Buchdruck im Softcover

Der erste Eindruck, den man vor dem Buchregal bei der Auswahl eines Buches bekommt, ist der Umschlag. Dieser kann natürlich individuell bedruckt werden. Aber die Farbe, der Klappentext und die Gestaltung wirken nicht für sich allein. Auch die Verarbeitung und Haptik (wahrgenommene Struktur u. a. durch Fühlen) des Umschlags sind entscheidend.
Hat das Buch einen Umschlag aus flexiblem, dünnen Karton oder Kunststoff, dann nennt man diesen Softcover. Einen Softcover-Umschlag verwendet man zum Beispiel für Fachbücher, Romane oder wissenschaftliche Werke. Denn das Buch liegt dann gut in der Hand und ist im Gegensatz zum Beispiel zum Hardcover meist etwas günstiger. Was sich sowohl bei kleinen, als auch bei größeren Auflagen bemerkbar macht.

Früher wurde die Technik oft eingesetzt, um Taschenbücher in großen Auflagen zu produzieren. Diese Art der Bücher wird heute noch so produziert. Allerdings hat sich das Einsatzgebiet der Softcover durch die verschiedenen Veredlungsmöglichkeiten und technischen Fortschritte durchaus vergrößert.

Cellophanierung

 

Die Möglichkeiten ein Softcover zu veredeln, sind breit gefächert. Durch die Tatsache, dass beim Softcover oft Papier mit einem Gewicht um die 300 g/qm verwendet wird, ist mit dem Umschlag quasi alles möglich, was auch mit einem einzelnen 300 g/qm Papierbogen möglich ist. Stanzen, Prägen und Lasern sind nur einige wenige Variationen.

Sehr üblich und weit verbreitet ist die Cellophanierung. Sie macht das gesamte Buch noch einmal widerstandsfähiger, zum Beispiel gegen Fingerabdrücke und Feuchtigkeit. Durch die hauchdünne Folie, die auf das Papier aufgebracht wird, erhält das Buch auch eine ganz besondere „Griffigkeit“. Zusätzlich ist sie ein weiterer Scheuerschutz für den gesamten Buchblock und veredelt das komplette Aussehen des Buches.

Eine Cellophanierung ist in matt oder glänzend möglich. Beides kann bewusst als Gestaltungsmittel verwendet werden und den Charakter eines Umschlages stark in die eine oder andere Richtung verändern. Wenn bestimmte Farbstiche gewünscht sind, können diese nicht nur im Druck und bei der Auswahl des Papiers umgesetzt werden, sondern auch in der Cellophanierung.

Klebebindung

Neben der Spiralbindung und dem Hardcover, welches sich auch in Verbindung mit einer Klebebindung umsetzen lässt, ist die Klebebindung allein eine der gebräuchlichsten Bindeweisen. Nicht zuletzt, weil sie vom Preis-Leistungsverhältnis für gewisse Auflagen nahezu unumgänglich ist. Die Klebebindung ist die üblicherweise verwendete Bindung bei einem Softcover. Mit Hilfe einer Klebebindung können sowohl einzelne Seiten als auch gefalzte Lagen zu einem Buch verklebt werden. Wobei Letztere wohl im Vergleich eine etwas hochwertigere Verarbeitung ist, denn die einzelnen zu Lagen gefalzten Druckbögen werden hier oft noch bei einem Zusatzschritt vernäht (zusammengeheftet). Als Klebstoff können sowohl Hotmelt-Kleber, als auch PUR-Klebstoffe genutzt werden. Beide Klebstoffe werden erhitzt und erhärten nach dem Auftragen beim Abkühlen.

Eine Klebebindung wirkt sehr professionell und hochwertig. Nicht zuletzt deshalb, weil sie nahezu jeder aus dem Buchhandel kennt. Ab einer Rückenstärke von circa 4 mm kann man über eine Klebebindung nachdenken. Das lässt sich leider nicht in einer Seitenzahl ausdrücken, da die Gesamtdicke auch von der Dicke (dem Gewicht) des Papiers abhängig ist.

Die Technik, die einzelnen Seiten direkt mit dem Buchrücken zu verkleben, ist schnell und vergleichsweise günstig. Dabei stehen dem Auftraggeber viele Möglichkeiten der Veredelung zur Verfügung. Im besten Fall wird der Buchblock vor dem Kleben noch gerillt. Dann lässt sich das komplette Buch besser aufschlagen.

Gestaltungsmöglichkeiten bei einem Softcover:

  • Prägen, Folieren, Stanzen, Lasern, …
  • Papierauswahl (Farbe, Dicke, Struktur)
  • Bindeweise: zusätzlich geklebt und vernäht, Bögen einzeln oder zu Lagen gefalzt

Wann macht ein Softcover überhaupt Sinn?

