anwendungsbeispiele
Plasmabehandlung für verbesserte Druckqualität im Kennzeichnungsdruck
Plasma im Kennzeichnungsdruck gewinnt zunehmend an Bedeutung, da der Druck von Data-Matrix-Codes einer hohen Druckqualität und Abriebfestigkeit bedarf.
Plasma-Vorbehandlung beim Kennzeichnungsdruck
Ein führendes Unternehmen in Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Werkzeuglösungen für die Oberflächenbearbeitung, setzt den neuen piezobrush® PZ3-i in Verbindung mit dem KEYENCE MK-G1000SA Continuous-Inkjet-Drucker ein um PTFE-Gewebe sicher und effektiv zu kennzeichnen.
Produktlaunch piezobrush® PZ3-i
Das Highlight des diesjährigen Messeauftritts auf der Bondexpo ist die weltweit erstmalige Präsentation der kompakten Integrationslösung piezobrush® PZ3-i. Das Kaltplasma-Gerät ist für die Integration in bestehende Fertigungsanlagen vorgesehen und daher kompakt, sicher und effizient konzipiert. Es eignet sich somit hervorragend für die Vorbehandlung vor dem Verkleben, Bedrucken und Laminieren.
Referenz: Universität Stuttgart
Die Universität Stuttgart nutzt den piezobrush® PZ3 im 3D Druck zur Oberflächenaktivierung und Plasmareinigung von Substraten.
Die Ritzi Industriedrucktechnik GmbH nutzt das Plasma-Handgerät piezobrush zur Vorbehandlung von PEI im Industriedruck.
