Offsetdruck

Versatzdruck

Im Offsetdruck werden sehr hochwertige Verpackungen, insbesondere für feine und ultrafeine Wellpappe (E-, F- oder N-Welle), hergestellt. Hier zeigen wir Ihnen die Unterschiede, Vor- und Nachteile des modernen Offsetdrucks. Wirkungsweise des Offsetdrucks">Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten] Offsetdruck ist ein indirekter Flachdruck und die am häufigsten verwendete Technik im Buch-, Zeitungs-, Werbe- und Verpackungsdruck. Der Offsetdruck ist ein Verfahren des indirekten Flachdrucks. Zuerst wird die Druckfarbe auf einen Gummizylinder und dann auf das Substrat aufgebracht.

Dies schont die Druckform und kann zum Bedrucken verschiedenster Substrate wie z. B. in den Bereichen Altpapier, Pappe, Kunststoff (Folien), Kunststoff (Glas und Keramik), Blech und dank des druckwasserlosen Offsetdrucks auch auf DVDs eingesetzt werden.

Im Offsetdruck sind der Druck- und der Nichtdruckbereich auf gleicher Höhe. Die Druckform wird bei jeder Zylinderumdrehung zunächst von Befeuchtungswalzen angefeuchtet und dann von den Farbduktoren gefärbt. Bei den anderen hingegen nimmt sie eine Färbung an, sie werden gefärbt. Dabei handelt es sich um farbtragende Gestaltungselemente wie z. B. Text, Linie oder Rasterpunkt auf dem Substrat.

Der Drucktisch ist in der Standardausführung aus eloxiertem Aliminium. Dieser feine Wasserschleier in der Druckfarbe blockiert den Zutritt zu den bildgebenden Bereichen, sobald genügend Feuchtigkeit vorhanden ist. Die ganze Fläche der Druckform übernimmt ohne Befeuchtungslösung Druckfarbe; "die Druckform tönt über die ganze Fläche", wie man im Druckgewerbe sagt. Die im Offsetdruck hergestellten Erzeugnisse sind vor allem durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet:

Beim Offsetdruck (sowie im Hoch- und Seriendruck, im Unterschied zum Tiefdruck) können keine wirklichen Rastertöne ausgedruckt werden. Ob es nun um Farben geht oder nicht. Ein Gerät für den Vierfarbendruck ist daher aus vier Druckeinheiten aufgebaut. Wenn Sonderfarben bedruckt werden, brauchen sie jeweils ein eigenes Aufdruckwerk. Vier oder mehr Druckeinheiten sind in den jeweiligen Drucklinien hintereinander angeordnet und drucken jedes Blatt ineinander.

Die Offsetdrucktechnik ist eine konsequente Weiterführung der 1796 von Alois Senefelder entwickelten Lithografie (auch: Lithographie). Bei der Benetzung der neu geätzten bildgebenden Bereiche mit Feuchtigkeit wurden diese nicht mit der Lackierung bedeckt und so wurden nur die eingefetteten Bildbereiche einfärbt. Er legte mit seiner Erfindung den Grundstock für das Flachdruckverfahren, auf dem der heute übliche Offsetdruck aufbaut.

Die daraus entwickelte Offsetdrucktechnik wird zwei unabhängigen Ingenieuren zugeschrieben: dem amerikanischen Ira W. Rubel und dem in den USA ansässigen Einwanderer Ca?par Hermann. Um 1904 bauten beide Druckmaschinen mittelbar, d.h. von der Druckform über einen Gummizylinder auf das Papierblatt. Man unterscheidet prinzipiell zwei Arten von Offsetdruckmaschinen:

Der Name dieser Gerätetypen ergibt sich aus der Art der jeweiligen Substratzuführung. Bei der Bogenoffsetmaschine passieren die einzelnen Substratbögen hintereinander die Druckmaschine, während im Rollendruck die zu druckende Papierbahn von einer Walze abgespult wird. Bogenoffsetmaschinen werden aufgrund ihrer maximalen druckbaren Formate in Formate eingeteilt (siehe untenstehende Tabelle). Bevor der Druckvorgang gestartet wird, muss zunächst ein Papierstapel in den Einzug der Anlage eingeführt werden.

Dann hat das Zuführsystem die Funktion, die Bögen zu trennen, vom Anlegerstapel zum Anlegertisch zu befördern und sie dem ersten Farbwerk zuzuführen. Von dort aus werden sie in das erste Farbwerk transportiert. Beim Einzelblatteinzug wird jeder einzelne Druckbogen zunächst auf dem Stapel luftgesteuert getrennt, dann an der Anströmkante festgehalten, auf den Einlauftisch geleitet und von dort an das erste Farbwerk weitergeleitet.