Ein Softcover kann sich mit den richtigen Maschinen, dem passenden Format und gar keinen oder nur wenigen Veredlungsschritten überraschenderweise schon ab einer Auflage von einem einzigen Buch oder einer Broschüre lohnen. Die Anforderungen an ein Softcover sind nahezu die gleichen, wie an eine Klebebindung, denn beide werden meist in Verbindung eingesetzt.

Ein weicher Umschlag aus Karton macht besonders dann Sinn, wenn die Bücher oft verwendet werden und/oder kostengünstiger als mit einem Hardcover produziert werden sollen. Ein Hardcover wirkt im ersten Moment vielleicht hochwertiger, ist aber im Alltag auch um einiges unpraktischer. Gerade bei Katalogen oder Büchern, die auch mal ohne feste Unterlage genutzt bzw. gelesen werden, ist ein Hardcover schwerer zu händeln.

Blueprint/ Blueprint 3D

Der Trend geht weg davon, dass eine Druckerei nur noch den Auftrag entgegennimmt, ihn durch die Maschine jagt und ausliefert. Auch in der Printbranche sind mittlerweile Dienstleistungen gefragt. Blueprint bzw. Blueprint 3D sieht sich als Druckdienstleister, der nicht nur druckt und drucken lässt, sondern seine Kunden auch berät und ganzheitlich betreut.

Das Angebot

 

Blueprint bzw. Blueprint 3D ist ein Berliner Druckdienstleister, der sich auf die ganzheitliche Betreuung von Printprodukten aller Art spezialisiert hat. Das Angebot ist breit gefächert. Es stehen mehrere Drucksysteme und -techniken zur Verfügung, ein Grafik- und Designstudio ist auch vorhanden. Im Portfolio des Unternehmens stehen unter anderem: Broschüren und Bücher inkl. deren Bindungen, Flyer und Plakate, Karten, Geschäftsausstattung, Ordner und Mappen, Werbetechnik und auch erste 3D-Objekte.

Auch vor individuellen Druckprodukten und den zugehörigen Sonderlösungen schreckt das Unternehmen nicht zurück. Im Grunde lohnt es sich, bei nahezu jedem Printprodukt zumindest einmal anzufragen, ob Blueprint oder Blueprint 3D eine Lösung parat hat.

Die Techniken

Blueprint bietet nicht nur Sieb-, Tampon-, Digital- und Offsetdruck, sondern auch alle dazu benötigten Dienstleistungen von der Layoutentwicklung über den Lettershop bis hin zur Logistik. Der Vorteil vieler Drucktechniken in einem Haus ist, dass die Möglichkeit besteht, direkt zu vergleichen, welche Technik am besten zum Kunden und dessen Produkt passt. Denn nicht jedes Produkt, mit jeder Auflage und jeder Verarbeitung, passt zu jeder Maschine. Um kostengünstig und gut zu arbeiten, lohnt ein Vergleich.

Blueprint hat mit dem Bereich Blueprint 3D als erster herkömmlicher Druckdienstleister die Palette der Drucktechniken auch um die 3D-Sparte erweitert. In der Medizintechnik, der Architekturplanung, im Maschinenbau, im Marketing beim Objektdesign oder Modellbau werden bereits 3D-Drucke verwendet. Auch für den Modellbau, beim Schmuckdesign, in der Kunst oder zur Ersatzteilfertigung ist diese Technik von Bedeutung. Blueprint kann auch in diesem Bereich, sowohl bei der Erstellung von Modellen als auch beim Druck selbst behilflich sein.

Der Service

consulting

Der Service bei Blueprint soll im Grunde ein Komplettpaket inkl. Rundum-Service sein. Wenn der Kunde es wünscht, kann sich der Druckdienstleister Blueprint, um alle einzelnen Schritte, die zur Erstellung des Druckproduktes notwendig sind, kümmern. So ist es möglich von der Design- und Druckvorlagenherstellung bis hin zum Versand der Druckprodukte, alles aus einer Hand und aus einem Hause zu bekommen. Das Unternehmen ist breit aufgestellt und verfügt über jede Menge theoretisches und auch praktisches Knowhow.

Blueprint hilft in Problemen und Aufgabenstellungen rund um:

  • Tampon-, Sieb-, Offset- und Digitaldruck
  • 3D-Druck
  • Versand und Logistik
  • Druckvorlagenherstellung
  • Grafik- und Design
  • Personalisierung

Die Firmenphilosophie

Blueprint ist ein kraft- und leistungsorientiertes Druckunternehmen mit Blick in die Zukunft. Das Unternehmen versucht nachhaltig und fair zu produzieren. Das zeigt sich nicht nur in der Auswahl der Bank und den gezahlten Mindestlöhnen, sondern auch in einem hohen Umweltbewusstsein: Im Rahmen der Aktion „Blatt für Blatt“ werden für jede Palette Papier, die im Unternehmen verbraucht wird, fünf Bäume bei „United Nations Environment Programme“ für „Plant for Planet“ gesponsert. Der Strom wird von regenerativen Energiequellen bezogen.

