Von Allan Sander

Inline-Flexodruck – der Schlüssel zu Verpackungen mit Mehrwert

Neueste Inline-Flexodruckmaschinen produzieren mit Geschwindigkeiten von bis zu 800 m/min und zeichnen sich durch eine hohe Modularität aus.

Sie sind auf den jeweiligen Anwendungsfall flexibel konfigurierbar, indem sich unterschiedlichste Druck- und Veredelungstechnologien inline integrieren lassen. Damit stellen diese Druckmaschinen eine wettbewerbsfähige Lösung dar, wenn es um die Produktion von Verpackungen mit dem „gewissen Etwas“ geht.

Dien Inline-Flexodruckmaschine Innovator von Tresu (Quelle: Tresu)

Mehrwert in der Wertschöpfungskette

Doch wie und vor allem für wen kann eine Verpackung einen Mehrwert generieren? Für den Verbraucher kann eine Verpackung entscheidend zum positiven Kauferlebnis beitragen. Ihre farbliche, haptische und geometrische Gestaltung sowie ihre Funktionalität hinsichtlich Handhabung oder Schutzeigenschaften, aber auch vermehrt digitale Zusatznutzen (z. B. Augmented Reality) müssen dabei genau auf die jeweilige Zielgruppe abgestimmt sein.

Für Markenartikler muss die Verpackung beim Verbraucher den entscheidenden Impuls auslösen, damit er am Point of Sale das Produkt kauft. Außerdem muss sie zur Schaffung einer Markenidentität fähig sein.

Es ist heute viel Kreativität gefragt, um das Interesse des Verbrauchers zu wecken und ihn dauerhaft an eine Marke zu binden. Dies lässt sich in der Regel über Produktdiversifikation und Werbeaktionen erreichen, über die spezifische Lebensstile und unterschiedliche Geschmäcker angesprochen werden. Besonders auf dem Nahrungsmittel- und Getränkemarkt gibt es immer mehr Nischenanbieter, wie z. B. in den Sparten „Craft-Bier“ oder „Schokolade“. Doch auch in den Nischensegmenten nehmen die bekannten Marken immer noch eine vorherrschende Marktstellung ein.

Alle Beteiligten in der Wertschöpfungskette „Verpackungsherstellung“ sind einem immer höheren Kosten- und Zeitdruck ausgesetzt. Markenartikler verlangen die Just-in-time-Lieferung von Kleinauflagen, um deren Kosten für Logistik und Lagerhaltung auf ein Minimum zu reduzieren. Das wiederum verkürzt die Vorlauf- bzw. Vorbereitungszeiten für die Verpackungsproduktion.

Diese Trends stellen für die Verpackungsdrucker eine große Herausforderung dar. Für die wirtschaftliche Fertigung unterschiedlicher Losgrößen müssen sie produktionstechnisch breit und flexibel aufgestellt sein. Der Auftragsmix erstreckt sich von Kleinserien, bei denen beispielsweise bis zu 14 Aufträge in einer Achtstundenschicht abgearbeitet werden müssen, über die „normalen“, mittelgroßen Auflagenhöhen bis hin zu den gelegentlichen Großauflagen von bis zu 160 Rollen, deren Produktion sich über mehrere Tage erstreckt. Insbesondere die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie erwartet von den Verpackungsherstellern, dass sie mit diesen Bedingungen zurechtkommen.

Erfüllung komplexer Anforderungen

Die Erfüllung dieser komplexen Kundenanforderungen erfordert die Investition in eine Druckmaschine, welche die richtige Mischung aus Vielseitigkeit, Flexibilität, Fertigungsqualität und Produktivität bieten muss. Um das zu erfüllen, sollte die Druckmaschine grundsätzlich folgende Eigenschaften aufweisen:

  • Druck und Veredelung in einem Durchgang für einzigartige Verpackungen
    Integration zusätzlicher Farben in Kombination mit Folientransferdruckstation und Lackierwerken zur Realisierung von Verpackungen mit besonderen visuellen und haptischen Eigenschaften; Wendestation zur Bedruckung und zum Beschichten der Rückseite.
  • Gewährleistung eines ressourcenschonenden Druck- und Veredelungsprozesses
    Optimaler/sparsamer Einsatz von Verbrauchsmaterialien (Substrate, Farbe/Lacke, Werkzeuge), geringer Energieverbrauch, hoher Anteil der Produktionszeiten, geringe Makulaturquote, ergonomische Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal; außerdem kurze Rüstzeiten, insbesondere zur wirtschaftlichen Fertigung von Kleinauflagen.
  • Schnelle Markteinführung/hohe Produktionsgeschwindigkeit Gewährleistung einer schnellen Markeinführung des Produkts bzw. der Verpackung durch vereinfachte Workflows; hohe Produktionsgeschwindigkeit, um einen hohen Durchsatz für Großbestellungen aufrechtzuerhalten.

