Drucksache: Industrielle Druckverfahren im Überblick

Veröffentlicht am 12. Februar 2016 in der Kategorie IT & Technik von

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Vor mehr als 550 Jahren startete ein gewisser Johannes Gutenberg eine mediale Revolution: Die von ihm erfundene Druckerpresse ermöglichte die Produktion und Verbreitung von Informationen in nie gekanntem Ausmaß. Wiederum 500 Jahre nach Gutenberg leitete die Verbreitung des Internet eine weitere, gravierende Veränderung von Kommunikation und Informationsaustausch ein.

Vielfach wurde das Ende der Printmedien beschworen, die Realität gestaltet sich jedoch anders. Druck und Digitales existieren nebeneinander, ohne den jeweiligen Konkurrenten ausstechen zu können.

Im Bereich des Marketings können Unternehmen so mehrgleisig das Interesse potenzieller Kunden wecken, QR-Codes in gedruckter Werbung schaffen sogar den Brückenschlag zwischen Printprodukt und digitaler Welt. Im Gegensatz zu vielen seiner im Folgenden vorgestellten Nachfolger ist daher besonders der industrielle Flachdruck nach wie vor ein bedeutsames Medium.

1. Hochdruck

Bei diesem ältesten mechanischen Druckverfahren wird die Farbe direkt von der Druckform auf den Bedruckstoff übertragen. Als Druckformen können entweder einzelne Letter, ganze Schriftzeilen oder vollständige Vorlagen benutzt werden. Unterschieden werden sie je nach Art des verwendeten Materials in harte und elastische Hochdruckformen.

Für Klischees, also ganze Vorlagen, werden zum Beispiel hauptsächlich Messinglegierungen, Zink und Stahl genutzt, während es für Einzellettern auch Blei, Holz oder Kunststoff sein kann. Abhängig vom Härtegrad und der Haltbarkeit der Materialien können größere oder eben nur kleinere Auflagen gedruckt werden.

Die Beschaffenheit des Materials – rau, porös oder glatt – wirkt sich zudem auf die Farbaufnahme und Farbabgabe aus. So geben Kupferplatten recht viel der aufgenommenen Farbe an den Bedruckstoff ab, wohingegen Zink- und Eisenplatten mehr Farbe zurückbehalten.

Druckverfahren_Druckerpresse_alt

Das besondere Merkmal der Druckformen liegt darin, dass die druckenden Teile deutlich höher liegen als die nicht druckenden Bereiche. Dadurch werden beim Druck auch nur die erhöhten – erhabenen – Bereiche mit Farbe versehen und nur sie übertragen diese somit letztlich auch wieder auf den Bedruckstoff.

Auch wenn das Verfahren von der Gutenbergschen Druckerpresse herrührt, so ist es doch für alle drei Druckprinzipien geeignet.

  • Tiegeldruckpresse wenden das Flach-gegen-Flach-Prinzip an und lassen sich bis zu einem Format von DIN A3 benutzen.
  • Stoppzylinderschnellpressen bestehen aus einem flachen Druckträger und einem Zylinder, auf den das Papier gespannt wird. Die Produktionsgeschwindigkeit ist allerdings auf nur etwa 5.000 Drucke pro Stunde beschränkt und findet daher kaum mehr eine Verwendung.
  • Rotationsdruckmaschinen sind nach dem Prinzip Rund-gegen-rund konzipiert – das Papier wird zwischen einem Plattenzylinder, dem Druckträger und dem Gegendruckzylinder bedruckt. Durch das Hintereinanderschalten mehrerer Plattenzylinder können in einem Druckvorgang auch mehrfarbige Drucke hergestellt werden, außerdem liegt die Leistung mit rund 30.000 Drucken pro Stunde noch einmal deutlich über den Stoppzylinderschnellpressen.

Wegen der hohen Kosten und der aufwändigen Herstellung findet der Hochdruck in der modernen Druckindustrie kaum noch Anwendung, lediglich bei anspruchsvollen Druckgrafiken oder künstlerische gestalteten Büchern – wozu er ja auch ursprünglich gedacht war.