Das folgende Blatt wird erst dann in den Einlauftisch gefördert, wenn das vorhergehende Blatt an das erste Farbwerk abgegeben wurde. Damit ist es möglich, mehrere Bögen gleichzeitig über den Einlauftisch zum Drucker zu transportieren. Aufgrund der schuppigen Überschneidung muss der nächste Blatt einen geringeren Abstand zum Farbwerk einhalten. In jeder konventionellen Bogenoffsetdruckmaschine ist zumindest ein Farbwerk bestehend aus Formzylinder, Gummituchzylinder, Druckzylinder, Farbwerk und Befeuchtungswerk vorhanden.

Jedes Farbwerk ist mit einem Dreizylindersystem ausgestattet. Das heißt, für jede Druckfarbe gibt es eine komplette Einheit mit eigener Platte, Gummituch und Druckzylinder. Mehrfarbenmaschinen verfügen auch über Transfertrommeln zwischen den Druckeinheiten, die den Druckbogen von einem Gerät zum anderen befördern. In der eingefügten schematischen Abbildung einer Bogenoffsetmaschine sind zwei Druckeinheiten in Serie mit je den wesentlichen Aggregaten dargestellt.

Über die Farbwerke wird die Farbe zugeführt, deren Funktion es ist, die Druckbereiche der Formulare dauerhaft mit der benötigten Menge an Farbe zu beaufschlagen. Der auf das Substrat übertragene Farbauftrag hat eine Schichtdicke von nur etwa 1 µm (1 µm = 0,001 mm). Über den in mehrere Bereiche mit einer Gesamtbreite von 25 bis 35 Millimetern aufgeteilten Farbbehälter werden die höherviskosen (sehr viskosen) Druckfarben zugeführt.

Es ist möglich, für jede Zonen einzeln einzustellen, wie viel Tinte der Bewegung beigefügt wird. Die Druckfarbe wird vom Farbbehälter zum Druckplattenzylinder durch ca. 15 bis 20 Rollen transportiert, die wechselweise mit einem harten Spezialplastik und Weichgummimaterial beschichtet sind. Feuchtmittel und Druckfarbe werden zunächst auf die Klischees übertragen, die die Bildinformation der entsprechenden Farbtrennung ausgeben.

Offsetdruck ist ein indirektives Aufdruckverfahren. Dabei wird die Druckfarbe oder Dispersion nicht unmittelbar vom Druckzylinder auf das Substrat aufgebracht, sondern zunächst auf ein Drucktuch. Die aus elastischen Materialien und Gewebelagen zusammengesetzten Drucktücher sind auf den Gummituchzylindern der Druckeinheiten montiert. Da das Druckbild von den Gummitüchern auf das Blatt gebracht wird, ist deren Qualität für das Ergebnis des Druckvorgangs entscheidend.

Deshalb haben die Gummizylinder, wie die Druckplattenzylinder, einen Durchgang, in dem sich die Klemmvorrichtungen zur Fixierung der Drucktücher befinden. Zur Fixierung der Drucktücher befinden sich diese. Die von der Druckplatte auf das Drucktuch übertragenen Druckbilder werden auf das Substrat übertragen. Dazu dient der Druckzylinder, der das Papierblatt durch das Druckereiwerk leitet.

Sie haben die Funktion, den Druckbogen zu befestigen, ihn durch die Bedruckungszone zu leiten und den für eine perfekte Bilderübertragung erforderlichen Aufdruck auf den Gummizylinder auszuüben. Die Druckzylinder haben die Funktion des Fixierens. Das Befestigen geschieht mit Zangen, die sich im Zylinderkanal befinden. Sie greifen das Blech an der Frontkante, leiten es durch das entsprechende Farbwerk und überführen es dann an die Greifzangen der Transferwalzen.

Dadurch wird das Blech an die nächste Arbeit weitergeleitet. Sobald die Druckbogen alle Druckeinheiten passiert haben, müssen sie genau auf einem Haufen liegen. Weil die Bögen jedoch mit sehr hoher Drehzahl eintreffen, müssen sie mit verschiedenen Führungselementen gebremst, gespannt und gerade geschoben werden. Für die anschließende Weiterverarbeitung ist ein glatter Abgabestapel von besonderer Wichtigkeit, um die Bleche genau den nachfolgenden Druckmaschinen zuzuführen.

