Offsettryk

Forenklet konstruktion af en trykmaskine til konventionel offsettryk

Offsettryk (fra engelsk modregning ' modregning ' eller offset ' modregning ' i betydningen 'overførsel') er en indirekte fladtryksproces og den mest udbredte trykteknik inden for bog-, avis-, reklame- og emballagetrykning. Ved indirekte trykprocesser kommer trykpladen og trykmediet ikke i kontakt med hinanden. Farven overføres først til en tæppecylinder og derefter til trykmaterialet . Dette beskytter trykpladen, og en lang række substrater kan udskrives, f.eks. Papir, pap, plast (folier), glas og keramik, metalplader og, takket være vandløs offsettryk , også dvd'er .

Funktionelt princip for offsettryk

Skema af pladeprocessen på en planografisk trykplade i konventionel offsettryk

Ved offsettryk er udskrivnings- og ikke-udskrivningsområderne på samme niveau. Trykelementerne på trykpladen - dvs. rasterprikker, linjer eller områder - er udarbejdet på en sådan måde, at vand ruller af dem. Ikke-billeddelene tilberedes til gengæld på en sådan måde, at vand bevares her. Princippet er, at fedt og vand frastøder hinanden.

Nærmere bestemt: Trykpladen fugtes først af dæmpningsvalserne ved hver omdrejning af cylinderen og forsynes derefter med blæk af blækrullerne. De områder, der tidligere har accepteret vand, forbliver farvefri, dvs. hvidt på papiret. De andre tager derimod farve, de er farvede. Disse vil senere være alle farvebærende elementer på udskrivningsmaterialet, f.eks. Tekster, linjer eller gitterpunkter.

Trykpladen er normalt lavet af aluminium , hvis overflade er anodiseret . De farvebærende punkter dannes f.eks. Af en fotopolymer. Ikke-billedområderne leder derimod fugt på grund af den anodiserede overflade, hvor dæmpningsløsningen holdes. Så snart der er tilstrækkelig dæmpningsløsning til rådighed, blokerer dette tynde lag vand blækkets adgang til områder uden for billedet. Uden en dæmpningsløsning tager hele pladens overflade farve; "Pladen toner over hele overfladen," siger de i trykkeribranchen.

Produkter, der er skabt i offsettryk, kan primært genkendes ved følgende funktioner: En skarp udskrift uden sammenklemte eller flossede kanter og en glat papirrygning uden prægning eller skygge. Web -offset -heatset -udskrifter har også typisk papirbølger (parallelt med kornretningen) og en ensartet glans (fed glans).

I offsetudskrivning (såvel som i relief og screentryk , i modsætning til dybtryk ) kan der ikke udskrives ægte halvtoner . Følgende gælder: farve eller ingen farve. Derfor skal billeder, mellemtoner eller farvenuancer gengives ved hjælp af simulerede halvtoner. Dette gøres ved screening i periodiske ( autotypiske AM ) eller ikke-periodiske ( stokastiske FM , tilfældige) rasters.

Farveudskrivning

Fra de tre grundfarver cyan, magenta og gul (teknisk sprog: gul) samt sort (teknisk sprog: dybde) for den ekstra kontrast kan mange farvetoner repræsenteres på papiret. En maskine til firefarvet tryk består derfor af fire trykningsenheder . Hvis prikfarver udskrives, har de hver især brug for deres egen udskrivningsenhed. Fire eller flere udskrivningsenheder er placeret efter hinanden i de tilsvarende udskrivningslinjer og udskriver hvert ark efter hinanden. Ofte er der andre værker til maling (overtryk med et farveløst, klart lag maling), til effektfarver (metallisk eller perlemor) eller til prægning eller stansning på den samme tryklinje.

Offsetprints historie og udvikling

Offsettryk er en videreudvikling af litografi opfundet af Alois Senefelder i 1796 (også: stenprint). På det tidspunkt ledte dramatikeren Senefelder efter en billig dubleringsproces for sit noder. Først lavede han relieftryksformer fra kalksten til sine udskrifter ved at dække trykområderne med fedtfarve og ætsning af områderne uden at trække ind i den glatte stenoverflade med en let sur opløsning af arabisk tyggegummi . Ved at befugt de frisk ætsede ikke-billedområder med vand, blev disse ikke dækket af farven, og derfor blev kun de smurte billedområder farvet. Dette gjorde ætsning til bogtryksformen overflødig. Med denne opdagelse lagde han grundlaget for det planografiske trykprincip, som nutidens konventionelle offsettryk er baseret på. I de følgende år videreudviklede han sin opfindelse og konstruerede først den såkaldte "stangpresse" og derefter cylinderpressen, hvilket gjorde det muligt at udskrive ark papir ved hjælp af en stenplade og trykcylinder.

Med indførelsen af ​​zinkpladen i slutningen af ​​1800 -tallet kunne stenen, der bevægede sig langsomt frem og tilbage, erstattes af en roterende cylinder med en fastspændt metalplade. Offsettrykket, der er blevet videreudviklet herfra, tilskrives to opfindere uafhængigt af hinanden: Amerikaneren Ira W. Rubel og immigranten Cašpar Hermann, der bor i USA . Omkring 1904 konstruerede de begge indirekte - det vil sige fra trykpladen via en gummitæppecylinder på arket papir - trykmaskiner. Efter hans tilbagevenden til Tyskland i 1907 planlagde Hermann adskillige yderligere udviklinger, f.eks. Weboffsetpresser. Realiseringen af ​​hans ideer kunne først gennemføres sammen med Vogtländische Maschinenfabrik AG (VOMAG) i 1910. Den første gennemførte weboffsetpress blev derefter demonstreret i Leipzig i 1912.

Maskintyper til offsettryk

Der skelnes grundlæggende mellem to typer offsettrykmaskiner:

• Offsetudskrivningsmaskiner til ark
• Web offset trykmaskiner

Betegnelsen for disse maskintyper skyldes den type trykmateriale, der bruges i hvert enkelt tilfælde. I arkfoderet offset løber individuelle ark med trykmateriale gennem maskinen den ene efter den anden, mens den i banefødte offset rulles af en bane fra en rulle. Der er mange forskellige konfigurationsmuligheder afhængigt af det område, hvor trykmaskinerne bruges.