Vorteile des Inline-Flexodrucks

Der Inline-Flexodruck hält für viele Szenarien im Verpackungsdruck klare Vorteile bereit, da dieses Verfahren hohe Anforderungen hinsichtlich Qualität und Flexibilität erfüllt.

Das Qualitätsniveau des Flexodrucks unterscheidet sich kaum noch von dem des Offset- oder Tiefdrucks. Verbesserte Druckformen und digitale Bebilderungssysteme ermöglichen hohe Rasterauflösungen von 70 L/cm und mehr. Durch die Applikation hoher Schichtdicken lassen sich hohe Volltondichten sowie eine Bandbreite an kontrastierenden Lackeffekten in einem Produktionslauf erzielen. Hinzu kommt eine wiederholbare Qualität auch auf minderwertigen, aber kostengünstigen Substraten, wie z. B. dem Kraftpapier.

Der Inline-Flexodruck kann aufgrund seiner Reihenbauweise mit einer nahezu beliebigen Anzahl von Farb- und Lackierwerken sowie mit Modulen zur Inline-Weiterverarbeitung ausgestattet werden. So sind beispielsweise die Integration einer Digitaldruckeinheit sowie die von Tiefdruckwerken und Aggregaten zum Stanzen, Prägen, Stanzen und Schneiden ohne Weiteres möglich. Die Konfiguration einer solchen modularen Maschine ist dabei abhängig von der jeweiligen Auftragsstruktur und der Ausrichtung der Verpackungsdruckerei.

Zudem lassen sich zu Inline-Druckmaschinen bei Änderungen der Anforderungen nachträglich weitere Module hinzufügen. Die Produktionslinie lässt sich in der „Mitte aufbrechen“, um beispielsweise Module für die UV-Härtung oder den Inkjet-Digitaldruck nachzurüsten. Ist die richtige Konfiguration der Inline-Flexodruckmaschine einmal gefunden, so handelt es sich um eine Investition, die sich über einen Zeitraum von über 20 Jahren und länger bezahlt macht.

Unterschiedlichen Bahnbreiten

Flexodrucklinien sind in unterschiedlichen Druckbreiten konfigurierbar, was sie für die Produktion einer Vielzahl von Verpackungen prädestiniert. Bestimmt werden die Breiten durch die Abfüll- und Abpackanlagen der Lebensmittel- und Getränkehersteller. So ist eine Inline-Flexodruckmaschine für die Herstellung von Faltschachteln zwischen 670 mm und 1700 mm breit, bei Flüssigkeitsverpackungen beträgt die Bahnbreite 1700 mm und bei Pappbechern und -tellern wird in der Regel mit einer Breite von 1100 mm gearbeitet. Für die Etikettenfertigung und Schmalbahnanwendungen kommen 670 mm breite Inline-Druckmaschinen zur Anwendung.

Hybrider Flexodruck

Bei Inline-Flexodruckmaschinen können die Abstände zwischen den Druck- und Veredelungswerken größer gewählt werden. Das ermöglicht beispielsweise eine bessere Bahnkontrolle oder höhere Produktionsgeschwindigkeiten während der Trocknung und Härtung von Farben, Lacken oder anderen Beschichtungssubstanzen. Da die Anzahl der Werke nahezu frei wählbar ist, ist ein „hybrider Flexodruck“ möglich, bei dem verschiedene Druckfarbensätze mit unterschiedlichen Farbsystemen in einem Durchgang gedruckt werden können.

Druckwerk einer Innovator (Quelle: Tresu)

Die Nachfrage nach dem „hybriden Flexodruck“ steigt, weil er die Verdruckung von UV-härtenden, wasser- und lösemittelbasierten Farben und Lacken in einer Maschine ermöglicht. Durch die Kombination der unterschiedlichen Lack- und Farbsysteme entstehen Verpackungen mit einmaligen haptischen und visuellen Effekten, was zur Produktdifferenzierung am Point of Sale beiträgt.