Eine weitere Schwierigkeit in der Auslieferung ist das Trockenprinzip des herkömmlichen Offsetdrucks. Zur Vermeidung von Schmierereien oder Ablagerungen im Stapellauf wird der Abstand zwischen dem letzen Farbwerk und dem Abgabestapel für die Installation von Trockenwerken und Pudergeräten ausgenutzt. Aufgrund des sehr geringen Abstandes bleibt nicht genügend Zeit für eine komplette Abtrocknung der Druckfarbe.

Das feine Pulvergranulat, das über die gesamte Platte verteilt ist, sorgt jedoch dafür, dass die nicht trocknen Oberflächen in einem gewissen Abstand zum nächsten Blatt gehalten werden, wodurch das Risiko von Ablagerungen, Schmierereien und Blockaden auf ein Minimum reduziert wird. Anders als beim Bogendruck, bei dem der Schön-Wider-Druck in einem Druckdurchgang nur möglich ist, wird im Rollenoffset immer die Rolle auf beiden Seiten mitgedruckt.

Rollenträger/Wechsel, Spanneinheit, Druckeinheit, Falzaufbau und Falzwerk. In Heatsetmaschinen sind zwischen dem letzen Farbwerk und dem Falzaufbau ebenfalls ein Trocken- und ein Kühlwalzwerk eingebaut. Das Papier wird von der Spule abgespult und dem ersten Farbwerk mit einer konstanten Bahnzugkraft, die durch das Vorspannelement gesteuert wird, zugeführt. Dabei wird die Papierrolle von der Spule abgespult.

Weil die Papiersorte während dieses Prozesses sehr stark erhitzt wird, wird sie dann über Chillwalzen geführt. Anschließend fährt die Materialbahn - sowohl im Heatset- als auch im Coldsetdruck - in den Falzaufbau mit Trichter. Hier können unter anderem der Längenschnitt der Materialbahn, der erste Längsfalz und die Überlagerung der entstehenden Teillitzen gewährleistet werden.

Dadurch wird die Materialbahn kreuzweise geschnitten und die notwendigen Falten im Druckprodukt sichergestellt. Anders als im Bogenoffset, bei dem die Bleche nach dem Drucken in einer Reihe von weiteren Schritten zum gewünschten Ergebnis gebracht werden müssen, werden im Rollenoffset hauptsächlich Inline-Produkte zum fertigen Produkt aufbereitet.

Es tritt eine Verzögerung auf, bis die Umlaufgeschwindigkeit der neuen Walzen der Umlaufgeschwindigkeit der aktuell ablaufenden Trajektorie entspricht. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit der neuen Rollen so lange beschleunigt, bis die Umlaufgeschwindigkeit der Trajektorie erreicht ist. So wird beispielsweise mit einer elastischen Welle die abgehende Materialbahn auf die vorher aufgetragenen Verbindungen der neuen Welle gedrückt. Dann schneidet ein Schneidemesser die Altpapierbahn ab. Bei der Zufuhr der neuen Materialbahn wird die verbleibende Restwalze verlangsamt und ausworfen.

Anders als beim Fliegendem Spulenwechsel wird bei dieser Papiereinzugsvariante die neue Materialbahn aufgeklebt, wenn die Papiertrommeln vollständig zum Erliegen kommen. Das Papier wird von mehreren Führungsrollen gespeichert, zwischen denen die Materialbahn durchgeschleift wird. Beim Stillsetzen der beiden Walzen werden die Stege miteinander verklebt und die abgehende Stege mit einem Schneidemesser geschnitten.

In der Zwischenzeit wird die Anlage mit dem Material aus dem Papierspeicher mitgenommen. Der Lagertank wird durch Zusammenschieben der Führungsrollen entleert. Die neue Walze wird nach erfolgreichem Spleißen forciert, die Papierbahn wird der Anlage zugeleitet und der Papiersammelbehälter wird durch Auseinanderziehen der Führungsrollen wiederbefüllt. In der Regel gibt es zwischen dem Rollenwechsler und dem ersten Farbwerk ein Spannwerk (auch Einzugswerk genannt) zur Steuerung der Bahnenspannung.