Arkforskydning

Offset-tryk i arkfodret tilbyder høj udskriftskvalitet og en bred vifte af produktion. Anvendelsesområderne spænder fra simpel visitkort- og brevpapirproduktion til omfattende og omfattende reklamebrochurer, årsrapporter og kataloger. Afhængigt af maskinkonfigurationen er enkelt- eller flerfarvet udskrivning samt dobbeltsidet udskrivning ( for- og bagsideudskrivning ) mulig i én udskrivningsproces. De arkfodrede offsettrykmaskiner er opdelt i formatklasser baseret på deres maksimale udskrivbare papirformater (se tilstødende tabel).

Sheetfed offset presser består i bund og grund af føderen , trykmaskinen og leveringsenheder . Føderen bruges til at adskille og indføre de udskrevne ark i den første udskrivningsenhed. Afhængigt af designet kan der følge yderligere trykningsenheder, som blandt andet indeholder flere cylindre samt dæmpnings- og trykfarveenheder . Efter at arkene er passeret gennem alle trykningsenhederne, sendes de til leveringen. Dette bruges til at stable de udskrevne ark. De hurtigste trykpresser når en hastighed på 18.000 ark i timen. Indtil videre har fire producenter opnået denne topværdi med i alt fem modeller. ^[2] Den største arkfodrede offsettrykmaskine KBA 205 har et udskrivbart område på 1490 mm × 2050 mm. ^[3]

Investorer

Inden udskrivningsprocessen påbegyndes, skal der først føres en stak papir i maskinens arkføder. Systemet har derefter til opgave at adskille arkene, transportere dem fra systemstakken til systembordet og føre dem til den første udskrivningsenhed. Afhængigt af formatet på klasseforskydningen skal du enten trykke på enkeltarkføder eller bruge strømføder . Førstnævnte findes i offsetpressere i lille format, men deres betydning er faldet betydeligt med fremkomsten af ​​digitale printsystemer. Med enkeltarkfremførerne adskilles hvert ark først pneumatisk på systemstakken, derefter grebet i forkanten, føres ind på systembordet og overføres derfra til den første udskrivningsenhed. Det følgende ark transporteres kun til fremføringsbordet, når det forrige ark er blevet overført til den første udskrivningsenhed. På grund af stadig større formater og højere udskrivningshastigheder kom disse enkeltarkfremførere over for mekaniske grænser. For at opnå en jævn arkrejse og maksimal nøjagtighed bruges stream-feedere i dag på offsetmaskiner i stort format, flerfarvede arkfodrede offsetmaskiner. Disse gør det muligt at transportere flere ark over indføringsbordet til udskrivningsenheden på samme tid. På grund af den skalalignende overlapning skal det følgende ark tilbagelægge en kortere afstand til udskrivningsenheden. På denne måde kan der opnås en betydeligt mere støjsvag transport og dermed også højere hastigheder i forhold til enkeltarkfremføreren. Arket passerer derefter tegningen og frontlag; det betyder, at det er præcist placeret før overgangen til trykningsenhederne.

Trykningsenheder

Skematisk fremstilling af en tofarvet arkfoderet offsettrykmaskine designet af Heidelberger Druckmaschinen AG

Hver konventionel arkfodret offsetpresser har mindst en trykningsenhed, som består af trykforme, tæpper og modtrykscylindre samt blæk- og dæmpningsenheder. Typisk bygger de store trykpresseproducenter (såsom Heidelberg , manroland , KBA , Komori ) offsetpresserne i flere farver i det såkaldte seriedesign. Hver trykningsenhed består af et trecylindret system. Det betyder, at der for hver farve er et komplet anlæg med sin egen tallerken, tæppe og aftrykscylinder. Antallet af værker bestemmer således det maksimale antal farver, der kan udskrives i ét pass. I tilfælde af flerfarvede maskiner er der også overførselstromler mellem de enkelte trykningsenheder, som transporterer arket fra en enhed til en anden. Den indsatte skematiske gengivelse af en arkfodret offsettrykmaskine viser to trykningsenheder i en rækkekonstruktion med de vigtigste samlinger i hvert tilfælde.

Blækket leveres via blækpatronerne, hvis opgave er permanent at levere trykområdernes udskrivningsområder med den nødvendige mængde blæk. Blæklagene, der overføres til trykmaterialet, er kun ca. 1 µm tykke (1 µm = 0,001 mm). De meget viskøse (meget viskøse) malinger leveres via malingskassen, der er opdelt i flere zoner med en bredde på 25 mm til 35 mm. Den nødvendige mængde blæk reguleres i omkredsretningen via de enkelte zoner, da farveprofilen på et trykt ark normalt ikke er opbygget ensartet, og farveområdet derfor skal tilpasses profilen. Hvor meget farve der skal tilføjes til fabrikken, kan indstilles individuelt for hver zone. Blækket transporteres fra blækfontænet til pladecylinderen med cirka 15 til 20 ruller, der skiftevis er dækket med hård specialplast og blødt gummimateriale. Det store antal ruller er blandt andet nødvendigt for at opnå en stribefri, jævn blækfilm over hele udskrivningsbredden.

Skema for den zonale blækforsyning i arkfodrede offsettrykmaskiner

Den dæmpningsløsning, der kræves til processen, leveres via dæmpningsenhederne. Dæmpningsløsningen, der består af vand og forskellige tilsætningsstoffer, har andre funktioner udover at holde de ikke-trykte områder fri. Den er blandt andet ansvarlig for stabiliteten af ​​den trykte emulsion. (Man taler om en stabil emulsion med et dæmpningsopløsningsindhold på ca. 15-25%.) Da selv minimale udsving i blæk-vandbalancen har enorme effekter på udskriftskvaliteten, er den kontinuerlige levering af dæmpningsløsningen af ​​stor betydning . På grund af den kulde, der opstår, når dæmpningsopløsningen fordamper, bidrager det også til en stabil temperaturbalance i blæk- og dæmpningssystemet.