Auch die Druckfarben- und Systeme sind nach ökologischen Aspekten ausgesucht. So werden im Offsetdruck mineralölfreie Farben verwendet und im Digitaldruck setzt man bei Blueprint auf Xerox-Systeme mit sogenanntem EA-Toner (auch für Lebensmittel einsetzbar laut TÜV Rheinland). Die eingesetzten Druckmaschinen arbeiten so schadstoffarm und energieeffizient wie möglich. Darauf wird auch bei Neuanschaffungen geachtet.
Auch im 3D Druck, in dem sich alle ja irgendwie noch forschend und entwickelnd bewegen, wird auf größtmögliche Umweltverträglichkeit geachtet.

Zeitungsdruck

Zeitungen sind nach wie vor ein aktuelles Medium. Sie sind kurzlebig. Das Papier ist oft recycelt. Bei einer Zeitung muss nicht zwingend auf Perfektion im Druck geachtet werden. Sie müssen allerdings, mehr denn je, schnell, flexibel und unter hohem Kostendruck produziert werden. Das sind hohe Anforderungen an den Zeitungsdruck, sowohl was die Technik als auch was das Personal betrifft.

 

Der Buchdruck als Vorgänger

Bevor überhaupt Zeitungen gedruckt wurden, verwendete man Gutenbergs Grundidee zur Vervielfältigung von Schrift erst einmal für einzelne Seiten und langlebige Bücher. Die Technik war aufwändig und es war zur Zeit des Erfinders um 1450 nicht daran zu denken, monatlich, wöchentlich oder gar täglich etwas zu veröffentlichen. Dafür war der Druck zu teuer und zu langsam.

In den Anfängen der Drucktechnik wurden Bögen mit Hilfe beweglicher Holz-, später Blei-Lettern direkt bedruckt. Für jede Seite wurden die einzelnen Buchstabenformen oder manchmal auch vorgefertigte Wörter in Kästen zu einer Seite zusammengesetzt und dann von dieser Druckform aus vervielfältigt. Das war sehr arbeits- und zeitaufwendig. War eine Seite oft genug gedruckt, wurden die Formen der einzelnen Buchstaben wieder auseinandergenommen und zur nächsten Seite zusammengesetzt. Auch wenn einige Schritte durch Maschinen erledigt wurden, fehlte die entscheidende Technik, um Zeitungen wirklich effizient zu drucken.

Stereotypie – der Sprung vom Bogen zum Rollen-Offset

Natürlich war zur Umsetzung des heutigen Zeitungsdrucks im Rollen-Offset mehr als eine Entwicklung notwendig. Da geht es um Papierpreise und Verarbeitungsschritte, um Kosten und Effizienz. Ein Schritt allerdings war bahnbrechend: die Stereotypie.

Buch-Druckformen waren wenig flexibel und schwer noch dazu. Ob von Anfang an mit Stereotypie gearbeitet wurde, ist nicht genau überliefert. In jedem Fall wird so die Erstellung einer Druckform (zum Beispiel) aus Gusseisen für jede Seite bezeichnet. Dieser Zwischenschritt – mit Erstellung einer Gussform aus den ursprünglich zusammengesetzten Lettern und der Herstellung der Druckform – ist natürlich ein zusätzlicher Arbeitsaufwand. Trotzdem lohnt es sich. Denn es gibt einen entscheidenden Vorteil. Unter anderem ist die hergestellte Druckform archivierbar (Die Lettern wurden mit oder ohne Stereotypie nach dem Druck wieder genutzt und für neue Druckseiten gebraucht. Das bedeutet, dass ohne Stereotypie die Druckform für bereits gedruckte Seiten für Nachdrucke oder Korrekturen verloren ist.).

Rollenoffset

Eine zylindrische Druckform war mit Gutenbergs Technik nicht wirklich möglich. Die direkten Weiterentwicklungsformen finden sich eher im Bogen-Offset. Um schnell und direkt von der Rolle zu drucken, mussten andere Techniken her.
Durch Übertragungs-Druckformen entsteht eine indirekte Druckform. Die ursprüngliche Form kommt mit dem Bedruckstoff nicht mehr in Berührung. So ist eine flexible Druckform möglich und das Bedrucken von kompletten Papierrollen. Der erste Schritt zum Rollenoffset ist somit mit der Stereotypie getan.

