Farbspaltungsphänomene von Druckfarben an strukturierten Oberflächen am Beispiel des Flexodrucks

Der klassische Druck der grafischen Industrie hat sich in den letzten Jahren zur Herstellung von gedruckter Funktionalitat, wie z. B. gedruckten Dehnungsmesselementen (DMS) weiterentwickelt. Dazu kann der Flexodruck genutzt werden, um unterschiedlichste funktionale Flussigkeiten mit einer mikroskopisch strukturierten Druckform zu applizieren. Bei der Herstellung von Dehnungsmesselementen ist gerade das Wissen der Farbspaltung von grafisch strukturierten Linien der Druckform zwingend erforderlich, um den Flexodruck fur die Herstellung gedruckter Funktionalitat zu optimieren. Die vorliegende Arbeit ist dadurch motiviert, den Druckprozess bzw. die Farbspaltung im Flexodruck unter Anwendung einer mikroskopisch strukturierten Linie der Druckform zu untersuchen. Die Herausforderung besteht darin, Phanomene der Farbspaltung zu analysieren und deren Einflussgrosen zu identifizieren. Mit der Methode der parallelen Plattenseparation wird die Farbspaltung und die Filamententstehung zwischen einer Druckform und einer Glasoberflache simuliert. Unter Anwendung eines Dehnrheometers und einer Highspeed-Kamera wird die Filamententstehung im Rahmen einer Parameterstudie analysiert. Hierbei werden die Separationsgeschwindigkeit, die Oberflachenstrukturierung und die Art und Menge der vorliegenden Flussigkeit variiert. Dabei werden grundsatzliche Phanomene der Farbspaltung abgeleitet und wissenschaftlich diskutiert. Anwendungsorientiert wird gezeigt, wie sich bei nicht-Newton’sche Flussigkeiten (Druckfarben) Filamente ausbilden. Die Entstehung dieser Filamente kann einen wesentlichen Einfluss auf die Farbubertragung und das Druckergebnis haben. Es wird gezielt der Einfluss der Oberflachenstrukturierung der Druckform auf die Filamententstehung untersucht. Mit Anderung des Tonwerts, der Rasterweite und des Rasterwinkels der Druckform wird festgestellt, wie sich die Filamentbildung fundamental andert. Hierbei zeigt sich in Abhangigkeit der vorliegenden Separationsgeschwindigkeit der Platten eine unterschiedliche Anzahl von Filamenten. Dabei wird erkannt, dass bei der Plattenseparation im Anfangszustand die Druckfarbe vorgepragt wird, so dass der Zeitpunkt des Filamentabrisses vorherbestimmt ist. Es wird festgestellt, dass die Separations-geschwindigkeit der Platten einen Einfluss auf die in der Druckfarbe vorliegende Scherviskositat ausubt. Dadurch werden die Filamententstehung und der Filamentabriss beeinflusst. Mit dieser Arbeit wird zwischen der wissenschaftlichen Theorie und der praktischen Anwendung im Flexodruck ein Bindeglied geschlossen. Gleichzeitig wird mit den Erkenntnissen der Filamententstehung Grundlagenwissen geschaffen, um den Flexodruck fur die Herstellung von gedruckter Funktionalitat weiterzuentwickeln.