Glasdruck für alle

_ Warum digital drucken? Gegenüber dem Digitaldruck weist der Siebdruck als lange vorherrschende Technik des Glasdrucks eine Reihe von Nachteilen auf: Es bedarf einer Druckvorstufe, also dem Belichten von Sieben, und dabei pro Farbe ein Sieb. Der Siebdruck erfolgt dabei in Einzelschritten pro Farbe mit einer Trocknungsstufe nach jedem Farbauftrag. Aus solchen technischen Einschränkungen resultiert die Tatsache, dass siebbedrucktes Glas als Gestaltungselement in der Fassade bzw. im Interieur relativ wenig eingesetzt wurde. Der Einsatz erfolgte meist in Form von flächig bedrucktem Glas, aus den einzelnen farbigen Glasflächen wurde ein „Bild“ komponiert.

Die Wiedergabe von fotografischen Bildern war aufgrund der Vielzahl der Siebe kaum möglich, und Verläufe von Farben waren nur als Farbstufe mit entsprechender sichtbare Abstufung realisierbar, beides war jedoch kaum bezahlbar.

Erhöhter Gestaltungsspielraum

Der Digitaldruck hingegen erlaubt in nur einem Durchgang den Druck mehrfarbiger, fotografischer Bilder in hoher Auflösung (800 dpi und höher). Dies erfolgt ohne Zwischentrocknung pro Farbe, außerdem entfallen Prozessschritte wie Siebvorbereitung und Siebmontage komplett.

Durch den Wegfall der Druckvorlagenerstellung (Siebe) und deren Montage (Rüsten) verkürzen sich die Prozesszeiten beim Digitaldruck enorm. Damit geht zudem eine Reduzierung der Energiekosten einher. So eröffnen sich für die Architektur und das Interieur viele neue, ökonomisch leistbare Gestaltungsmöglichkeiten.

Das digitale Verfahren

Die digitale Bedruckung erfolgt über Inkjetdüsen: Ein Druckkopf jettet eine relativ dünnflüssige Tinte aus anorganischen Pigmenten und Flux (Fritten) auf die Glasoberfläche in Tröpfchenform, die sich gegenseitig überlappen.

Mit diesem Verfahren können z. B. auch komplette Fassaden wie eine „Großbildprojektionswand“ bedruckt werden. Dabei lässt sich das Großbild in viele Bildausschnitte unterteilen, die dann auf die einzelnen Glaselemente gedruckt werden.

Selbst unterschiedlich große Glaselemente mit verschiedenen Bildausschnitten und -elementen können so gestaltet werden.

Während früher bei Fenstern aus Farbgläsern das ins Innere dringende farbige Licht im Vordergrund stand, präsentiert sich die bedruckte Fassade heute nach außen. Sie kann weiter zeigen, was sich hinter ihr verbirgt (z. B. eine aufgedruckte menschlichen Zelle für ein Krankenhaus etc.) oder projiziert über die Fassade die Botschaft des im Inneren residierenden Unternehmens.

Neue Techniken rund um den Druck

Fortschritte in der Chemie, der Vermahltechnik, der Inkjet-Technik sowie auch bei der Mechanik sind dem Digitaldruck zugute gekommen und haben aus ihm eine zuverlässige, industrietaugliche, Normen erfüllende Technik gemacht.

Zu den Optimierungen zählt u. a. die konstante Zirkulation der Tinte hinter dem Düsenauslass, um Sedimentation und Verdunstung der Tinte und damit Düsenverstopfung zu vermeiden, wie z. B. bei den Fliesendruckern der Durst-Gamma-Reihe. Die immer feinere Vermahlung der Metall-Oxide-Pigmente (für die Druckfarbe) liegt heute bei einer Größe unter 1 my (meist 450–700 nano) und lässt immer kleinere Tröpfchengrößen zu (heute etwa 30 pl Tröpfchen).

So ermöglicht die Vario-Drop Technik die Bildung unterschiedlicher Tröpfchengrößen durch Ausgestaltung der Zündimpulskurven direkt im (Druck-)Kopf und erlaubt so eine Schichtdicken-Variation in einem einzigen Druckvorgang.

Dies bietet Vorteile gegenüber dem multiplen Ausstoß kleiner, gleich großer Tröpfchen, die sich auf dem Substrat vereinen und Unschärfe und Satelliten verursachen.

Alle Farben in einem Drucklauf

Die beim Mehrfarb-Siebdruck sehr kritische Registriergenauigkeit ist im Digitaldruck durch das Auftragen aller Farben in nur einem Druckvorgang unkritisch. Das „dual vision“ Drucken ist die neueste Technik, bei der zwei bzw. drei Vakuum–Transportschlitten zum Einsatz kommen, wie bei dem RHO Vetrocer von Durst.

Die Transportschlitten bewegen sich via „magnetic drive“ wie eine Magnetschwebebahn gleichmäßig über die Glasplatte, was eine auf das my genaue Bedruckung erlaubt. Die Scheibe wird dabei mit nur einmaliger Registrierung mehrfach zwischen Druckschlitten und IR-Trockner vor- und zurücktransportiert.

Einsatzgebiete bedruckter Gläser

Besonders in der Innenarchitektur wird Glas immer häufiger als Gestaltungselement eingesetzt, da es eine Reihe von Vorteilen bietet, wie Transparenz und gute Reinigungsmöglichkeiten. Zudem ist Glas ein relativ leichtes Baumaterial. Dadurch und aufgrund seiner Glätte und Struktur-Stabilität wird der Werkstoff deshalb als Trennwand, Wandverkleidung, Tür oder als Bad- und Duschenelement eingesetzt und durch das Bedrucken erhält es noch eine zusätzliche Gestaltungsdimension und Funktionalität. Glas löst so andere Materialien ab: als Wandverkleidung in Küchen, als Thekenrückwände in Bars oder Verkaufsräumen. Weiter ersetzt der transparente Werkstoff im Badezimmer die Fliesen oder Echt-Steine aus Gründen der Hygiene (leichtere Reinigung), des Gewichts (leichter als Stein) und es kann beleuchtet werden (Tag/Nacht-Anpassung). Doch Glas wird durch Bedrucken nicht nur schöner, es wird auch intelligenter.

So wird Glas zum Stromleiter

Heute lassen sich Glasoberflächen über eigene Fluide, die mit demselben Digitaldrucker wie die Farben gedruckt werden können, funktionalisieren: So können Schaltkreise über transparente, leitende Tinte in die Glasoberfläche integriert werden. Und über Nano-Solgel-Lösungen lassen sich antibakterielle Flächen erzeugen oder über multi-chromatische Tinten-Farbumschläge können schaltbare/reflektierende („switchable /reflective windows“) Gläser hergestellt werden, die sich von transparent auf transluzent und wieder zurückschalten lassen. Solche schaltbaren Gläser dienen dem Sicht- oder Sonnenschutz.

Die schaltbaren Funktionen können partiell auf dem Werkstoff ausgeführt werden, abgestimmt auf Sonneneinstrahlrichtung und den Einstrahlwinkel. Ebensokann diese Funktionen vollflächig auf der Scheibe umgesetzt werden.—

Dr. Richard Piock, Durst Industrial Inkjet Application.