Dæmpningsløsningen og blækket overføres først til trykpladerne, som bærer billedinformationen for den respektive farveseparation. Disse fastspændes på pladecylinderen i den respektive trykningsenhed. For at kunne fikse de tynde plader på cylindrene er der såkaldte pladeklemningskanaler. Kanalerne danner afbrydelser i cylinderens omkreds, hvori glideskinner er anbragt. Ved hjælp af disse skinner er det muligt at spænde pladerne fast på cylindrene. Med flerfarvet tryk er det meget vigtigt, at alle plader er præcist fastspændt. Da udskriftsbilledet består af flere farver, kan selv mindre unøjagtigheder i overtrykket føre til ubrugelige resultater. Ved at flytte pladecylindrene aksialt og radialt kan trykningsenhederne tilpasses præcist til hinanden. Nuværende halvautomatiske eller endda fuldautomatiske pladespændingssystemer opnår en høj præcision, når pladerne spændes fra starten.

Offsettryk er en indirekte trykproces. Det betyder, at blækket eller emulsionen ikke overføres direkte fra pladecylinderen til substratet, men først på et gummitæppe . Disse tæpper, der er lavet af elastisk materiale og lag af stof, er strakt ud på tæppecylindrene i trykningsenhederne. Fordi udskriftsbilledet overføres til papiret gennem gummitæpper, er deres kvalitet vigtig for udskriftsresultatet. Ældning eller skade kan dog alvorligt påvirke kvaliteten af ​​servietterne, hvorfor de skal udskiftes. Af denne grund har tæppecylindrene ligesom pladecylindrene også en kanal, i hvilken klemmeanordningerne til fastgørelse af gummitæpperne er placeret.

Udskriftsbilledet, der overføres fra pladen til gummitæppet, sendes videre til trykmaterialet. Dette gøres ved hjælp af aftrykscylinderen, som leder arket gennem trykmaskinen. Aftrykscylindrenes opgave er at fastgøre arket på plads, lede det gennem trykzonen og udøve det nødvendige tryk på tæppecylinderen for perfekt billedoverførsel. Fikseringen finder sted ved hjælp af gribere, som er anbragt i cylinderens kanal. Disse griber griber fat i arket i forkanten, leder det gennem den respektive trykningsenhed og overfører det derefter til griberne på overførselsfatene. Disse videresender arket til det næste anlæg.

bom

Efter at arkene er passeret gennem alle trykningsenhederne, er det nødvendigt, at de lægges præcist på en stak. Da arkene ankommer med en meget høj hastighed, skal de imidlertid sænkes, strammes og rettes ved hjælp af forskellige styreelementer. Dette opnås blandt andet gennem kontrollerede luftstrømme, baffler, pladebremser og lige kofangere. En glatkantet leveringsstak er af stor betydning, især i den efterfølgende udskrivning , for præcist at kunne fremføre arkene til de efterfølgende maskiner. Et andet problem ved leveringen skyldes tørringsprincippet ved konventionel offsettryk. Det anvendte trykfarver er endnu ikke helt tørt, når de ankommer i stakken, men er stadig klæbrige og følsomme over for udtværing. For at undgå udtværing eller deponering i stakken bruges afstanden mellem den sidste udskrivningsenhed og udleveringsstakken til at installere tørreenheder og pulverudstyr . Da afstanden er meget kort, er der ikke tid nok til, at malingen tørrer helt. De fine pulvergranulater, der er fordelt over hele pladen, sikrer, at der er et mellemrum mellem de ikke-tørre overflader og det efterfølgende ark, og minimerer dermed risikoen for at blive aflejret, udtværet og blokeret.

Webforskydning

I weboffsetpressere presses der en grundlæggende forskel mellem to forskellige processer: på den ene side heatset -processen og på den anden side coldset -processen. Den tidligere maskinteknologi bruges blandt andet til fremstilling af blade, kataloger og brochurer, mens aviser, paperbacks og lignende hovedsageligt produceres med coldset -trykmaskiner. I modsætning til arkfodret offsetudskrivning, hvor ansigt til ansigt udskrivning kun er valgfri i én udskrivning, udskrives papirbanen altid på begge sider i weboffsetudskrivning. I princippet består weboffsetpresser af følgende komponenter: rullebærer / skifter, forspændingsenhed, udskrivningsenhed, mappeoverbygning og mappe. For heatset -trykmaskiner er en tørretumbler og en kølevalseenhed også integreret mellem den sidste trykningsenhed og mappens overbygning. Papirbanen vikles ud af rullen og føres til den første udskrivningsenhed med konstant banespænding - reguleret af forspændingsenheden. Afhængigt af konfigurationen passerer nettet derefter gennem andre udskrivningsenheder og når der i offsetudskrivning i heatset når en tørretumbler efter den sidste enhed. Dette sikrer, at farverne tørrer hurtigt. Da papirbanen bliver meget varm under denne proces, føres den derefter over køleruller. Nettet løber derefter - både i heatset- og coldset -udskrivning - ind i foldoverbygningen med førstnævnte. I dette område kan der blandt andet tilvejebringes længdesnit af banen, den første langsgående fold og overlejring af delstrengene opnået på denne måde. Den forberedte strengpakke kommer derefter ind i mappen. Dette skærer nettet på tværs og sikrer de nødvendige folder af det trykte produkt. I modsætning til arkfodret offsettryk, hvor arkene først skal behandles til det ønskede slutprodukt i et antal yderligere trin efter udskrivning, behandles weboffsetprodukter overvejende yderligere direkte inline for at producere slutproduktet.

Rulleskifter / forspændingsenhed

Auto Paster i WAZ -trykkeriet (Wifag)

Papirbanen, der er viklet på en rulle, føres gennem rulleskifteren i både heatset- og coldset -bane -offsettryk. Grundlæggende er der to typer rulleskifter, der skal skelnes. På den ene side de såkaldte autopasters, som muliggør et flyvende rulleskift, og på den anden side standstill-rulleskifteren. Begge metoder har det tilfælles, at udskrivningsprocessen ikke skal afbrydes for at skifte ruller. Maskiner uden rulleskifter findes sjældent i produktionspraksis.

