Der Hochdruck - das älteste Druckfahren

Der Hochdruck, zu dem Buch- und Flexodruck gehören, ist das älteste Druckverfahren. Wie der Name schon andeutet, wird beim Hochdruck von hochliegenden Druckelementen gedruckt. Der Hochdruck als Buchdruck ist ein mechanisches Druckverfahren, bei dem zur Übertragung der hochviskosen,pastösen Farbe auf das Papier über die harten Druckelemente ein relativ hoher Druck erforderlich ist.

In der Chronologie der Entwicklung werden die Pressen und Maschinen wegen der unterschiedlichen Pressungsprinzipien in Handpressen und Tiegel, Schnellpressen und Rotationsdruckmaschinen unterteilt. Jahrhundertelang war der Hochdruck mit starren Druckformen – vorwiegend aus Blei-Antimon-Zinn- Legierungen – weltweit das dominierende Druckverfahren. Da er hauptsächlich für den Druck von Büchern diente, erhielt er die Bezeichnung „Buchdruck“. Inzwischen hat der Offsetdruck den Buchdruck aus technischen und kommerziellen Gründen weitgehend verdrängt; er findet nur noch in Nischen Anwendung (z.B. für drucktechnisch qualitativ anspruchslose Produkte wie Taschen- und Telefonbücher sowie bei einigen Tageszeitungen). Der indirekte Hochdruck (Letterset), bei dem das Druckbild von der eingefärbten Druckform über einen Gummizylinder auf den Bedruckstoff übertragen wird, ist noch in gewissen Spezialgebieten – insbesondere dem Verpackungsdruck – zu finden.

Seit einigen Jahrzehnten hat sich ein modifiziertes Prinzip des Hochdruckes,der Flexodruck, besonders in der Verpackungsindustrie zum Bedrucken der unterschiedlichsten Materialien durchgesetzt. Der Begriff „Flexodruck“ (Flexography) wurde Anfang der 50er Jahre eingeführt (früher „Anilindruck“ genannt). Im Gegensatz zum Buchdruck wird beim Flexodruck mit dünnflüssigen Farben und elastischen bzw. weichen, flexiblen Druckplatten (Klischees) sowie mit geringem Anpreßdruck zwischen Formzylinder und Bedruckstoff gearbeitet („kissprinting“). Wegen der flexiblen Druckplatten – früher ausschließlich aus Gummi, heute hauptsächlich aus fotopolymerem Kunststoff (PVC-Hartschaumplatten) – können auch Materialien mit sehr rauher Oberfläche und sogar Gewebe (Werbefahnen)  bedruckt werden.

Buchdruck - Verfahren und Anwendung

Der Buchdruck diente vorrangig für den Druck von Büchern. Er war über vier Jahrhunderte auch das dominierende Druckverfahren für Plakate, Bekanntmachungen, Kirchen-, Behörden- und Geschäftsdrucksachen, ein- oder zweiseitige lokale Nachrichten, Tages- und Wochenzeitungen sowie einfache Akzidenzen. Gedruckt wurde zuerst im Tiegelprinzip.Die Erfindung der Schnellpresse, eine Zylinderdruckmaschine, durch Friedrich Koenig im Jahre 1812 brachte dem Buchdruck durch die höhere Produktivität dann den entscheidenden Fortschritt. Voraussetzung zum Bau von Rollenrotationsmaschinen war die Erfindung der halbrunden Stereotypieplatte (1854). Damit ließen sich insbesondere Zeitungen mit größeren Auflagen drucken, und auf diversen Spezialmaschinen konnten farbige, luxuriöse Print-Medien hergestellt werden. Für den Tapetendruck wurden spezielle Rollenhochdruckmaschinen in Satellitenanordnung (großer Gegendruckzylinder mit bis zu 20 Druckwerken) entwickelt und für den grafischen Bereich unterschiedliche Hochdruckmaschinen angeboten.

