Tiefdruckrakel

Das Tiefdruckverfahren ist eine Drucktechnik, bei der die abzubildenden Elemente als Vertiefungen in der Druckform vorliegen. Die gesamte Druckform, die Rasterwalze wird vor dem Druck eingefärbt und die überschüssige Farbe danach mit einer Rakel entfernt, so dass sich die Druckfarbe nur noch in den Vertiefungen befindet. Ein hoher Anpressdruck und die Adhäsionskräfte zwischen Papier und Farbe bewirken die Farbübertragung. Die Rasterwalze dient der Farbdosierung.

Im industriellen Bereich wird ausschliesslich der Rakeltiefdruck eingesetzt. Die Druckform im Rakeltiefdruck besteht nicht aus Druckplatten, sondern aus Chrom beschichteten Stahlzylindern. Die vorab kupferbeschiteten Rasterwalzen werden elektromechanisch graviert. Der Abtastzylinder und der zu gravierende Druckformzylinder sind über eine Welle miteinander verbunden. Auf dem Abtastzylinder befindet sich ein so genannter Opalfilm mit allen Bildinformationen, Texten und Strickzeichnungen. Entsprechend der Helligkeit des abgetasteten Bildpunktes auf dem Opalfilm wird eine adäquate Lichtmenge reflektiert und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Ausgangssignal des Abtastkopfes der Graviermaschine wird im Rechner aufgereitet und dient zur Steuerung des Gravierkopfes,  der zwei Informationen erhält. Erstens das eigentliche Bildsignal nebst Position sowie zweitens das Signal zur Definition der Rasterfeinheit und des Rasterwinkels. Ein Diamantstichel schneidet daraufhin ein entsprechend grosses und tiefes Näpfchen physisch in die Kufperschicht des Druckzylinders.

Anstelle eines Halbtondiapositivs als Opalfilm werden auch gerasterte Opalfilme als Graviervorlage eingesetzt. Eine wirtschaftliche Methode ist die Übernahme von Offsetfilmen, also Druckvorlagen, die zuvor aus Kostengründen im Offsetandruck eingesetzt wurden. Dieses Verfahren wird Offset-Tiefdruck-Konversion genannt. Der Abtastkopf wird so eingestellt, dass die gerasterte Offsetfilme integral abgetastet und in entsprechende Halbtonwerte umgewandelt werden. Wichtigste Voraussetzung bei der OT-Konversion ist die Entrasterung der Voralge, da sonst auf dem gravierten Tiefdruckzylinder ein Moiré entstehen würde.

Bei der Elektronischne Gravur wird der Tiefdruckzylinder ohne Umweg über einen Opalfilm, graviert. Die Signale für den Gravierkopf kommen aus dem digitalen Datenbestand zur Druckformbeschreibung. Heute wird zunehmend mit dem Laserstrahl graviert, der höhere Gravurgeschindigkeiten ermöglicht jedoch ungenauere Näpfchengeometrien zur Folge hat. Je nach Verfahren wird eine Zinkoberfläche oder eine dickere Chromschicht statt des Kupfers graviert.

Grundsätzlich werden auch bei der Lasergravur Näpfchen in die Zylinderoberfläche gebrannt, die abhängig von der Stärke des elektrischen Signals mittels Moulette, YAG- oder CO₂-Laser entsprechend grösseres oder kleineres Volumen aufweisen. Die Laserdirektgravur wird z.B. für den Druck von Etiketten und Verpackungen, typisch zum Beispiel für Zigaretten, eingesetzt. Ist die Rasterwalzenrasterung zu grob, kann dies zum unerwünschten Zulaufen (Verschmutzung) von kleinsten Rasterpunkten führen. Einfluss auf das übertragbare Farbvolumen haben Näpfchengeometrie und Steganteil. Die Näpfchen der Rasterwalze werden in der Regel orthogonal oder hexagonal angeordnet. Alternativ gibt es auch liniengravierte Rasterwalzen.

Ein weiteres ekletronisches Verfahren zur Druckformherstellung ist der moderne Ätzprozess. Hier wird der Zylinder zuerst mit einer Lack- oder fotoresistenten Schicht überzogen, die anschliessend mit einem Laser belichtet wird. Dadurch wird die Schicht an den Stellen entfernt, an denen die Näpfchen später erscheinen sollen. Die anschliessende computerüberwachte Ätzung oder elektrolytische Kupferabtragung generiert die engültigen Näpfchen.