Mit Hilfe chemischer und technischer Fortschritte sind mittlerweile Druckformen für den Offsetdruck, der ein indirektes Flachdruckverfahren ist, möglich. Offsetfarben sind auf einer Fettbasis hergestellt. Die flachen Platten haben sowohl fettfreundliche als auch wasserfreundliche bzw. fettabweisende Stellen in verschiedenen Abstufungen. Die druckenden Stellen nehmen die Farbe an, sind also die fettfreundlichen Teile, und übertragen die Farbe dann aufs Papier. Früher wurden diese Druckplatten noch mit Hilfe von Filmen (Computer to Film – CtF) hergestellt, heute werden die beschichteten Aluminiumplatten meist direkt belichtet (Computer to Plate – CtP).

Mit gutem Farbkonzept im Rollenoffset zu Farbe und Qualität

Dank dem CMY-Farbsystem (Cyan, Magenta, Yellow) sind mit nur drei Farben im Zeitungsdruck viele Mischverhältnisse möglich und dank unterschiedlich großen Rasterpunkten viele Farbabstufungen in hell und dunkel. Auch mit allen drei Farben in größter Rasterpunktgröße ist kein wirkliches Schwarz auf Zeitungspapier möglich – der Farbauftrag wäre einfach zu hoch und so würde die Farbe durchschlagen, sich das Papier wellen oder ähnliches. Um dieses Problem zu beheben, nimmt man noch eine vierte Farbe für die Tiefe dazu (K-Key – als Schlüssel für den perfekten Druck).

Die Drucktechnik auf Wasser/Fettbasis hat einen entscheidenden Nachteil: die Trocknungszeiten. Zeitungspapier musste lange Zeit teilweise aufwändig durch große Hallen umgeleitet werden, damit es vor dem Schneiden und Legen trocken war. Dieses Problem ist mittlerweile durch eine Verbesserung der Farbe und technische Raffinessen an den Maschinen, um die Trocknung zu beschleunigen, nahezu beseitigt.

Eigenschaften des Zeitungsdrucks zusammengefasst:

  • schnell
  • geeignet für hohe Auflagen
  • Qualität mittlerweile auch schon sehr gut (bis 120er Raster)
  • meist vierfarbig (CMYK – Cyan, Magenta, Yellow und Schwarz)

Umweltfreundlicher Druck

Nachhaltigkeit ist in aller Munde und wird auch in der Druckbranche immer wichtiger. Umweltfreundliche Produkte lassen sich gut vermarkten und in vielen Bereichen drucktechnisch umsetzen. Einfache Dinge, wie die richtige Ausnutzung der Druckbögen oder die Verbesserung der Work Flows, sind für Druckereien auch ohne größere Investitionen schnell verändert. Die eingesetzten Materialien für umweltfreundlichen Druck, wie zum Beispiel FSC-zertifiziertes Papier oder mineralölfreie Druckerfarben, sind natürlich auch eine Frage der Finanzen.

 

Wer allerdings langfristig erfolgreich arbeiten will, der sollte auf Nachhaltigkeit achten und dies auch kommunizieren. Das gilt sowohl im B2B-Bereich, denn die Geschäftskunden können dieses Qualitätsmerkmal an ihre Endkunden als auch als Endverbraucher weitergeben.

Zertifizierungen helfen bei der Auswahl umweltfreundlicher Druckprodukte

Umweltfreundlich drucken können viele. Aber wo die Druckereien ihre Schwerpunkte beim Thema Umweltfreundlichkeit setzen und wie sie diese einhalten, lässt sich öffentlich an Zertifikaten erkennen. Um wirklich objektiv vergleichen zu können und umweltfreundliche Produkte gut und leicht zu finden, gibt es verschiedene Zertifizierungen.

Über FSC-Label kann erkannt werden, ob das Papier aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern stammt und klimaneutral gedruckt wird, indem für die entstehenden Treibhausgasemissionen in anerkannte Klimaschutzprojekte investiert wird. Der Kunde kann dies am CO2-Footprint des Produktes erkennen. Zusätzlich zu den Zertifizierungen kann man sich von der Druckerei der Wahl auch die genutzten Maschinensysteme nennen lassen. Denn das hilft zu erkennen, wie nachhaltig und umweltfreundlich gedruckt wird.

Xerox Systeme und EA-Toner

Das Xerox System für Digitaldruck optimiert sowohl die Abläufe in der Druckerei für einen umweltfreundlichen Arbeitsalltag und somit nachhaltige Produkte als auch die verwendeten Techniken und Materialien. Die verwendeten EA-Toner dürfen laut TÜV Rheinland sogar mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Das macht besonders Sinn für Banderolen oder Lebensmittelverpackungen. Ist aber gleichzeitig ein Qualitätsmerkmal, dass aufzeigt, wie wenig schädlich die genutzten Inhaltsstoffe sind.

