Fehleranalyse im Hochgeschwindigkeits-Tiefdruck

Der Hochgeschwindigkeits-Tiefdruck arbeitet mit hohen Geschwindigkeiten und langen Papierwegen. Tritt ein Fehler auf, ob beim Stopp für Einstellarbeiten oder beim Wiederanlauf, kann der entstehende Makulaturverlust enorm sein. Die Ursachen solcher Fehler sind vielfältig: Zum einen wirken sich physikalische und chemische Veränderungen der Farbe aus; zum anderen beeinflussen die Wechselwirkung der Farbe mit Rasterwalze und Rakel sowie Schwankungen der Gravurtiefe den Prozess; drittens können die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Papiers und das statische Farbverteilungssystem den Ablauf stören. Zusätzlich spielen Bedienfehler und Veränderungen der Druckumgebung eine wesentliche Rolle.

1. Schlechte Farbübertragung bei Feinsttext auf der Tiefdruckform, führend zu fehlenden Strichen und Lücken

In einer heißen Sommernacht, bei hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt und einer relativen Luftfeuchtigkeit nahe 100 %, kam es während des Schichtwechsels zu einem Papierabriss und damit zu einem Maschinenstopp. Nach dem Neueinlegen des Papiers und dem Wiederanlauf bemerkte der Maschinenbediener, dass der Feinsttext der Schwarzform eine schwache Farbdeckung und deutliche Lücken aufwies. Der Bediener reduzierte die Maschinengeschwindigkeit und bat den Assistenten, die Schwarzform gründlich abzuwischen. Nach erneutem Erhöhen der Geschwindigkeit prüfte der Bediener das Muster und war weiterhin unzufrieden, der Feinsttext war vollständig „verstopft“.

Im Allgemeinen hat Feinstext auf der Schwarzform eine kleine Fläche und einen geringen Farbverbrauch, sodass keine häufige Farbnachfüllung erforderlich ist. Da die Lösungsmittel in der Farbe mit der Zeit verdunsten, nimmt die Löslichkeit der Farbe ab, was zu Verstopfungen der Form führt. Die verlängerte Stillstandszeit während des Schichtwechsels ließ die Farbe in den Näpfchen der Form antrocknen. Beim Abwischen mit Lösungsmittel verdunstete das Lösungsmittel schnell, entzog erhebliche Wärme und führte dazu, dass Feuchtigkeit aus der Luft auf der Form kondensierte. Dieser Effekt war aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit und Temperatur besonders ausgeprägt. Die nun mit Wasser verdünnte Farbe mit verringerter Löslichkeit musste vollständig entfernt werden. Nach der Reinigung mit Entfettungspulver wurde die Form gründlich mit einem trockenen Tuch abgewischt und eine neue Farbrezeptur unter Zugabe einer geringen Menge Butylacetat angesetzt. Nach dem Wiederanlauf der Maschine wurde die Geschwindigkeit schnell auf über 100 Meter pro Minute erhöht, und der Feinsttext auf der Schwarzform wurde korrekt gedruckt.

2. Schlechte Farbübertragung feiner Punkte bei Prozessdruckformen

Beim Prozessdruck ist eine ordnungsgemäße Farbübertragung feiner Punkte entscheidend für die Druckqualität. Beim zweiten Druckdurchgang eines Produkts wurde 230 g/m² weißer Karton verwendet. Nach dem Einrichten der Maschine und dem Start des Drucks bemerkte der Bediener, dass die feinen Punkte auf der Cyanform stark fehlten, mit zu vielen weißen Flecken. Eine Anpassung der Farbviskosität brachte keine Verbesserung. Der Bediener untersuchte daraufhin das Papier und stellte fest, dass seine Oberfläche etwas rau war. Wenn die Oberflächenrauheit des Papiers ein bestimmtes Maß erreicht, wird es für das statische Farbverteilungssystem schwierig, die Farbe aus den Näpfchen auf das Papier zu übertragen, was zu vermehrten weißen Flecken in den Lichtern führt.

Als Nächstes überprüfte der Bediener das Druckwerk der Cyanform und stellte fest, dass die Rasterwalze nicht mit einem statischen Farbverteilungssystem ausgestattet war. Das gesamte statische Farbverteilungssystem wurde daraufhin gründlich inspiziert. Die Bürste war verstopft, und an einigen Stellen hatte die Bürste keinen Kontakt zur Rasterwalze. Nach der Reinigung der Bürste wurde der Statikgenerator auf Funktion geprüft und die nicht statische Rasterwalze ersetzt. Zusätzlich wurde das Papier gewechselt, die Farbviskosität angepasst, und nach dem Wiederanlauf der Maschine wurde die Geschwindigkeit auf über 100 Meter pro Minute erhöht, wobei die feinen Punkte korrekt übertragen wurden und die weißen Flecken verschwanden.

3. Plötzliche Formverschiebung während der Registerhaltung

Die Stabilität der Druckregisterhaltung hängt vom Spannungskontrollsystem und vom Registerverfolgungssystem ab. Die Registermarken spielen eine Schlüsselrolle für die Aufrechterhaltung der Registerstabilität. Zusätzlich wirken sich Druckdruck, Trocknungstemperatur und Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit erheblich auf die Registerhaltung aus.