Gravierte Tiefdruckzylinder neigen zu so genannten Missing Dots, das bedeutet fehlende Rasterpunkte, da einige Näpfchen wegen ihrer Formgebung zu wenig Farbe aufs Papier übertragen. Anhand der Zahl der Missing dots wird von Fachleuten die Qualität der Tiefdruckprodukte beurteilt. Dem Problem der Missing dots wird mittels Auswahl der Gravurverfahren oder mittels elektronischen Druckhilfen begegenet.

Bei eine Vierfarbendruck werden vier separate Druckzylinder pro Auftrag eingesetzt.

Das Druckwerk einer Tiefdruckmaschine besteht im Wesentlichen aus dem Druckzylinder, der Farbwanne, der Rakel, dem Presseur und dem Trocknungssystem und arbeitet wie folgt. Der Druckzylinder taucht in die dünnflüssige Druckfarbe in der Farbwanne ein. Die Näpfchen im Druckformzylinder werden völlige mit Farbe überflutet. Die Rakel entfernt die überflüssige Farbe, so dass sich nur in den Näpfchen Druckfarbe befindet, die Stege zwischen den Näpfchen jedoch farbfrei sind. Die überschüssige Farbe fliesst über die Rakel in die Farbwanne zurück. Dann erfolgt der Druckvorgang. Der Presseur sorgt für einen hohen Anpressdruck, um die Farbe aus den Näpfchen fast vollständig auf den Bedruckstoff zu übertragen. Der Presseur wird im Tiefdruck eingesetzt, um den notwendigen mechanischen Druck für das Heraussaugen der Druckfarbe aus den Näpfchen des Druckformzylinders durch das Papier zu erzeugen. Dazu drückt der Presseur die Bedruckstoffbahn gegen den Formzylinder und sorgt für den Transport des Papiers durch das gesamte Druckwerk. Im Hehrfarbendruck muss nach jedem Durchgang getrocknet werden, weil ein Nass-in-Nass-Druck bei den dünnflüssigen oder niedrigvikosen Tiefdruckfarben nicht möglich ist.

Es gibt Tiefdruck sowohl Rotationsmaschinen als auch Bogendruckmaschinen. Im Rotationsdruck werden vor allem auflagestarke Produkte hergestellt. Ihre Druckleistung liegt hierbei bie mehr als 60'000 Drucken pro Stunde, das entspricht einer Papiergeschwindigkeit von gegen 16 m/s. Der weniger verbreitete Bogentiefdruck wird vor allem beim Druck von Leuchtstofffarben (zum Beispiel Metallfarben und Lacken z.B. bei Metallic-, UV-aktivierbare, grobpigmentöse Farben) als Sonderfarbe auf fertige Druckbögen aus dem Offsetdruck genutzt.

In Kombination mit dem Offsetdruck sind im Bogentiefdruck hochqualitative und optisch ansprechende Druckergebnisse möglich. Anwendungen sind vor allem in der Zigarettenindustrie, aber auch bei Parfüm-, Kosmetikverpackungen, Displays sowie im Sicherheits- und Wertpapierdruck zu finden. Im Rotationstiefdruck werden ausgezeichnete Ergebnisse beim Illustrationsdruck erzielt. Ein im Tiefdruck reproduziertes Bild kommt der Originalvorlage sehr nahe.

Das Tiefdruckverfahren wird heute für Druckaufträge mit hohen Auflagen von mehr als 300'000 Exemplaren wirtschaftlich eingesetzt. Die Wahl des Druckverfahrens ist abhängig von verschiedenen Kriterien, wie zum Beispiel dem Format oder der Anzahl der Druckformenwechsel. Im Illustrationsdruck weren in diesem Druckverfahren Zeitschriften, Zeitungs- und Zeitschriftenbeilagen sowie Kataloge hergestellt. Ein anderes grosses Marktsegement ist der Verpackungstiefdruck zum Beispiel die Herstellung von Faltschachteln, Tetra Paks oder Folienverpackungen für Lebensmittel. Weitere Einsatzgebiete sind der Dekor- Textil-, Banknoten- und Wertpapierdruck. Gedruckt wird vor allem auf saugfähigem Papier mit glatter, satinierter Oberfläche. Der Tiefdruck steht dabei in Konkurrenz zum Rollenoffsetdruck.