2. Tiefdruck

Die Funktionsweise des Tiefdruckverfahrens ist insofern umgekehrt zum Hochdruck, als die Druckformen grundsätzlich entgegengesetzt angelegt sind: Die zu druckenden Elemente werden als Vertiefungen in die Form graviert, wie es beispielsweise bei Kupferstichen der Fall ist.

Dabei handelt es sich um Stahlzylinder mit einer dünnen Kupferschicht (Grundkupfer), auf die wiederum eine noch dünnere Schicht gravierfähiges Kupfer oder eine dünne, später abziehbare Ballardhaut galvanisiert wird.

Die winzigen druckenden Elemente sind die sogenannten Näpfchen, die nicht druckenden Teile heißen Stege. Von diesen wird nach dem Farbauftrag mittels einer Rakel, das ist eine Art Stahllineal mit der Breite des Druckzylinders, die überschüssige Farbe wieder entfernt, so dass sie nur in den Näpfchen zurückbleibt.

Die Druckmaschinen, mit denen das Tiefdruckverfahren umgesetzt wird, bestehen aus folgenden Teilen:

  • Druckzylinder und Gegendruckzylinder
  • Farbwanne und Rakel
  • Trocknungssystem

Für Masse mit Klasse

Beim Druckprozess nimmt zunächst der Druckzylinder die Farbe aus der Farbwanne auf, die Rakel befreit daraufhin die Stege von den Überschüssen. Der Gegendruckzylinder wiederum muss ausreichend Druck erzeugen, damit diese Farbe gewissermaßen aus den Näpfchen gesaugt und auf den Bedruckstoff übertragen wird.

Soll das Endergebnis mehrere Farben tragen, ist das Trocknen der Farben nach jedem Druckvorgang erforderlich, denn für ein Arbeiten Nass-in-Nass ist der Tiefdruck nicht geeignet. Sehr wohl geeignet ist er allerdings für Aufträge mit hohen Auflagen, also von mehr als 300.000 Exemplaren. Darunter fallen Massendrucksachen, Zeitschriften, aber auch Tapeten oder Verpackungen.

Je nach Anforderung können dabei Rotationsmaschinen – mit einer Leistung von 60.000 Drucken pro Stunde – oder Bogendruckmaschinen – als Ergänzung beim Offsetdruck – verwendet werden.

Druckverfahren_Überblick_Durchdruck_Siebdruck

3. Durchdruck

Auch bei dem Durchdruckverfahren, dessen bekanntester Vertreter der Siebdruck ist, handelt es sich um ein direktes Verfahren. Wie schon beim Hochdruck wird die Farbe somit unmittelbar von der Druckform auf den Bedruckstoff übertragen. Während aber beispielsweise beim Buchdruck ein hoher Druck für die Informationsübertragung notwendig ist, wird er beim Siebdruck auf ein Minimum reduziert.

Das liegt an der grundlegend unterschiedlichen Technik. Die Basis des Siebdrucks besteht aus einem feinmaschigen Gewebe, entweder textil, aus Kunststoff oder Stahl, das auf einen Rahmen gespannt wird. Die Gewebefeinheit entscheidet dabei die Durchlässigkeit für die Farbe – je mehr Fäden verwendet werden, desto geringer fällt der Farbauftrag aus.

Auf dieses Sieb werden mit unterschiedlichen Methoden die Schablonen aufgetragen. Die manuelle Druckformherstellung ist mittlerweile allerdings hauptsächlich auf den künstlerischen Bereich beschränkt, daneben gibt es die verschiedenen Techniken der fotomechanischen Druckformherstellung. Hierbei wird zwischen Direktschablonen und Indirektschablonen unterschieden.

Langsam, aber vielseitig einsetzbar

In jedem Fall machen die aufgetragenen Beschichtungen Teile des Siebs für Farbe undurchlässig. Die wird beim Druck mittels einer Rakel durch die offenen Stellen auf den Bedruckstoff gestrichen. Durch den dabei aufgewendeten Druck wird die Schablone direkt auf den Bedruckstoff gepresst, so dass die Konturen beim Farbauftrag abgedichtet sind.