On-the-fly-rulleskiftet kan foregå via to eller trearmede rullestativer med drejelige understøtningsarme og bruges i både avis- og kommerciel trykning . Hvis den løbende papirrulle er ved at løbe tør, klemmes en ny rulle fast og accelereres. Accelerationen fortsætter, indtil omkredshastigheden for den nye rulle svarer til banens hastighed for den sti, der i øjeblikket løber ud. Når en bestemt forudbestemt restrullediameter er nået, påbegyndes limning. For eksempel bruges en fleksibel rulle til at trykke den løbende bane mod de tidligere påførte klæbepunkter på den nye rulle. Derefter skærer en kniv den gamle papirbane. Mens den nye bane indføres, bremses den resterende rulle og skubbes ud.

Standstill -rulleskifter med papirwebopbevaring

Tomgangsspolere bruges hovedsageligt til kommerciel udskrivning. I modsætning til on-the-fly-rulleskiftet limes den nye bane med denne variant af papirindføringen, når papirrullerne er gået helt i stå. For ikke at skulle afbryde udskrivningsprocessen under rulleskiftet kræves en papirwebhukommelse. Dette er placeret direkte bag papirrullerne, der er fast opbevaret oven på hinanden i rammen. Flere guidevalser, mellem hvilke banen er loopet, sikrer, at papirbanen lagres. Jo længere disse guidevalser flyttes fra hinanden, desto større er weblagringsreserven. For at ændre rullen bremses den udløbende rulle, og den nye rulle klemmes fast i den integrerede limindretning. Mens de to ruller står stille, limes vævene sammen, og den udgående bane skæres med en kniv. I mellemtiden leveres maskinen med papir fra netbutikken. Butikken tømmes ved at flytte guidevalserne sammen. Efter vellykket limning accelereres den nye rulle, banen føres til maskinen, og papirbanelageret genfyldes ved at flytte guidevalserne fra hinanden.

Mellem rulleskifteren og den første trykningsenhed er der normalt en forspændingsenhed (også: fremføringsenhed) til at regulere banespændingen. En jævn og konstant webspænding er af stor betydning for udskrivningsprocessen for at kunne producere uden forstyrrelser. Papiruregelmæssigheder og rulleændringer kan imidlertid føre til udsving i banespændingen, som skal kompenseres af forspændingsenheden. På grund af den permanente scanning af papirbanen genkendes de mindste spændingsændringer med det samme. Tilførselsmekanismen sikrer spændingskompensation ved hjælp af en trækrulle og trykruller.

Trykningsenheder

Som regel har offsettrykmaskiner på nettet hver fire dobbelte udskrivningsenheder (cyan [C], magenta [M], gul [Y] og sort [K]) til 4/4 farveudskrivning og tilbudsider fra 8 sider DIN A4 op til 96 sider DIN A4. Der skelnes mellem "stående" og "liggende" maskiner.

Med stationære maskiner er siderne arrangeret i portrætformat, papirretningen er parallel med det senere bundt af de trykte produkter (baseret på DIN A4 -produktioner). DIN A4 -produkter, der fremstilles på stationære maskiner, limes normalt inline i maskinen eller fremstilles uden binding til senere behandling (sadelsømning eller klæbende binding).

Ordning med stående format i offsettryk

Ordning med vandret format i offsettryk

Med vandrette maskiner er siderne arrangeret i liggende format, papirretningen er på tværs af det senere bundt af de trykte produkter (baseret på DIN A4 -produktioner). DIN A4 -produkter, der fremstilles på vandrette maskiner, hæftes normalt inline i maskinen eller fremstilles uden binding til senere behandling (sadelsøm). Fremstillingen af ​​A3 -produkter på vandrette maskiner er særlig interessant. Her er det muligt at lime DIN A3 produkter inline.

Den afrullede og spændte papirbane føres først til den første udskrivningsenhed. Grundlæggende består hver udskrivningsenhed i en netoffsetpresse af komponenterne blækpatronenhed, dæmpningsenhed, pladecylinder, tæppecylinder og, med visse maskinkonfigurationer, også af en trykcylinder. Antallet og arrangementet af disse elementer varierer imidlertid afhængigt af designet.

Heatset web offset trykmaskine med I trykningsenheder designet af manroland AG

Udskrivningsenhederne på heatset-maskinerne er for det meste I-trykningsenheder med et vandret netløb. For at muliggøre samtidig udskrivning af for- og bagsiden af ​​nettet bruges der dobbelte trykningsenheder, der hver består af to pladecylindre og to tæppecylindre samt blæk- og dæmpningsenheder. I modsætning til arkfodforskydning kræver dette 4-cylindrede design ikke en særlig metaltrykscylinder, da tæppecylindrene hver især fungerer som en trykcylinder for hinanden.

Der skelnes mellem forskellige teknologier til tæpper, der skal bruges. Afhængig af maskinen bruges konventionelle tæpper med spændeskinner, tæpper med ærmeteknologi eller med minigap -teknologi. Anvendelse af tæpper med en fastspændingsskinne kræver en spændekanal på cylinderen. Dette resulterer blandt andet i et relativt bredt område uden tryk og kan i tilfælde af små cylinderomkredse føre til vibrationsstriber i udskriftsbilledet, der fremkaldes af kanalpåvirkningen. For at omgå dette problem kan tæppeærmer bruges på trykmaskiner med en omkreds. Ærme-konceptet er kendetegnet ved, at gummitæppet påføres sømløst på en ærmeformet bærer. Denne muffe skubbes sidelæns ind på cylinderen ved udskiftning af gummitæppet. Systemet har den fordel, at de vibrationer, der udløses af kanaloverskridelsen, undgås, og derudover er der kun et trykfrit område på omkring 2,3 mm. Ved brug af minigap -teknologien klemmes tæppeplader på specielle cylindre med en meget smal kanal. Pladerne består af en metalholder, hvorpå gummitæppet er vulkaniseret. Denne variant gør det muligt at reducere den ikke-printende strimmel til omkring 6 mm. Fordelene inkluderer hurtige tæppeskift, evnen til at kompensere for ændringer i tæppens længde under trykprocessen og lavere omkostninger sammenlignet med ærmer. Enten konventionelle trykplader, trykformme -ærmer eller pladecylindre med minigap -teknologi bruges til at matche tæppens respektive design.