Aufgrund der permanenten Scannung der Papierschicht werden selbst geringste Spannungsänderungen unmittelbar erfasst. Rollenoffsetmaschinen mit je vier Doppel-Druckwerken (Cyan[C], Magenta[M], Yellow[Y] und Schwarz[K]) sind im Allgemeinen für den 4/4-Farbendruck ausgelegt und haben Seitenzahlen von 8 bis 96 Blatt DIN A4 bis 96 Blatt DIN A4. Produkte nach DIN A4, die auf stationären Anlagen produziert werden, werden in der Regelfall inline in der Anlage verklebt oder ohne Einband für die anschließende Verarbeitung (Sammelheftung oder Klebebindung) hergestellt.

Produkte nach DIN A4, die auf horizontalen Anlagen produziert werden, werden in der Regelfall inline in der Anlage genäht oder ohne Einband für die anschließende Verarbeitung (Sammelheftung) hergestellt. Das abgewickelte und gespanntes Papier wird zunächst dem ersten Aggregat zugeleitet. Jedes einzelne Bedruckungswerk einer Rollenoffsetdruckmaschine setzt sich im Wesentlichen aus den Bauteilen Druckfarbe, Befeuchtungswerk, Plattenzylinder, Gummizylinder und, in gewissen Druckmaschinenkonfigurationen, einem Druckzylinder zusammen.

Für den gleichzeitigen Druck auf Vorder- und Rückseite der Bahn werden Doppel-Druckwerke bestehend aus zwei Platten- und zwei Gummizylindern sowie Farb- und Feuchtwerke verwendet. Im Gegensatz zu Bogenoffsetmaschinen ist bei dieser 4-Zylinder-Bauweise kein besonderer Metall-Druckzylinder erforderlich, da die Gummizylinder als Druckzylinder gegeneinander wirken. Abhängig von der Anlage werden herkömmliche Drucktücher mit Spannschienen, Drucktücher mit Sleeve-Technologie oder mit Minigap-Technologie verwendet.

Je nach Typ variieren die Zahl und Ausrichtung der Walzen im Unterdruckwerk. Die konventionellen 4-Türme-Rollenoffsetmaschinen müssen bei Versionsänderungen vollständig angehalten werden, was zu höheren Einricht- und Qualitätskosten führen kann, während die 5-Türme oder 6-Türme-Rollenoffsetmaschinen die durch Versionsänderungen während des Betriebs verursachten Abfall- und Qualitätschwankungen reduzieren können.

Man unterscheidet zwischen Druckwerken in kurzen Einheiten mit Flexodrucktechnik oder einfachen Offsetdruckwerken und vollwertigen Offsetdruckwerken. In diesem Bereich werden nach dem letzen Farbwerk Trocknungssysteme und Kühlwalzeneinheiten benötigt, da hitzetrocknende Farben verwendet werden. Heatset-Tinten werden vor allem durch Verdampfung der darin enthaltene Mineralöle getrocknet, die als Verdünnungsmittel wirken. Zu diesem Zweck werden Heizlufttrockner verwendet, die erwärmte Druckluft zu beiden Seiten des Papierbandes anleiten.

Die genannten höheren Betriebstemperaturen bewirken eine Erwärmung der Bahn auf ca. 110 °C bis 120 °C. Allerdings verdunsten nicht nur die Mineralöle aus der Tinte, sondern auch ein Teil des im Druckpapier befindlichen Wasser. Diese Nebenwirkung bewirkt ein Abtrocknen der Bahn, was je nach Papierqualität zu unterschiedlichen Fehlern wie z. B. Wellengang, Blasengang und statische Ladung des Papiers und damit zu Fehlern in der Produktion und im Betrieb der Papiermaschine in der Produktion und im Betrieb der Papiermaschine mit sich bringen kann.

Erst bei der nachfolgenden Abkühlung der Papierschicht im Kühlwalzwerk findet die Härtung statt. Hier wird die Materialbahn auf glänzend verchromten Walzenflächen abrupt auf 20 C bis 30 C abkühlt. Dadurch wird die Druckfarbe härter und erhält den für den Heatsetdruck charakteristischen Glanzgrad. Nachdem der Ausdruck abgeschlossen ist, wird die Materialbahn in den Falzaufbau und dann in den Ordner eingeführt.

Mit diesen Einheiten wird sichergestellt, dass die gedruckte Papierbahn bis zum angestrebten Zielformat aufbereitet wird. Zuerst wird die Papierbahn im Falzaufbau längs geschnitten und die entstehenden Teillitzen mittels Wendeschienen übereinander gelegt. Diese geschnittenen Bleche werden dann in der Falzmaschine nachbearbeitet. Für die Herstellung eines Druckerzeugnisses im Offsetdruck werden neben der Druckmaschine auch Hilfsmittel wie Druckplatten, Substrate, Farben und Feuchtigkeit verwendet.

