Tintenstrahldruck
Optimierung der Tinte, des Druckprozesses und des Substrats mit oberflächenwissenschaftlichen Methoden
Während die Inkjet-Technologie im Heim- und Bürobereich rückläufig ist, verzeichnet der industrielle Einsatz starken Zuwachs. Dank der Vielzahl möglicher Kombinationen von Tintentypen und Trägermaterialien sowie geringer Einrichtungskosten ist der Inkjet-Druck ein sehr anpassungsfähiges Verfahren. Die Qualität hängt sehr stark von der Ansteuerung der Druckköpfe, vom Flugverhalten der Tropfen sowie von der Tropfenverteilung auf dem Substrat sowie von den dessen Benetzbarkeit ab. Die Untersuchung der statischen und dynamischen Oberflächenspannung der Tinte wie auch der Oberflächeneigenschaften des Trägermaterials sind typische Einsatzgebiete für unsere Messinstrumente.
Verbreitete Anwendungsgebiete des Tintenstrahldrucks
- Verpackungsdruck und individuelles Branding
- Bedruckung von Keramik, Dekor und Glas
- Bodenbeläge
- Textildruck
- Druckbare Schaltkreise
- 3D-Druck
Überwachung des Benetzungsverhaltens der Tinte mithilfe der statischen und dynamischen Oberflächenspannung
Die Tröpfchenbildung und -verteilung hängt weitgehend von der Oberflächenspannung der Tinte ab, die in der Regel durch Tenside reduziert wird. Unsere Tensiometer helfen durch Messung der statischen Oberflächenspannung bei der Anpassung der Tensidkonzentration. Die kritische Mizellkonzentration (CMC) als Indikator für die Effizienz des Tensids kann in einem großen Konzentrationsbereich automatisch gemessen werden.
Um die Tinte im Hinblick auf das Benetzungsverhalten zu optimieren, muss die Geschwindigkeit gesteuert werden, mit der das Tensid die Oberflächenspannung herabsetzt. Beim Ausbringen der Tinte muss die Oberflächenspannung hoch genug sein, um innerhalb der Düse eine erneute Meniskenbildung zu erreichen und dadurch eine korrekte Tröpfchenbildung sicherzustellen. Nach einer sehr kurzen Flugzeit dagegen muss die Oberflächenspannung niedrig genug sein, um eine angemessene Benetzung des Trägermaterials zu garantieren. Unsere Blasendruck-Tensiometer überwachen das dynamische Verhalten der Oberflächenspannung in einem großen Geschwindigkeitsbereich.
Prüfung der Benetzbarkeit des Druckträgermaterials und Wirkung einer Oberflächenbehandlung
Die Oberflächenenergie des Substrates entscheidet über die Benetzbarkeit und bestimmt zum Teil auch die Adhäsion zwischen Tinte und Substraten wie Papier oder Kunststoff. Unsere Tropfenkontur-Analysesysteme bestimmen die freie Oberflächenenergie und deren polare und dispersive Anteile. Dieses Energieprofil kann für die Optimierung von Maßnahmen für die Oberflächenkonditionierung wie z.B. Plasma- oder Koronabehandlung genutzt werden.
Da Inkjet-Tintentröpfchen von nur ca. 100 pL auf das Substrat geschossen werden, kann der Benetzungsprozess mit unserer Pikoliter-Dosiereinheit, einer Mikroskop-Optik und einer Hochgeschwindigkeitskamera in hervorragender Entsprechung zu den Umgebungsbedingungen des Prozesses nachgebildet werden.
Schaumbildung vermeiden durch Schaumanalyse-Messungen
Immer wenn Tenside an dynamischen Prozessen beteiligt sind, kann die Schaumbildung zu einer großen Herausforderung werden. Unsere Instrumente für Schaumanalysen bieten ausgezeichnet reproduzierbare Möglichkeiten für die Messung der kurzfristigen Schaumbildung bei instabilen Schäumen. Damit stellen sie leistungsstarke Werkzeuge für die Optimierung der Schauminhibitoren dar, welche der Tinte zugesetzt werden.