Während einer Übergangszeit zwischen Sommer und Herbst war das Wetter tagsüber heiß und nachts kühl. Nach einer Kaltfront fiel die Luftfeuchtigkeit drastisch. Der Druckauftrag betraf breitformatiges 80 g/m² gestrichenes Papier für Bieretiketten mit feinen Registerlinien von nur 0,15 mm. Nach dem Schichtwechsel bemerkte der Bediener, dass das mittlere Druckwerk eine Registerverschiebung aufwies. Versuche, die Abweichung zu korrigieren, blieben wirkungslos. Bei der Überprüfung des Spannungskontrollsystems wurden keine Probleme mit der Ab- oder Aufwickelspannung oder der Spannung zwischen den Werken festgestellt.

Der Bediener untersuchte daraufhin die Registermarke und entdeckte, dass die Registermarke am mittleren Druckwerk eine unzureichende Farbübertragung aufwies und die vordere Hälfte der Marke teilweise angetrocknet war. Dies führte dazu, dass der Registersensor falsche Signale las, was zu nachfolgenden Fehlern in den folgenden Sensoren und zu Verschiebungen führte. Die abschließende Prüfung ergab, dass die Tänzerwalze nach oben gewandert war und daher nicht auf die Registerabweichung reagierte. Zudem hatten Änderungen der Werkstatttemperatur und Luftfeuchtigkeit die Dimensionsstabilität des Papiers verändert, wodurch Registerverschiebungen wahrscheinlicher wurden.

Zur Behebung des Problems passte der Bediener die Farbviskosität an, um klare Registermarken zu gewährleisten. Dann wurde die Trocknungstemperatur für jedes Druckwerk fein abgestimmt, gefolgt von der Anpassung des Druckdrucks und der Trocknungstemperatur, um die Papierausdehnung zu berücksichtigen. Nachdem die Registermarke korrekt gelesen wurde, wurde die Registerabweichung angepasst und die Druckgeschwindigkeit leicht verändert, um dem Papierverhalten Rechnung zu tragen und eine ordnungsgemäße Registerhaltung sicherzustellen.

4. Herausforderungen bei der Farbanpassung nach dem Formwechsel

Manchmal enthält die Papieroberfläche harte Partikel, die, wenn sie bei der Reinigung nicht ordnungsgemäß entfernt werden, die Druckform beim Einlauf in die Presse beschädigen und zu Formquetschungen führen können. Nachdem 500.000 Bogen purpurrote Grundfarbe gedruckt worden waren, wurde eine neue Form gewechselt, aber die purpurrote Farbe war merklich anders, mit einer dickeren Farbschicht und einer tieferen Farbe. Die Anpassung der Farbviskosität löste das Problem nicht, sodass ein Techniker die Farbzusammensetzung durch Änderung ihrer Farbstärke anpassen musste. Dazu wurde ein Reduziermittel zugesetzt, um die Farbstärke der Farbe anzupassen, während geringe Mengen roter und gelber Farbe verwendet wurden, um die Cyan- und Magentaanteile der Farbe anzupassen. Dies erforderte eine Überarbeitung der Farbrezeptur, was für den Drucker frustrierend war. Neben den Auswirkungen auf die Produktionsleistung der Schicht verbrauchte die Farbanpassung zusätzliche Farbe und Druckmuster.

5. Farbverschmutzung auf Kühlwalzen

Goldfarbe ist relativ anpassungsfähig an Druckbedingungen, aber unsachgemäße Handhabung kann dennoch zu unerwarteten Problemen führen. Dieses Problem trat während einer Nachtschicht auf, nachdem eine gelbe Grundfarbe mit Goldlinien gedruckt worden war. Die Goldfarbe, die schlecht haftet, neigte dazu, an den Kühlwalzen zu kleben. Der Drucker hatte die Druckgeschwindigkeit erhöht, da er dachte, es sei ein einfacherer Auftrag. Die gelbe Grundfarbe verbrauchte mehr Farbe und hatte eine bessere Druckanpassungsfähigkeit, während die Goldfarbe aufgrund übermäßiger Farbschichten die Abzugskraft erhöhte. Wenn der Trocknungsprozess unzureichend war oder die Kühlwassertemperatur zu hoch war, beeinträchtigte dies die Haftung der Farbe.

Bei der Inspektion der Druckmuster bemerkte der Bediener, dass sich Goldfarbe auf den Kühlwalzen angesammelt hatte. Die Trocknungslufttemperatur im Ofen war zu niedrig, wodurch die Goldfarbe nicht richtig trocknen konnte. Der Bediener stoppte die Maschine, reinigte die Kühlwalzen gründlich, passte die Trocknungstemperatur an und stellte die Maschinengeschwindigkeit auf ein angemessenes Niveau ein. Nach diesen Korrekturen war das Problem behoben.

6. Probleme mit statischer Elektrizität

Statische Elektrizität ist ein häufiges Problem in den Winter- und Frühlingsmonaten, wenn trockenes Wetter zu statischer Aufladung durch die Reibung zwischen schnell laufendem Papier und Metallwalzen führt. Wenn die statische Ladung ein bestimmtes Niveau erreicht, entlädt sie sich und verursacht Probleme mit den Druckmustern, insbesondere feine Linien, die als Streifen erscheinen. Anfangs hielt der Bediener dies für eine Verschmutzung durch die Rakel, aber der Austausch der Rakel behob das Problem nicht. Ernster noch, die angesammelte statische Ladung auf dem Papier erschwerte die Trennung der Bogen beim Schneiden, was möglicherweise zu Papierstaus führte. In extremen Fällen könnte die angesammelte Ladung sogar Funken verursachen, die in Kombination mit Lösungsmitteldämpfen zu Explosionen führen könnten.