So ist beispielsweise der „Heidelberger Tiegel“ die meistgebaute Tiegel- Hochdruckmaschine der Welt. Die wesentlichen Nachteile des Buchdruckes gegenüber Offset sind die teure Druckform, das aufwendige Einrichten der Druckformen, die eingeschränkte Druckqualität und die kleinere Produktionsgeschwindigkeit. Der Buchdruck findet heute noch Anwendung im Druck von Formularen, Etiketten, Losen, Wertpapieren, Telefon- und einfachen Taschenbüchern, allerdings mit rückläufiger Tendenz. Der Buchdruck wurde auch für Zeitungsrotationsdruck mit Farbwerken entsprechend eingesetzt. Inzwischen sind nur noch wenige Zeitungsrotationsmaschinen in Betrieb, und zwar sowohl für den direkten als auch für den indirekten Druck (mit Gummizylinder, Letterset). Die letzten Zeitungs-Buchdruckmaschinen wurden in den 80er Jahren ausgeliefert.

Als Druckform dienen im wesentlichen Auswaschdruckplatten, wobei unterschiedliche Auswaschsysteme und Auswaschtiefen, verbunden mit verschiedenen Trägermaterialien,angeboten werden.Am Beispiel der Nyloprint-Druckplatten (BASF) wird im folgenden das Herstellverfahren erläutert. Als Trägermaterialien werden Stahl, Aluminium und Polyester verwendet.Die Plattendicke beträgt je nach Typ etwa 0,8 bis 1,75mm und die Reliefhöhe je nach Anwendung und Plattentyp 0,2 bis 0,67 mm. Die Reliefschicht besteht aus einem Fotopolymer (UV-Licht-empfindlich, 360 bis 370 nm), welches mit dem Trägermaterial fest verbunden ist.

Zur Herstellung der Nyloprint-Platte sind folgende Arbeitsschritte erforderlich:

• Entfernen der Schutzfolie,
• Belichtung der Polymerschicht durch einen Negativfilm (die belichteten Bereiche härten aus, d. h. vernetzen; je kleiner die abgedeckten Bereiche sind, desto geringer ist die spätere Relieftiefe; Flach- und Rundbelichter sowie Kopiermaschinen stehen zur Verfügung),
• Auswaschen des nicht vernetzten Fotopolymers mit Wasser oder einem Alkohol-Wasser-Gemisch,
• Trocknen des beim Auswaschen entstandenen Druckreliefs,
• flächige UV-Nachbelichtung und damit vollständige Polymerisation und Aushärtung des Druckreliefs.

Mit diesem Verfahren sind feine Linien bis 50 μm Breite und kleine freistehende Punkte von 200 μm Durchmesser erreichbar. Hochdruckplatten mit Stahlträger können in einfacher Weise auf magnetisierbaren Formzylindern befestigt werden.

Flexodruck - Verfahren und Anwendung

Das grundsätzliche Hochdruck Verfahren wurde weiter oben bereits beschrieben. Der Flexodruck ist das einzige Druckverfahren,mit dem sehr dünne, flexible und feste Folien, nahezu alle Papiere, dicke Pappen, Verpackungsmaterialien mit rauher Oberfläche und Gewebe bedruckt werden können. Die Auflösung liegt beim Flexodruck üblicherweise niedriger (48er Raster bei konventioneller Herstellung) als beim Offsetdruck (60er bis 120er Raster sind dort üblich). Moderne Druckformen, insbesondere über Computer to Plate erstellt, verbessern die Druckqualität aber deutlich; Drucke mit einer Rasterfrequenz von 60 L/cm (auch bis zu 120 L/cm) sind realisierbar. Die Verknüpfung der neuartigen Druckformen mit angepaßten Farben und maschinentechnischen Weiterentwicklungen, insbesondere hinsichtlich Einfärbung (Farbwerk), haben die Druckqualität des Flexodruckes stark verbessert.

Flexodruck Verfahren

Die Elastizität der Flexodruckform in Verbindung mit einer niedrigviskosen Farbe ermöglicht es, insbesondere nichtsaugende und rauhe Bedruckstoffoberflächen, wie sie für den Verpackungsbereich oft typisch sind, zu bedrucken. Weiterhin ist der Flexodruck besonders geeignet zum Bedrucken flexibler Materialien wie Kunststofffolien. Der Druckprozeß erfordert nur eine geringe Druckkraft, um die sichere Farbübertragung von der Druckform auf den Bedruckstoff zu ermöglichen. Diese Druckkraft muß aber an allen druckenden Stellen entlang der Drucklinie und bei Durchgang der gesamten Drucklänge möglichst gleichmäßig sein.Abweichungen in der Zylinderform und Rundlauffehler werden durch Einstellung eines geringen Überdrucks ausgeglichen.