Druckereien mit Xerox System arbeiten nicht nur mit ungiftigen Stoffen, die ungiftigen Müll produzieren, sondern haben durch die Workflow-Optimierung auch wenig Verschnitt, durch optimierte Maschinen wenig Energieverschwendung und die Möglichkeit mit Zulieferern zusammen zu arbeiten, die ebenso Verantwortung für die Umwelt übernehmen wie die eigene Druckerei.

Mineralölfreie Druckerfarben

Im Bogenoffset werden seit langem Farben aus nachwachsenden Rohstoffen verwendet. Der Knackpunkt ist lediglich das Bindemittel, aber da sind längst Alternativen vorhanden. Auch der Offsetdruck nutzt üblicherweise Farben auf Fett-/Ölbasis. Durch die unterschiedlichen Trocknungsverfahren und unterschiedliche Siedebereiche von Mineralöl enthaltenden und nachwachsenden Ölen, ist es im Offsetdruck allerdings nur mit großen Bemühungen möglich, mineralölfreie Druckerfarben zu verwenden. Beim Zeitungsdruck, dort wird ein Teil der Feuchtigkeit durchs Papier aufgenommen, hat sich Sojaöl als mineralölfreie Basis für Druckfarben bewährt.

Siebdruck – Druckverfahren mit hoher Farbschichtdicke

Die Technik des Siebdruckverfahrens

Bei der Technik des Siebdrucks gelangt die Druckfarbe durch ein feinmaschiges Gewebe oder Sieb mithilfe eines Gummirakels oder Gummikratzers auf das Material wie Papier oder textiles Gewebe. Man verwendet an den Stellen, an welchen auf das Papier keine Farbe gelangen soll, entsprechende Schablonen zum Abdecken. Mit dem Siebdruck erreicht man mitunter durch die Beschichtung eine höhere Farbschichtdicke. Neben Druckverfahren, wie Hochdruck, Tiefdruck und Offsetdruck, wird der Siebdruck auch als Durchdruck, als 4. Druckverfahren, bezeichnet.

Über einen vorgefertigten Rahmen wird ein Gewebe gespannt, worauf eine Schablone aufgebracht wird. Diese Druckform wird über dem zu bedruckenden Material befestigt.

Nach dem Aufbringen der Druckfarbe auf die Schablone wird mittels Gummirakel der Farbstoff durch das Gewebe der Schablone gestrichen. Dabei gelangt die durchgedrückte Farbe auf das darunterliegende zu bedruckende Stoffteil oder das Papier. Anschließend wird das bedruckte Material getrocknet. Beim Siebdruck werden Gewebe mit unterschiedlichen Feinheiten verwendet. Dadurch kann der Farbauftrag je nach Gewebefeinheit variieren. Bei Geweben mit hoher Feinheit können besondere feine Details gedruckt werden.

Folgende Gewebearten werden heute als Siebgewebe eingesetzt:

  • Polyestergewebe

Diese Gewebe besitzen eine hohe Verzugsfreiheit und können stark bespannt werden. Sie nehmen keine Feuchtigkeit auf.

  • Nylongewebe

Sie sind dehnbarer und elastischer und beständig gegenüber bestimmten Druckfarben.

  • Stahlgewebe

Stahlgewebe sind hoch spannbar. Diese Gewebe besitzen dünne Gewebedrähte und besitzen eine größere Maschenöffnung. Nachteilig sind der Preis und die Knickempfindlichkeit.

  • Screeny

Hierbei handelt es sich um ein vernickeltes, rostfreies, gewobenes Stahlgewebe, dass vorwiegend im Etikettendruck verwendet wird.

  • Rotamesh

Rotamesh ist eine Platte mit feinen wabenartigen Öffnungen.

  • Seidengewebe

Seidengewebe wurde bis 1950 eingesetzt und dann durch Polyamid- und Polyestergewebe abgelöst.

Bei den Siebgeweben kommt es außerdem auf die Fadenstruktur an, die monofil oder multifil sein können. Multifile Gewebe werden wegen der schlechteren Druckpräzision nicht mehr eingesetzt. Die Wahl der Gewebefeinheit hängt von der Beschaffenheit des Bedruckstoffes, der Feinheit des Druckmotivs, dem gewünschten Farbauftrag und der Größe der Farbpigmente ab. Meistens werden von den Gewebeherstellern Feinheiten von 5 bis 200 Fäden pro Zentimeter angeboten. Dabei können folgende ungefähre Maße beachtet werden:

  • bis zu 30 Fäden: für Glitter, Reliefdruck etc.
  • 30 – 60 Fäden: für Textildrucke
  • 77 – 90 Fäden: für Papiere, Kunststoffe mit glatter Oberfläche
  • 120 – 140 Fäden: für feine Linien und Raser auf glatter Oberfläche
  • 150 – 180 Fäden: für feinste Linien und Raser

