Flexodruckmaschinen aufrüsten: LED-UV-Technologie für höhere Geschwindigkeit und geringere Kosten

Der Drucksektor, insbesondere im Bereich des schmalbahnigen Drucks und der Etikettenfertigung, steht kontinuierlich unter dem Druck, sowohl die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen als auch die Betriebskosten zu senken. Flexodruckmaschinen sind hierbei ein zentrales Werkzeug. Eine der vielversprechendsten Technologien zur Erreichung dieser Ziele ist die Nachrüstung bestehender Anlagen mit LED-UV-Härtungssystemen. Diese Umstellung bietet nicht nur operative Vorteile, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten in Bezug auf Druckqualität und Nachhaltigkeit.

Flexodruck: Ein Fundament im modernen Etikettendruck

Flexodruck, auch bekannt als Hochdruck, ist seit Jahrzehnten eine tragende Säule in der Herstellung von flexiblen Verpackungen und Etiketten. Seine Vielseitigkeit ermöglicht den Druck auf einer breiten Palette von Materialien, von Papier und Folien bis hin zu Kunststoffen. Die einfache Handhabung und die relativ geringen Anschaffungskosten machen ihn für viele Druckereien attraktiv. Die Weiterentwicklung der Druckplatten und Tinten hat die Qualität stetig verbessert.

Im Vergleich zu anderen Druckverfahren wie dem Offsetdruck, der oft für großformatige Drucke und hochwertige Bilder eingesetzt wird, zeichnet sich der Flexodruck durch seine Fähigkeit aus, schnell und kostengünstig auch bei kleineren bis mittleren Auflagen zu produzieren. Für den Etikettendruck ist dies ein entscheidender Vorteil, da hier oft eine hohe Variantenvielfalt und kurzfristige Produktionswechsel gefragt sind.

Herausforderungen im traditionellen Flexodruck

Traditionelle Flexodruckmaschinen, die mit Quecksilberdampflampen oder herkömmlichen UV-Lampen ausgestattet sind, stoßen an ihre Grenzen, wenn es um maximale Geschwindigkeit und Energieeffizienz geht. Diese älteren Härtungstechnologien haben mehrere Nachteile. Sie erzeugen erhebliche Mengen an Wärme, was den Druckprozess beeinträchtigen und die Kühlung aufwendiger machen kann. Zudem ist ihr Energieverbrauch oft hoch, was sich direkt auf die Betriebskosten auswirkt.

Die Lebensdauer herkömmlicher UV-Lampen ist begrenzt, und ihr Austausch ist sowohl zeitaufwendig als auch kostspielig. Die Lampen müssen zudem auf Betriebstemperatur gebracht werden, was zusätzliche Anlaufzeiten bedeutet. Diese Faktoren zusammen limitieren die tatsächliche Produktionsgeschwindigkeit und erhöhen die Stillstandszeiten, was in einem wettbewerbsintensiven Markt nicht tragbar ist.

Die Revolution durch LED-UV-Technologie

LED-UV-Härtung steht für Light Emitting Diode Ultraviolet. Diese Technologie nutzt Halbleiterdioden, um UV-Licht zu emittieren. Der entscheidende Unterschied zu herkömmlichen UV-Lampen liegt in der Art der Lichterzeugung und den daraus resultierenden Eigenschaften. LED-Systeme emittieren UV-Licht in sehr spezifischen Wellenlängenbereichen, die optimal auf die Härtung von UV-reaktiven Tinten abgestimmt sind.

Ein wesentlicher Vorteil ist die sofortige Betriebsbereitschaft. LEDs erreichen ihre volle Leuchtkraft ohne lange Aufheizphasen. Dies reduziert Anlaufzeiten und ermöglicht schnellere Auftragswechsel. Die geringere Wärmeabgabe ist ein weiterer kritischer Punkt. Während herkömmliche Lampen viel Infrarotstrahlung abgeben, die das Substrat erwärmt, erzeugen LEDs hauptsächlich UV-Licht. Dies schont temperaturempfindliche Materialien wie dünne Folien und ermöglicht höhere Druckgeschwindigkeiten, ohne dass es zu Verzug oder Verformung kommt.

Vorteile der Nachrüstung von Flexodruckmaschinen mit LED-UV

Die Entscheidung, eine bestehende Flexodruckmaschine mit LED-UV-Technologie nachzurüsten, bringt eine Reihe greifbarer Vorteile mit sich, die direkt die Produktivität und Rentabilität beeinflussen.

• Höhere Druckgeschwindigkeiten: Da die Wärmeentwicklung minimiert ist und die Aushärtung der Tinte extrem schnell erfolgt, können Druckmaschinen mit LED-UV-Systemen deutlich höhere Bahngeschwindigkeiten erreichen. Dies führt direkt zu einer gesteigerten Produktionsleistung pro Zeiteinheit. Mehr Drucke in der gleichen Zeit bedeuten mehr Umsatz und eine bessere Auslastung der Maschinen.
• Geringere Betriebskosten: LED-UV-Systeme sind in Bezug auf den Energieverbrauch wesentlich effizienter als herkömmliche UV-Lampen. Sie verbrauchen bis zu 70-80% weniger Strom. Die lange Lebensdauer der LEDs, oft 10.000 bis 30.000 Betriebsstunden oder mehr, reduziert zudem die Kosten für Ersatzteile und den damit verbundenen Wartungsaufwand erheblich.
• Verbesserte Druckqualität: Die präzise Steuerung der UV-Wellenlänge und Intensität führt zu einer gleichmäßigeren und vollständigeren Aushärtung der Tinte. Dies kann zu schärferen Druckergebnissen, besseren Farbkontrasten und einer erhöhten Beständigkeit der Drucke gegenüber mechanischer Beanspruchung und Chemikalien führen.
• Umweltfreundlichkeit: Der geringere Energieverbrauch trägt zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks bei. Zudem emittieren LEDs keine Ozon-Gase, was die Notwendigkeit einer aufwendigen Abluftreinigung reduziert. Die längere Lebensdauer der Komponenten bedeutet auch weniger Abfall.
• Vielseitigkeit bei Substraten: Die geringere Wärmeentwicklung ermöglicht den Druck auf einer breiteren Palette von Materialien, einschließlich wärmeempfindlicher Substrate, die mit traditionellen UV-Systemen nicht oder nur eingeschränkt bedruckbar wären. Dies eröffnet neue Anwendungsbereiche und Märkte.