Gute Voraussetzungen für den gleichmäßigen Ausdruck des gesamten Druckbildes sind gegeben, wenn eine Druckkraft mit nur geringfügigen Schwankungen eingehalten werden kann. Weiche, elastische Druckformen ermöglichen ein gutes Druckergebnis auch bei so geringer Druckkraft, daß z.B. Wellpappe zerstörungsfrei bedruckt werden kann. Zu beachten ist, daß eine zu starke Verformung der flexiblen Druckform zu erheblicher Tonwertzunahmeführt – insbesondere in den hellen Bildpartien wegen der dort kleinen, schlanken und deshalb leicht verformbaren Druckelemente. Da es sich hierbei meist um zufällige Fehler handelt, ist ein Ausgleich durch eine Tonwertkorrektur in der Vorstufe nicht möglich. Der Abrieb der Druckform, der mit der Anzahl der Drucke steigt, hat eine zunehmende Rasterpunktgröße zur Folge, also ebenfalls eine Tonwertzunahme.

Zukunftsaussichten für den Hochdruck

Da der traditionelle Hochdruck bzw. Buchdruck fast völlig bedeutungslos geworden ist, wird er in diese Betrachtung nicht mit einbezogen. Die vielen Neu- und Weiterentwicklungen in allen Bereichen des Flexodruckverfahrens und die dadurch erzielten guten Ergebnisse in der Verpackungsindustrie haben die Bedeutung dieses Verfahren weltweit wachsen lassen. Die heutigen Qualitäts-Flexorasterdrucke sind je nach Bedruckstoff und Sujet qualitativ bereits dem Offset- und Tiefdruck näher gekommen. Der Flexodruck hat sich damit zu einem qualitativ guten industriellen Druckverfahren entwickelt. Seine Marktanteile sind in den letzten Jahren v. a. in der Verpackungsindustrie überproportional mit etwa 3% p.a.gewachsen,und für die kommenden Jahre werden für viele Märkte bemerkenswerte Zuwachsraten prognostiziert.

Auf dem Zeitungssektor wird der Flexodruck dagegen auch in Zukunft eine untergeordnete Rolle spielen. Im gesamten Vorstufenbereich des Flexodruckes sind durch die Einführung der Computer to Plate- (CtP-)Technologie enorme Fortschritte erzielt worden. Diese Entwicklungen sowie die Standardisierungsbemühungen werden gezielt fortgeführt. Die derzeitigen Ergebnisse in der Praxis sind sehr vielversprechend und mit Offset- und Tiefdruck vergleichbar. Die größten Vorteile des digitalen CtP-Prozesses liegen in der hohen Druckqualität mit geringerem Tonwertzuwachs und größerem Druckkontrastumfang, in der Kosteneinsparung durch Wegfall der Filme und der Filmchemikalien (d. h. auch mehr Umweltfreundlichkeit), in der möglichen Datenfernübertragung sowie in der elektronischen Bildmontage. Zu den guten Druckergebnissen trägt ganz besonders die Verwendung von Sleeves (Hülsen) als Träger der Druckformen bei. Sleeves, beklebt mit lasersensiblen Druckplatten zur anschließenden Laserbebilderung, befinden sich erfolgreich im Einsatz.Nahtlose Sleeves, die mit Tiefdruckzylindern vergleichbar sind und den Druck des gesamten Umfangs (ohne Unterbrechung) ermöglichen, sind in der Praxiseinführung.

Die digital hergestellte, ganzformatige, montagefreie Druckform ist Realität. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Flexodruckes haben in den Maschinen integrierte Robotersysteme, Farbversorgungssysteme sowie Reinigungseinrichtungen für alle farbführenden Teile beigetragen. Diese Systeme werden in Zukunft weiter ausgebaut und verbessern somit auch die Bedienung, die Druckqualität und die Zuverlässigkeit der Flexodruckmaschinen.

Themenwelten und branchenspezifische Druckartikel