Die Arbeitsweise des Durchdrucks ist zwar vergleichsweise langsam – mit vollautomatischen Druckmaschinen können zwischen 1.000 und 3.000 Drucke pro Stunde hergestellt werden –, dafür aber auf die verschiedensten Materialien und Formen anwendbar.

Neben den klassischen Bedruckstoffen wie Papier können so auch Textilien, Kunststoffe, Keramik, Metall, Holz oder Glas bedruckt werden. Anwendung findet der Siebdruck daher beispielsweise auch in der Elektronikindustrie bei der Herstellung von Platinen.

4. Flachdruck

Seinen Namen verdankt der Flachdruck der Tatsache, dass druckende und nicht druckende Elemente nicht durch unterschiedliche Höhenniveaus voneinander getrennt sind, wie das beim Hoch- und Tiefdruck der Fall ist – sie liegen vielmehr auf einer Ebene. In der Druckindustrie hat sich der Offsetdruck als Flachdruckverfahren durchgesetzt, der auf der Abstoßung von Wasser und (fettreicher) Farbe basiert.

Die Druckform wird daher chemisch so präpariert, dass die druckenden Teile die Farbe aufnehmen, wohingegen sie von den nichtdruckenden Bereichen wieder abperlt. Entsprechend werden die Flächen in lipophil (fettliebend) und hydrophil (wasserliebend) unterschieden. Das Verfahren an sich ist ein indirektes, denn nachdem die Farbe auf die Druckform aufgetragen wurde, wird sie zunächst an einen sogenannten Gummituchzylinder weitergegeben, bevor sie auf den Bedruckstoff gelangt.

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Farbmodus: CMYK und RGB

Abgesehen von der speziellen Druckform unterscheidet sich der Offsetdruck auch durch die verwendeten Farben von anderen Verfahren. Im Vierfarbdruck wird, anders als zum Beispiel in der digitalen Fotografie, mit dem CMYK-Farbmodus gearbeitet. Aufträge an Online-Druckereien setzen daher unter anderem in dieser Hinsicht eine entsprechende Anpassung der Daten voraus, da es ansonsten beim Druck zu ungewollten Farbverschiebungen kommen kann.

Im kleineren CMYK-Farbraum ist die Anzahl der darstellbaren Farben nämlich kleiner als bei dem im digitalen Bereich üblichen RGB-Farbraum. Zu einem wirtschaftlich reizvollen Druckverfahren macht den Offsetdruck unter anderem das recht große Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten – von Katalogen und Verpackungen bis zu Büchern und Broschüren – bei sehr hohen Auflagen in einem kleinen Zeitraum. Bis 18.000 Drucke in der Stunde können erreicht werden.

5. Digitaldruck

Das digitale Druckverfahren kennt jeder aus dem eigenen Haushalt, denn es bedeutet zunächst nicht viel mehr, als dass die Vorlagen ohne die Notwendigkeit spezieller Druckformen direkt zu Papier gebracht werden können. Die Wahl ist hierbei hauptsächlich zwischen Tintenstrahl- oder Laserdruckern zu treffen.

Auch in der Druckindustrie hat der Digitaldruck wegen verschiedener Gründe einen Platz. Das Arbeiten ohne Druckformen gehört ebenso dazu wie die Möglichkeit, das Sortieren schon im Druckprozess vorzunehmen oder das System gleich um Einrichtungen zum Schneiden und Binden zu erweitern.

Bei kleineren Auflagen, die besonders von Seiten der Wirtschaft – Stichwort Produktvielfalt und Print-on-Demand zur Vermeidung von großen Lagerbeständen – zunehmend in Anspruch genommen werden, liegen zudem die Produktionskosten unter denen des Offsetdrucks. Interessant ist ebenfalls, dass digitale Tintenstrahlsysteme auch große Formate umsetzen können.

(Einzelbildnachweise: Drucker, Print_Digital, Druckerpresse_alt, Siebdruck, CMYK © shutterstock.com)