Anwendungsbereiche und spezifische Vorteile im Etiketten- und Schmalbahnendruck

Im Bereich des Etikettendrucks und generell im Schmalbahnendruck sind die Anforderungen besonders hoch. Hier werden oft dünne Folien, gestrichene oder ungestrichene Papiere und spezielle Papiere für den Etikettenbereich eingesetzt. Die Möglichkeit, mit hohen Geschwindigkeiten zu drucken und gleichzeitig eine perfekte Aushärtung zu erzielen, ist entscheidend für die Effizienz.

• Flexodruck für Etiketten: Viele Etiketten werden im Flexodruck hergestellt, da die Druckplatten relativ kostengünstig sind und für hohe Auflagen geeignet sind. Die Nachrüstung mit LED-UV ermöglicht es, die Produktionszyklen für Klebeetiketten, In-Mould-Labels oder auch Selbstklebeetiketten erheblich zu verkürzen. Die hohe Druckqualität ist für Markenetablierung und Produktinformationen essenziell.
• Schmalbahniger Flexodruck: Diese Druckmaschinen sind für die Verarbeitung schmaler Rollenmaterialien konzipiert. Die LED-UV-Technologie ist hier besonders vorteilhaft, da sie die Bahngeschwindigkeit erhöht, was direkt die Durchsatzrate steigert. Dies ist besonders relevant für Druckereien, die sich auf kurzfristige Aufträge und eine hohe Variantenvielfalt spezialisiert haben.
• Vergleich mit Offsetdruck: Während der Offsetdruck seine Stärken in der fotorealistischen Wiedergabe und der Druckqualität auf bestimmten Oberflächen hat, bietet der Flexodruck im Schmalbahnsegment durch LED-UV-Härtung eine unschlagbare Kombination aus Geschwindigkeit, Kosteneffizienz und Vielseitigkeit. Offsetmaschinen, die für schmalbahnige Anwendungen eingesetzt werden, können ebenfalls von UV-Härtung profitieren, aber der Fokus liegt hier oft auf anderen Druckverfahren und Materialanforderungen.

Technische Überlegungen bei der Nachrüstung

Die Umstellung auf LED-UV-Technologie ist mehr als nur der Austausch von Lampen. Es bedarf einer sorgfältigen Planung und Integration in die bestehende Druckmaschine.

• Wellenlänge und Leistung: Die Auswahl der richtigen Wellenlänge der LEDs (typischerweise 365 nm oder 395 nm) ist entscheidend und muss auf die verwendeten UV-Tinten abgestimmt sein. Die Leistungsdichte der UV-Strahler muss ausreichend sein, um die Tinte in der gewünschten Geschwindigkeit vollständig auszuhärten.
• Kühlung und Steuerung: Obwohl LEDs weniger Wärme erzeugen, ist eine effiziente Kühlung der LED-Module selbst notwendig, um deren Lebensdauer zu maximieren. Die Steuerung der UV-Intensität und der Betriebszeiten muss nahtlos in das Maschinensystem integriert werden.
• Tintenkompatibilität: Nicht jede UV-Tinte ist für die Härtung mit LEDs geeignet. Es ist notwendig, Tinten zu verwenden, die speziell für LED-UV-Härtung formuliert wurden. Dies stellt sicher, dass die Tinte die richtige Wellenlänge absorbiert und optimal aushärtet. Die Kompatibilität mit bestehenden Farbmanagementsystemen sollte ebenfalls geprüft werden.
• Integration in bestehende Maschinen: Die physische Installation der LED-UV-Systeme erfordert oft Anpassungen an den Druckmaschinen. Dies kann den Einbau von Halterungen, elektrischen Anschlüssen und Steuerungssystemen umfassen. Die Platzierung der Strahler ist kritisch für eine gleichmäßige Aushärtung über die gesamte Druckbreite.

Die Zukunft: LED-UV als Standard im Flexodruck?

Mit den fortschreitenden technologischen Entwicklungen und den zunehmenden Anforderungen an Geschwindigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit wird die LED-UV-Härtung zunehmend zum Standard im modernen Druck. Insbesondere für den Flexodruck und den schmalbahnigen Sektor bietet die Nachrüstung eine attraktive Möglichkeit, bestehende Investitionen zu modernisieren und wettbewerbsfähig zu bleiben. Die anfänglichen Kosten für die Umrüstung amortisieren sich durch die gesteigerte Produktivität und die reduzierten Betriebskosten oft schnell. Druckereien, die diesen Schritt wagen, positionieren sich für die Zukunft des Druckmarktes, der von Effizienz und Qualität geprägt sein wird.