Forskellige konfigurationer af avispresser (i manroland AG designs)

De coldset web offset presser til avistryk adskiller sig fra heatset presser primært i trykning enhed konstruktion og web guide. I-konstruktionen, der bruges til heatset-weboffsetudskrivning med opretstående dobbelte udskrivningsenheder og en vandret webguide, er uegnet til avisudskrivning, da et stort antal sider normalt udskrives, og derfor er multi-web-drift normalt nødvendig. For at kunne garantere et uforstyrret webkørsel og god tilgængelighed er der blevet etableret lodret webvejledning i avispresser. Antallet og arrangementet af cylindrene i trykmaskinen varierer afhængigt af designet. Der skelnes især mellem følgende konstruktionstyper: 8-cylindret (H- eller broudskrivningsenhed), 9-cylindret (satellitudskrivningsenhed), 10-cylindret (halvsatellitudskrivningsenhed). I øjeblikket bygges hovedsageligt de 8-cylindrede H-udskrivningsenheder og de 9-cylindrede satellitudskrivningsenheder. Illustrationen viser de fire forskellige maskinkonfigurationer.

Weboffset-systemer med et konventionelt design med fire dobbelte udskrivningsenheder er meget udbredt på markedet og egner sig til printjob med et stort antal kopier (ca. 35.000-20 millioner eksemplarer). Ulempen ved disse maskintyper er de stigende omkostninger med et stort antal varianter eller versionændringer.

• 

  WAZ -udskrivningsenhed, stadig uden plader

• 

  Med tallerkener, farvet, ikke vasket

• 

  I rotation (under udskrivning)

• 

  Lodret webvejledning

Ud over de sædvanlige 4-tårns weboffset-systemer er der andre maskintyper med 5 eller 6 dobbelte udskrivningsenheder, som gør det muligt at individualisere store ordrer til lave omkostninger. Dette gør det f.eks. Muligt at opdele en stor totaludgave i mange små deludgaver. B. differentiere ved et individuelt virksomhedsindtryk eller forskellige prisoplysninger. Denne type produktion er velegnet til. B. til personalisering, individualisering, regionalisering for specialhandelssamarbejde eller franchisevirksomheder.

Disse maskiner er enten udstyret med fuldgyldige trykningsenheder eller med enklere imprinterenheder. Ved hjælp af prægningsteknikken, z. B. individuelle tekster, forhandlerprint, firmaprint eller priser uden maskinens nedetid ved fuld produktionshastighed kan ændres til en begrænset 1/0 farve (for maskiner med fem udskrivningsenheder) eller 1/1-farve på alle sider (for maskiner med seks trykningsenheder) (on-the-fly-pladeskift). Når produktionen er fuld, trykkes det ene anlæg, og det andet anlæg er udstyret med nye trykplader. For at ændre ændres trykningsenhederne, og den første enhed forberedes igen. Mens konventionelle 4-tårns weboffset-systemer skal stoppes fuldstændigt, når en version ændres, hvilket betyder, at der kan forventes højere opsætningsomkostninger og udsving i kvalitet, med 5 eller 6-tårns weboffset-systemer, kan versionændringer under drift minimere omkostninger på grund af mindre spild og kvalitetsudsving.

Der skelnes mellem prægningsenheder i korte enheder med flexografisk udskrivningsteknologi eller simple offsettryk-enheder og fuldgyldige offsetudskrivningsenheder. Einfache Eindruckwerke bieten sich an, kleine Flächen möglichst einfach zu individualisieren und bieten eine eingeschränkte Druckqualität. Vollwertige Eindruckwerke bieten keine Flächen- und Qualitätseinschränkungen und können zusätzlich auch noch für den Sonderfarbdruck verwendet werden. Besonders ausgefallene Maschinenkonfigurationen lassen durch Maschinen- und Falzapparat-Aufbau Inline-geheftete Produktionen von bis zu 96 Seiten DIN A4 zu oder ermöglichen es unterschiedliche Produkte auf unterschiedlichen Papieren zu fertigen und inline ineinander einzustecken.

Trockner/Kühlwalzenaggregat

Im Heatset-Rollenoffsetdruck sind Trocknungsanlagen und Kühlwalzenaggregate nach dem letzten Druckwerk erforderlich, da durch Hitze trocknende Druckfarben eingesetzt werden. Im Gegensatz dazu trocknen die Druckfarben im Coldset-Verfahren rein physikalisch durch Wegschlagen und es wird weder ein Trockner noch eine Kühlwalzengruppe benötigt.

Die Trocknung der Heatset-Farben erfolgt hauptsächlich durch Verdunstung der enthaltenen Mineralöle, die als Verdünner fungieren. Dazu werden Heißlufttrockner eingesetzt, die aufgeheizte Luft auf beide Seiten der Papierbahn leiten. Damit die Mineralöle (Siedebereiche 200 bis über 300 °C) stark genug ausgetrieben werden, müssen im Trockner Lufttemperaturen von etwa 250 °C erreicht werden. Diese hohen Temperaturen führen zu einer Aufheizung der Papierbahn auf etwa 110 °C bis 120 °C. Dabei verdampfen allerdings nicht nur die Mineralöle aus der Farbe, sondern auch Teile des im Papier enthaltenen Wassers. Dieser Nebeneffekt führt zum Austrocknen der Papierbahn, wodurch es je nach Papierbeschaffenheit zu verschiedenen Mängeln wie zum Beispiel Wellenbildung, Blasenbildung und statischer Aufladung kommen kann. Des Weiteren bewirkt die Hitze ein Anschmelzen der in den Heatset-Farben beinhalteten Bindemittelharze. Dadurch ist der Farbfilm beim Verlassen des Trockners noch weich und klebrig. Die Aushärtung erfolgt erst bei der anschließenden Kühlung der Papierbahn im Kühlwalzenaggregat. Dort wird die Bahn an glanzverchromten Walzenoberflächen schlagartig auf 20 °C bis 30 °C abgekühlt. Die Farbe wird somit hart und bekommt einen für den Heatset-Druck typischen Glanz. Im Anschluss an das Kühlwalzenaggregat durchläuft das Papier eine Silikon-Anlage, welche ein Wasser-Silikon-Gemisch aufbringt. Diese Mischung sorgt einerseits für eine Rückbefeuchtung des Papiers und andererseits für eine erhöhte Kratzfestigkeit der Oberfläche, was für einen beschädigungsarmen Transport durch das Falzaggregat von großer Bedeutung ist.