Entscheidend sind auch die verschiedenen Fadendicken innerhalb einer bestimmten Feinheit. Zum Beispiel gelten bei 120 Fäden pro Zentimeter noch die Feinunterschiede der Fadendicken:

  • 120 S mit dünnen Fäden, großer Maschenöffnung, geringe Gewebedicke
  • 120 T mit mitteldicken Fäden
  • 120 HD mit dicken Fäden, kleiner Maschenöffnung, höhere Gewebedicke

Gewebe mit dünnen Fäden werden für den Druck von feinen Linien und Rastern verwendet. Gewebe mit mitteldicken Fäden sind größtenteils dem grafischen Siebdruck vorbehalten.

Gewebe mit dicken Fäden sind reiß- und scheuerfest und werden wegen der kleinen Maschenöffnung für einen reduzierten Farbauftrag eingesetzt. Wegen des Lichteinfalls ist die Farbe des zu wählenden Gewebes für den Siebdruck ebenfalls von Bedeutung.

Der Siebdruckrahmen selbst besteht aus Aluminium, Stahl oder Holz. Die Siebrahmenprofile sind unterschiedlich konstruiert und müssen eine hohe Spannung gewährleisten können.

Siebdruckschablonen werden heute auf fotografischem Weg hergestellt. Bei der manuellen Schablonenherstellung werden dabei folgende Techniken unterschieden:

  • Abdeckschablone
  • Auswaschschablone
  • Papierschablone
  • Schneideschablone
  • Reduktionsschablone

Bei der fotomechanischen Schablonenherstellung unterscheidet man:

  • die Direktschablone
  • die Indirektschablone

Als Beschichtungsmethoden werden beim Siebdruckverfahren die manuelle Beschichtung und die Maschinenbeschichtung unterschieden, wobei bei Letzteren Beschichtungsmaschinen die Kopierschicht von beiden Seiten auf das Gewebe auftragen.

Alle Parameter, wie Beschichtungsgeschwindigkeit, die Anzahl der Beschichtungsfolgen oder der Anpressdruck der Beschichtungsrinne, sind dabei einstellbar. Der Druckvorgang selbst erfolgt entweder mit Druckrakel oder mit Druckmaschinen, die halb automatisch, dreiviertelautomatisch oder vollautomatisch arbeiten. Wie bei anderen Verfahren auch, so ist es beim Siebdruck auch möglich, Rasterbilder zu drucken. Diesen Vorgang nennt man dann Rastersiebdruck.

Anwendungsgebiete und Arten des Siebdrucks

Der Siebdruck wird häufig im Bereich der Werbung, der Beschriftung, des Textil- und Keramikdrucks oder für industrielle Anwendungen eingesetzt.

Es gibt drei Arten des Siebdrucks, den

  • technischen Siebdruck,
  • grafischen Siebdruck oder
  • Textilsiebdruck.

Der grafische Siebdruck wird vor allem beim Bedrucken von Plakaten, Klebern, Displays, Verkehrs- und Hinweisschildern, Werbegeschenken, Werbeplanen, Kunstdrucken, Druckveredelungen mit Glanzlackierungen, Dekoren auf CDs oder DVDs, Rubbelfarben, Lotterielosen u. a. angewendet.
Der industrielle technische Siebdruck findet Anwendung bei der Herstellung von Leiterplatten, elektronischen Schaltkreisen, Solarzellen, Herdvorsatzgläsern, Tastaturfolien, Heckscheibenheizungen, Armaturenbrettern oder durch Niedervoltspannung beleuchteten Beschichtungen.

Beim Textildruck ist der Siebdruck bekannt für die Gestaltung von T-Shirts, Sporttaschen, Bettwäschen, Gardinenstoffen, Teppichen, Bekleidungstextilien, Fahnen und vielem anderen.

Der industrielle Siebdruck gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Vorteile des Siebdruckes sind die hohe Farbschichtdicke, die Beständigkeit der Druckfarben und die hohe Verfahrensflexibilität Sie sind oft ausschlaggebend für die Wahl des geeigneten Druckverfahrens.

Bei den Leiterplatten werden die elektronischen Teile nicht mehr in Löchern befestigt, sondern mit Siebdruck aufgedruckte Lötpunkte eingeschmolzen. Auch die Herstellung von Tastaturfolien als Eingabetastatur bei Getränkeautomaten, Kaffeemaschinen u. a. erfolgt mit Siebdruck, indem auf die Rückseite ein grafisches Abbild der Tastatur aufgedruckt wird. Dahinter befinden sich dann Leiterbahnen und Kontaktpunkte, die auch mit Siebdruck aufgesetzt sind, sodass bei Fingerprint die jeweiligen elektrischen Kontakte und Funktionen ausgelöst werden.