Bei den Informationsspeichern oder Bildträgern im Offsetdruck handelt es sich um dünnwandige Druckformen, die in der Regel aus anodisiertem Stahl bestehen. Pro zu druckender Druckfarbe wird eine Druckplatte pro Druckfarbe erforderlich. Somit können Folien aus Datensätzen (Computer-to-Film), auch Klischees in zusätzlichen Belichtern (Computer-to-Plate) oder auch Klischees unmittelbar in einer Anlage (Computer-to-Press) Belichter-Belichtungen durchgeführt werden. Neben den für das Produkt extrem bedeutsamen visuellen Merkmalen muss das Substrat auch eine gute Druckfähigkeit haben.

Mit Druckfähigkeit meinen wir die Lauffähigkeit des Substrats in der Druckmaschine, mit Druckfähigkeit meinen wir vor allem die Farbaufnahme und den optischen Eigeneffekt. Je nach Verfahren wird das Substrat während des Druckvorgangs einer verhältnismäßig hohen Belastung ausgesetzt. Darüber hinaus kommt es häufig zu statischer Ladung, die vor allem durch den Reibungskontakt der Bögen hervorgerufen wird. Im Offsetdruck werden im Allgemeinen hochviskose (sehr viskose) Farben verwendet, die aus Farbpigmenten, Bindern und Zusatzstoffen aufgebaut sind.

Der Bindemittelaufbau beeinflußt unter anderem die Haftung der Farbpigmente auf dem Substrat, den Glanzgrad und das Trockenverhalten der Druckfarbe. Sie ist ein entscheidender Faktor dafür, dass eine Druckfarbe in einem Druckprozess gedruckt werden kann; sie muss daher auf die Besonderheiten des Herstellungsprozesses und teilweise auch der Druckauflage angepasst sein. Je nach Verfahren müssen Offset-Druckfarben in der Regel eine bestimmte Menge an Feuchtwasser als Dispersion während des Druckvorgangs im statischen Gleichgewichtszustand (ständiger Ein- und Ausstausch) aufnehmen können.

Neben dem Einsatz von Kondenswasser hat das Befeuchtungsmittel eine Vielzahl von Aufgabenstellungen, die auf die Maschinen-, Substrat- und Betriebsbedingungen zugeschnitten sind. Zu diesem Zweck muss es möglich sein, einen Teil davon in die Druckfarbe zu emulgieren, was jedoch die Rieselfähigkeit unter den maschinellen Bedingungen nicht beeinträchtigen darf. Während der Druckläufe sollen Störgrößen durch Verschmutzung durch Substrat, Druckfarbe oder verwendetes Trinkwasser ausgeglichen werden.

Die wasserlosen Offsetdrucke sind eine weitere Entwicklung des herkömmlichen Offsetdruckes, dessen wirtschaftliche Ausbreitung in den 1970er Jahren begonnen hat. Zur Trennung der Druckbereiche von den nicht bedruckten Bereichen auf der Druckplatte werden Werkstoffe mit unterschiedlicher Oberfläche verwendet. Der Silikonfilm hat eine niedrigere Flächenspannung als die Tinte und ist daher nicht mit Druckfarbe befeuchtet.

Der wasserlose Offsetdruck hat unter anderem den Vorzug eines extrem präzisen und scharfkantigen Ausdrucks aufgrund der fehlenden Konkurrenz zwischen Farbe und Feuchtmittel, so dass wesentlich genauere Siebe als im herkömmlichen Offsetdruck bedruckt werden können. Der UV-Offsetdruck ist eine Spezialform des Offsetdruckes. Dieser Prozess erfordert eine Sonderausstattung der Offset-Druckmaschinen sowie Sonderdruckhilfsmittel. Bei einer zweiten Offsetvariante mit strahlenhärtenden Farbtönen werden Elektronstrahlen zur Farbtonhärtung eingesetzt.

In der Druckfarbe sind die Härtereaktionen empfindlich gegenüber Sauerstoff. Es entstehen Kompaktaggregate im Offsetdruck bis zum DIN A3-Format, die noch für kleine Druckjobs eingesetzt werden. Dabei ist der kleine Offsetdruck eine eigenständige Abteilung im Bereich der Bogen- und Rollendruckmaschinen.

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