Durch strenge Umweltschutzvorschriften bezüglich der entstehenden Emissionen der verdampfenden Mineralöle und immer höherer Energiekosten, werden heute verbreitet Trocknungsanlagen mit Wärmerückgewinnung eingesetzt.

Falzapparatüberbau und Falzapparat

Nach erfolgtem Druck wird die Papierbahn in den Falzapparatüberbau und anschließend in den Falzapparat geleitet. Diese Aggregate sorgen dafür, dass die bedruckte Bahn zum gewünschten Endformat weiterverarbeitet wird. Zunächst erfolgen im Falzüberbau unter anderem das Längsschneiden der Bahn und das Übereinanderlegen der so entstandenen Teilstränge mittels Wendestangen. Die zusammengefassten Stränge werden dann dem sogenannten Falztrichter zugeführt, welcher den ersten Längsfalz erzeugt. Im Anschluss daran wird das Strangpaket mit einem Messer quergeschnitten. Die Weiterverarbeitung dieser zugeschnittenen Bogen findet dann im Falzapparat statt. Prinzipiell kann man hier zwischen vier Grundfalzarten unterscheiden, aus denen sich verschiedene Falzprodukte entwickeln lassen. Zunächst der erste Querfalz, gefolgt vom parallelen zweiten Querfalz. Außerdem kann noch ein zweiter Längsfalz und ein sogenannter Postfalz erzeugt werden. Dieser Falz ist bei der Zeitungsproduktion von Bedeutung um die Produkte versandfertig zu machen. Neben den Falzungen können im Falzaggregat zum Beispiel noch Längs- und Quer-Klebungen, -Leimungen, -Beschnitte, sowie Nummerierungen vorgenommen werden.

Verbrauchsmaterialien im Offsetdruck

Um im Offsetverfahren ein Printprodukt zu erzeugen, benötigt man neben der Maschine noch Verbrauchsmaterialien wie zum Beispiel Druckformen, Bedruckstoffe, Druckfarben und Feuchtmittel. Da der Druckprozess sehr empfindlich auf kleinste Unstimmigkeiten reagiert, ist es von großer Bedeutung, dass alle Parameter präzise aufeinander abgestimmt sind. Die Auswahl der benötigten Hilfsmittel sollte daher nicht unterschätzt werden, denn nur durch eine optimale Auswahl kann ein ausgezeichnetes Druckergebnis erreicht werden.

Druckplatten

Druckplatten, links Platte für Einfarbdruck, rechts Plattensatz für Vierfarbdruck

Die Informationsspeicher beziehungsweise Bildträger im Offsetdruck sind dünne Druckplatten , meist aus eloxiertem Aluminium. Es werden aber auch Platten auf Polyesterfolie oder Papier verarbeitet. Für jede zu druckende Farbe wird jeweils eine Platte benötigt. Früher erfolgte die Bebilderung der Druckformen analog über fotografische Prozesse. Heute wird sie überwiegend digital durch punktweises Belichten aus Daten vorgenommen.

Trotz der unterschiedlichen Herstellungsvarianten ist das grundlegende Prinzip gleich geblieben: Durch Belichtung und Entwicklung werden gezielt Veränderungen der Plattenoberfläche hervorgerufen, die die farb- und wasserführenden Bereiche der Druckform unterscheiden. So können Filme aus Daten belichtet werden ( Computer-to-Film ), auch Druckplatten in extra Plattenbelichtern ( Computer to Plate ), oder auch Platten direkt in einer Maschine (Computer-to-Press). Allen diesen Varianten ist noch eines gemeinsam: Die Druckformen sind statisch und erlauben während des Auflagendruckes keine dynamischen Veränderungen des Druckmotivs, wie es zum Beispiel im Digitaldruck der Fall ist.

Bedruckstoffe

Der Bedruckstoff muss neben den für das Endprodukt äußerst wichtigen optischen Eigenschaften auch eine gute Verdruckbarkeit und Bedruckbarkeit aufweisen. Unter Verdruckbarkeit versteht man die Laufeigenschaften des Bedruckstoffs in der Maschine, unter Bedruckbarkeit hauptsächlich die Farbannahme und die optische Eigenwirkung. Verfahrensbedingt wird der Bedruckstoff während des Druckprozesses relativ stark beansprucht. Besonders wichtig beim Papier sind deshalb unter anderem Rupffestigkeit , Papierstaubarmut, Scheuerfestigkeit, Saugfähigkeit, Glätte, Gleichmäßigkeit im Strich und im Fasergefüge und bei Karton die Haftung der Schichten miteinander. Ebenso sollte das eingesetzte Papier unempfindlich sein gegenüber Blasen- und Wellenbildung (hervorgerufen durch die Übertrocknung des Papieres im Heatset-Trockner), Papierbahnabriss , Faltenbildung und übermäßige Dehnung durch Zugkraft- und Feuchtigkeitseinfluss.

Druckt man auf Kunststofffolien (BOPP, PVC, PE), müssen Folieneigenschaften und Farben aufeinander abgestimmt sein, damit der Druck gut haftet. Außerdem tritt oft statische Aufladung auf, hauptsächlich verursacht durch den Reibkontakt der Bogen. Druckmaschinenhersteller bieten deshalb spezielle Ausrüstungen zum Ausgleich der statischen Aufladungen an.

Druckfarben

Die im Offsetdruck eingesetzten hochviskosen (sehr zähflüssigen) Druckfarben bestehen im Wesentlichen aus Pigmenten , Bindemitteln und Additiven (Zusätzen).