3D-Druck – eine aufstrebende Technik

Das Ausdrucken von ganzen, individuellen Gegenständen für die breite Masse war bis vor wenigen Jahren pure Science-Fiction. Doch seit einiger Zeit wird das Thema 3D-Druck in unseren Medien immer präsenter. Damit werden die Fantasien, die beispielsweise in Star Trek gezeigt wurden, zumindest in Teilen Realität.

Photograph by S zillayali, distributed under a CC BY-SA 3.0 license.

Ein erster 3D-Drucker wurde bereits im Jahre 1984 von der 3D Systems Corporation in den USA gebaut. Dieser erste Versuch war durch seinen hohen Preis allerdings so unwirtschaftlich, dass er nicht für eine Serienproduktion geeignet war. Im Laufe der Zeit wurde die Technik weiterentwickelt, wodurch auch der Preis für ein solches Produkt sank. Aufgrund des Preisnachlasses hielt der 3D-Druck in den letzten Jahren Einzug in die Industrie und auch vereinzelt schon in private Haushalte.
Doch welche Verfahren werden zum plastischen Ausdrucken eingesetzt? Welche Vor- und Nachteile gehen mit der jeweiligen Produktionsart einher?

3D-Druck mit Pulverschichtverfahren

Als Grundlage für die Art des Verfahrens dient eine Pulverschicht. In diese Schicht werden mit einem Druckkopf, ähnlich dem eines 2D-Druckers, Bindemittel verteilt – also das Aussehen der untersten Ebene mit dem „Kleber“ gezeichnet. Anschließend wird erneut eine Pulverschicht aufgetragen, hier werden ebenfalls wieder die gewünschten Körner miteinander und mit den darunterliegenden Körnern verbunden. Das wird nun so oft wiederholt, bis die gewünschte Höhe erreicht ist, wobei sich die Werkbank absenkt, damit eine neue Schicht aufgetragen werden kann.

Nach der Fertigstellung können die überflüssigen, losen Körner einfach, auch unter der Zuhilfenahme einer Luftdruckpistole, entfernt werden. Bei dem Verfahren des 3D-Drucks kann das Resultat mit einem multiplen Druckkopf und verschiedenen Bindemitteln auch farbig gestaltet werden. Die Grundmittel können hier verschiedene Materialien sein. Besonders häufig wird aber Gips oder Kunststoffpulver verwendet. Es können aber auch Glas und andere pulverförmige Materialen zum Einsatz kommen.

Pulverschicht im Detail: Selektives LaserSintern (SLS), selektives LaserSchmelzen (SLM) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Eine besondere Form des „Pulverdrucks“ bildet das so genannte selektive Lasersintern (SLS) bzw. das selektive Laserschmelzen (SLM). Bei den Verfahren kommt ein Hochleistungslaser (meist CO2) zum Einsatz, um die Körner unter einer Schutzschicht miteinander zu verschmelzen. Diese Druckform wird besonders dann eingesetzt, wenn Metall, Keramik oder Sand verbunden werden sollen.

Zum Drucken mit Metallen wird ebenfalls das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) eingesetzt. Aufgrund der hohen Temperaturen können dabei Metalle mit einem hohen Schmelzpunkt verbunden werden. Allerdings ist für das Verfahren ein Vakuum notwendig. Ein Nachteil, der speziell Drucker betrifft, welche mit der EBM-Methode arbeiten, ist eine geringere Genauigkeit, da das geschmolzene Metallpulver verlaufen kann. Bei der Gattung von Druckern hängt die Genauigkeit von der verwendeten Körnergröße ab, wobei der Verwendung des Verfahrens hinsichtlich der Auflösung definitiv Grenzen gesetzt sind.

Positiv kann über diese Art des Druckens gesagt werden, dass, aufgrund der Möglichkeit der Wiederverwendung von nicht betroffenen Körnern, ressourcenschonend gearbeitet werden kann. Des Weiteren sind beispielsweise für Überhänge keine Stützstrukturen notwendig.
Als Nachteile sind zu nennen, dass nach der Fertigung meist noch eine nachträgliche Bearbeitung erforderlich ist, beispielsweiße das Aushärten in einer Flüssiglösung. Zudem sind die Drucker sehr teuer, wodurch eine wirtschaftliche Nutzung eigentlich nur in der Industrie gegeben ist.