Verteilung der Schichtdicken bei einem typischen Offsetdruck auf gestrichenem Papier

Die Pigmente beeinflussen vor allem die Farbwirkung, die Deckfähigkeit und die Beständigkeit gegen verschiedene Einflüsse wie zum Beispiel Licht, Lösemittel oder Säuren. Grundsätzlich kann man praktisch die gleichen Pigment-Körper und -Konzentrationen in unterschiedlichen Druckverfahren einsetzen, soweit gleichartige Einfärbung beabsichtigt ist. Ausnahmen machen hier nur spezielle Ansprüche in der Benetzbarkeit, Lösemittelempfindlichkeiten und andere verfahrenstechnische Anforderungen.

Aufgabe der Bindemittel ist es, die Pigmente zu umhüllen, um sie gleichmäßig verteilt verdrucken zu können. Die Zusammensetzung des Bindemittels beeinflusst unter anderem die Verankerung der Pigmente auf dem Bedruckstoff, den Glanz sowie das Trocknungsverhalten der Farbe. Es sorgt maßgeblich dafür, dass eine Farbe in einem bestimmten Druckverfahren verdruckt werden kann; muss also auf Feinheiten des Druckverfahrens und manchmal sogar der Auflage abgestimmt werden.

Die Additive dienen dazu, Farben druckfertig zu machen und an die jeweiligen Produktionsbedingungen anzupassen. Es gibt unter ihnen zum Beispiel Tenside zur Pigmentbenetzung, Sikkative zur Trocknungsbeschleunigung und Wachse zur Verstärkung der Scheuerfestigkeit der Farbschicht.

Verfahrensbedingt müssen Offsetdruckfarben während des Druckprozesses in der Lage sein, einen gewissen Teil Feuchtmittel im dynamischen Gleichgewicht (ständiger Austausch rein und raus) als Emulsion aufzunehmen.

Da die Farbwahrnehmung im Vierfarbdruck auf der Mischung übereinander gedruckter Grundfarben basiert, müssen die Druckfarben/Pigmente lasierend (hier: durchscheinend/transparent) sein.

Feuchtmittel

Das Feuchtmittel besteht nicht nur aus Wasser, sondern hat ganz fein auf Maschine, Bedruckstoff und Auflagenbedingungen abgestimmt eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen. Es soll die nichtdruckenden Partien der Platte farbfrei halten. Dazu muss es sich zwar teilweise in die Farbe einemulgieren lassen, darf aber dabei nicht die Fließfähigkeit unter den Maschinenbedingungen verschlechtern. Es soll während der Auflagen Störungen kompensieren, die durch Verunreinigungen aus Bedruckstoff, Farbe oder eingesetztem Leitungswasser kommen können. Es muss stabilisiert werden gegen biologische Störungen (Algen, Schimmel, Schleime) und darf nicht schäumen.

Der Drucker kann nur kontrollieren, dass die vorgegebenen Konzentrationen gut genug eingehalten werden; die Rezeptarbeiten muss ein erfahrener Spezialist für ihn machen.

Weitere Varianten des Offsetdrucks

Wasserloser Offsetdruck

Der wasserlose Offsetdruck ist eine Weiterentwicklung des konventionellen Offsetdrucks, dessen kommerzielle Verbreitung in den 1970er Jahren begann. Zunächst wurde das Verfahren lediglich im Bogenoffsetdruck eingesetzt, seit etwa 2000 werden allerdings auch Rollenoffsetmaschinen für den Zeitungsdruck gebaut. Das Prinzip basiert auf dem Einfärben der Druckform ohne den Einsatz von zusätzlichem Feuchtmittel. Zur Umsetzung dieses Verfahrens sind unter anderem spezielle Druckplatten und Druckfarben erforderlich. Um die druckenden Bereiche von den nichtdruckenden Partien auf der Platte abzugrenzen, werden Materialien mit jeweils unterschiedlichen Oberflächenspannungen eingesetzt. Die farbführenden Stellen der Druckform bestehen zumeist aus einer Polymerschicht, die eine relativ hohe Oberflächenspannung aufweist, wohingegen auf den bildfreien Partien eine Silikonschicht mit wesentlich geringerer Oberflächenspannung aufgebracht ist. Die Druckfarbe benetzt lediglich die druckenden Partien, da sie eine niedrigere Oberflächenspannung als die Polymerschicht besitzt. Die Silikonschicht verfügt über eine geringere Oberflächenspannung als die Farbe und wird daher nicht mit Druckfarbe benetzt. Ein Vorteil des Wasserlosen Offsetdrucks ist unter anderem ein äußerst präziser und randscharfer Ausdruck durch die fehlende Farb-Feuchtmittel-Konkurrenz, wodurch deutlich feinere Raster , als im konventionellen Offsetdruck gedruckt werden können. Allerdings weist er auch einige Nachteile auf, wozu beispielsweise die hohen Preise für die Druckplatten und Druckfarben zählen.

UV-Offsetdruck

Eine Sonderform des Offsetdrucks stellt der UV -Offset dar. Dieses Verfahren setzt eine spezielle Ausstattung der Offsetdruckmaschinen, sowie besondere Druckhilfsmittel voraus. Den Kern bilden UV-reaktive Farben und UV-Strahler. UV-Farben enthalten keine Lösemittel oder Verdünner und beinhalten spezielle Bindemittelzusammensetzungen. Basisbestandteile sind Acrylat- Monomere , Oligomere und Fotoinitiatoren . Unter Einwirkung von UV-Strahlen wird durch die Fotoinitiatoren eine Polymerisation innerhalb der Druckfarbe ausgelöst, die eine blitzartige Aushärtung des frisch gedruckten Farbfilms bewirkt. Zur Anregung dieser Reaktion werden Trockner mit UV-Strahlern eingesetzt. Des Weiteren erfordern sowohl die UV-Farben als auch die dafür nötigen Reinigungsmittel eine Ausstattung der Maschinen mit speziellen Gummitüchern und Farbwalzen, deren Gummimischungen über geeignete Beständigkeitseigenschaften verfügen. Das Verfahren weist einige Vorteile auf. Durch die schnelle Trocknung ist zum Beispiel eine sofortige Druckweiterverarbeitung möglich. Außerdem bietet es die Möglichkeit, sowohl auf Papier als auch auf weiteren Bedruckstoffen wie beispielsweise auf Polyester, PVC, PET, Metallicfolie und anderen geschlossenen und nicht saugenden Oberflächen zu drucken. Des Weiteren zeichnet sich die UV-Technik durch die Möglichkeit aus, beste Matt- oder Glanzeffekte sowie deren Kombination zu erzielen. Außerdem verfügen die Drucke über gute Beständigkeiten, z. B. in der Scheuerfestigkeit, der Lösemittelbeständigkeit und bei sorgfältig ausgewählten Rohstoffen auch in der Migrationsarmut .

Neben diesen positiven Merkmalen gibt es allerdings auch Nachteile. So sind unter anderem mit höheren Investitions-, Produktions- und Energiekosten zu rechnen. Weiterhin müssen geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden, die verhindern, dass die Haut mit ungehärteten Bindemitteln aus Farbnebel oder Verschmutzungen in Kontakt tritt ( GHS-Symbol GHS07, H-Sätze 319, 335, 315, 317 hautreizend und sensibilisierend). Durch die Verunreinigungen in Bindemittel und Photoinitiator kommt es oft zu einer typischen Geruchsbildung. Zum anderen reagieren die Sauerstoffmoleküle mit den freien Radikalen unter UV-Licht zu Ozon . Deshalb ist es auch notwendig, die Luft im Trocknungsbereich abzusaugen. Weiterhin muss der Drucker garantieren, dass die Farben ausreichend aushärten, um keine migrierbaren (wanderungsfähigen) Restmonomere und -oligomere im Farbfilm zu hinterlassen. Sie würden den Endverbraucher gefährden.

Außerdem bereiten UV-vernetzte Farben (auch LE- und LED-UV-Farben) erhebliche Probleme beim Papierrecycling ^[4] , da diese als Plastikfilm aushärten (nicht bzw. nur schlecht deinkbar ) und ferner in Verdacht stehen Mikroplastik in den Recyclingprozess einzubringen ^[5] ; entsprechende Druckerzeugnisse sind deshalb auch von Umweltzeichen wie dem Blauen Engel ausgeschlossen.

Offsetdruck mit Elektronenstrahl-härtenden Farben

Eine zweite Variante des Offsets mit strahlungshärtenden Farben benutzt Elektronenstrahlen zur Farbhärtung. Diese sind im Gegensatz zum UV-Licht (elektromagnetische Strahlung mit Photonen) sogenannte Korpuskelstrahlen, die aus emittierten Elektronen bestehen, z. B. wie bei der alten Fernsehröhre. Solche Strahlen sind erheblich härter als elektromagnetische Strahlen (übertragen mehr Energie) und können die Bindemittel der Farben ohne die Hilfe von Photoinitiatoren härten. Sie haben praktisch kein Durchdringungsrisiko, härten also den Farbfilm mit Sicherheit auch in seiner Tiefe. Dies und die Gründlichkeit der Härtung prädestiniert sie für z. B. Lebensmittel-Verpackungen, weil der gehärtete Farbfilm quasi inert ist, also extrem migrationsarm. Leider sind Anlagen für Elektronenstrahl-Härtung sehr viel umfangreicher als solche für UV-Bestrahlung: Die Strahler sind verwandt mit der Kathodenstrahlröhre. Die Härtungsreaktionen in der Farbe sind sauerstoffempfindlich. Das bedeutet, dass im Vakuum oder unter Inertgas gearbeitet werden muss.

Endlos-Formulardruck

Für den Tabellen- und Formulardruck werden schmalbandige Rollenoffset-Druckmaschinen gebaut, die in der Regel mit hautverzögerten Bogenoffsetfarben betrieben werden. Sie werden oft mit diversen Weiterverarbeitungseinrichtungen kombiniert.

Kleinoffsetdruck

Bis zum Format DIN A3 werden kompakte Offsetdruckmaschinen gebaut, die noch immer für kleinere Druckaufträge benutzt werden. Der Kleinoffsetdruck ist insofern eine eigene Sparte im Kreis der Bogen- und Rollenmaschinen. Dieses Marktfeld wird durch immer weiter entwickelte Digitaldruck - und Kopiertechniken mehr und mehr übernommen.

Siehe auch

• Driographie
• Farbabfall
• Gesamtfarbauftrag
• Illustrationsrollenoffsetdruck
• Irisdruck
• Reproduktionstechnik
• Thermoreliefdruck
• Tonwertzuwachs
• Prozessstandard Offsetdruck
• Medienstandard Druck

Literatur

• Helmut Kipphan (Hrsg.): Handbuch der Printmedien. 1. Auflage. Springer, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-66941-8 .
• Helmut Teschner: Fachwörterbuch Digital- und Printmedien. 1. Auflage. Christiani, Konstanz 2008, ISBN 3-86522-384-2 .
• Helmut Teschner: Druck- und Medientechnik 13. Auflage. Christiani, Konstanz 2010, ISBN 978-3-86522-629-7
• Kaj Johansson, Peter Lundberg, Robert Ryberg: Printproduktion well done! 3. Auflage. Mainz 2008, ISBN 978-3-87439-731-5 .

Weblinks

Wiktionary: Offsetdruck – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons : Offset printing – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur zum Offsetdruck im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Offsetdrucker.net Deutschsprachiges Forum für Offsetdrucker

Einzelnachweise

1. ↑ Helmut Kipphan (Hrsg.): Handbuch der Printmedien. 1. Auflage. Springer, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-66941-8 , S. 347.
2. ↑ Die schnellsten Bogenoffsetdruckmaschinen, zusammengestellt von dem Druckbranchenportal print.de
3. ↑ Die größten Bogenoffsetdruckmaschinen, zusammengestellt von dem Druckbranchenportal print.de
4. ↑ INGEDE-Pressemitteilung vom 3. Juli 2015, abgerufen am 27. November 2018: Vernetzte Farben lassen sich beim Deinken nur schwer entfernen
5. ↑ f:mp. News - LE(D)-UV-Druck aus ökologischer Sicht. Abgerufen am 15. Januar 2020 .