Schmelzdruckverfahren

Das Schmelzdruckverfahren ist die wohl populärste Gattung von Druckern. Die Drucker arbeiten mit einem Druckkopf, welcher am besten mit einer Heißklebepistole zu vergleichen ist. Die Düse erhitzt das Material, bis es schmilzt und verteilt es dann Lage für Lage auf eine Plattform. Hierfür kann je nach Druckerart entweder der Druckkopf oder die Plattform bewegt werden. Aufgrund ihrer Schmelzeigenschaften werden als Baustoffe besonders gern Kunststoff, im Speziellen Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polylactide (PLA), verwendet. Die Stoffe sind als Draht oder Stab im Handel erhältlich. Die Zeit, die für eine Lage benötigt wird, wird an die Aushärtezeit des Druckstoffes angepasst. Zusätzlich wird bei dieser Art des Druckens auch immer die Platte mitbeheizt, um das Modell im Anschluss besser ablösen zu können.

Auch bei dem Produktionstyp ist ein Farbdruck durch mehrere Druckköpfe und verschiedene Materialien möglich. Über die Genauigkeit kann hier keine Aussage gemacht werden, da sie bei verschiedenen Druckern stark variieren.

Als kleiner Negativpunkt fallen nur die benötigten Stützstrukturen auf, welche, beispielsweise für Überhänge oder Löcher, verwendet werden müssen. Diese sind jedoch aus wasserlöslichem Material und somit leicht zu entfernen.

Extrem positiv sind die Preise – dieses Verfahren stellt die günstigste Möglichkeit des 3D-Drucks dar, wodurch auch die meisten billigeren Drucker diese Art des Druckens verwenden. Die geringe Preisklasse sorgt für eine weite Verbreitung und Anwendung des Schmelzdruckverfahrens.

Flüssigdruckverfahren

Als Basis für alle Druckvorgänge des Verfahrens wird ein flüssiger und UV-empfindlicher Kunststoff benötigt, welcher in der Fachsprache als „Fotopolymer“ bezeichnet wird. Der eingangs erwähnte, erste 3D-Drucker aller Zeiten gehörte auch zu dieser Gattung. Er wendete die Stereolithografie (STL/SLA) an.

Bei dem Verfahren der Stereolithografie zeichnet ein Laser die Schichten in ein Becken, welches mit Fotopolymeren gefüllt ist. Das Becken senkt sich jeweils genau um eine Lage, nach jedem Druckvorgang, ab. Meist wird das Objekt nach dem Herausnehmen noch in eine Belichtungskammer gestellt, um es aushärten zu lassen. Nachdem die hier benötigten Stützstrukturen nicht wasserlöslich gestaltet werden können, müssen sie nach dem Druck mechanisch entfernt werden. Das zum Drucken verwendete Material ist aber nicht auf Kunststoff beschränkt. So können beispielsweise mit einer Mischung aus Fotopolymeren und Keramik, keramische Modelle realisiert werden. Dazu werden die Produkte noch in einen Brennraum gestellt, in dem die Keramik schmilzt und der Kunststoff ausgebrannt wird.

Eine Sonderform bildet das Digital Light Processing (DLP), bei diesem Verfahren wird die komplette Struktur einer Lage mithilfe eines Projektors auf das Becken projiziert. Das Verfahren wurde auch schon mit handelsüblichen Beamern realisiert. Als Gegenargument für die Anschaffung eines solchen Druckers können die hohen Materialkosten genannt werden. Andererseits arbeiten die Drucker mit einer sehr hohen Genauigkeit.

Unterm Strich – Welches Verfahren ist empfehlenswert?

Der Vergleich verschiedener 3D-Druckverfahren zeigt, dass es immer von der Art der zu verwendenden Materialien, den Kosten und der Art des gewünschten 3D Objekts abhängig ist, für welches Verfahren man sich am besten entscheidet.

Zudem muss gesagt werden, dass noch weitere Verfahren und Abwandlungen von 3D-Druckverfahren existieren, welche aufgrund ihrer Komplexität nicht in diesem Artikel behandelt werden konnten.
Noch wird der 3D-Druck vor allem in der Industrie, wie der Luftfahrt- oder Autobranche, angewendet. Eine private Anschaffung ist höchstens für Menschen sinnvoll, welche beispielsweise als Hobby „Modellbauer“ sind. Alternativ gibt es auch die Möglichkeit sich selbst einen 3D-Drucker zu bauen. Im Internet finden sich hierzu zahlreiche Anleitungen.

Photograph by z22, distributed under a CC BY-SA 3.0 license.
Photograph by z22, distributed under a CC BY-SA 3.0 license.

Die Kaufpreise für einen guten 3D-Drucker sind leider derzeit noch zu hoch, um ihn nur gelegentlich einzusetzen.

Empfehlenswert ist die Möglichkeit, seine Modelle bei einem professionellen 3D-Druck-Service anfertigen zu lassen. Hier wird man beraten, die Daten des Modells können geprüft werden und ein geeignetes Druckverfahren kann ausgewählt werden. Man kann seine Daten zudem auch online einschicken und das Druckergebnis zugeschickt bekommen.