Der dänische Druckmaschinenhersteller Tresu konnte Aufträge aus dem Tiefdruck in den Flexodruck konvertieren, was zum Teil auf die hohe Leistungsfähigkeit des Trocknungs- und Härtungssystems zurückzuführen ist.

Trocknungssysteme

Der Inline-Flexodruck erweist sich bei der Verdruckung von wasserbasierten Farben als vorteilhaft, weil eine längere Materialbahnführung zwischen den einzelnen Druckwerken die Durchtrocknung der Farben begünstigt. Dabei hängt eine optimale Trocknung in erster Linie vom Luftstrom und der Produktionsgeschwindigkeit ab, weniger von der Temperatur der Trocknungsluft.

Die Tresu Flexo Innovator ist eine Inline-Flexodruckmaschine für mittlere Bahnbreiten, die mit unterschiedlichen Veredelungsmodulen für die Faltschachtel-Weiterverarbeitung ausgestattet werden kann. (Quelle: Tresu)

Eine Verbesserung der Trocknungsgeschwindigkeiten und -effizienz erreiche Tresu durch die Verbauung des Ventilators in die Trocknungshaube, sodass sich der Abstand zwischen Ventilator und Luftdüse verkürzt. Auf diese Weise sind Hitze und Lärm im Kopf eingekapselt und eine bessere Isolierung ist gewährleistet. Bis zu 80 % der Luft innerhalb des Trockners und 60 %  der Absaugenergie können durch einen Überkopf-Wärmetauscher wiederverwendet werden.

Zusätzliche UV-Flexolackierwerke erweitern das Veredlungsspektrum einer Verpackung. Durch flächigen oder partiellen Lackauftrag lassen sich reflektierende, matte sowie haptische Effekte erzielen. Der kombinierte Einsatz unterschiedlicher Effekte sorgt für einen Kontrast, um z. B. Logos auf Verpackungen besonders hervorzuheben.

In diesen Fällen sind UV-Lacke die bessere Alternative zu wasserbasierten Lacken. Denn bei Dispersions-Lacken müssen – um überhaupt die gleichen Glanzgrade oder haptischen Eigenschaften zu erreichen – oft überproportional hohe Schichtdicken auf den Bedruckstoff übertragen werden.

Lösemittelbasierte Farben und Lacke werden im Inline-Flexodruck für die Produktion von Kartons und Faltschachteln nur noch für Spezialanwendungen eingesetzt, insbesondere wenn an die gedruckte Verpackung erhöhte Anforderungen an die Abriebfestigkeit und die Haftungseigenschaften gestellt werden.

Die Einbindung von Druckwerken für lösemittelbasierte Farben und Lacke in einer Inline-Flexodruckmaschine, die hauptsächlich mit UV- oder Wasserfarben arbeitet, hat keine nennenswerten Auswirkungen auf die Bahnführung. Allerdings müssen die Druckwerke die Richtlinien nach ATEX erfüllen, da Lösemittelfarben bzw. -lacke leicht entflammbar sind. Darüber hinaus ist unbedingt zu vermeiden, dass mit Lösemittel kontaminierte Abluft zum Trocknen von wasserbasierten Farben oder Dispersionslacken verwendet wird.

Inline-Module für die besondere Veredelung

Der Einbau einer Wendstange in einer Inline-Flexodruckmaschine ermöglicht den Vorder- und Rückseitendruck in einem Arbeitsgang. So erhalten z. B. durch die Beschichtung der Innenseiten die Kartonverpackungen für den Fast-Food-

Bereich eine fettabweisende und wasserdichte Oberfläche. Die Außenseiten der Verpackungen können mit Motiven zu Marketingzwecken oder mit Produktinformationen bedruckt werden.

Das Flexodruckverfahren eignet sich besonders für das Applizieren schwieriger Substanzen, wie Metallicfarben oder Duftlacke. Ein eigens von Tresu dafür entwickeltes und abgestimmtes Auftragssystem bestehend aus Kammerrakel, Viskositätsregelanlage und Pumpe schützt die empfindlichen Pigmente bei der Übertragung auf die Substratbahn.

Der Kaltfolientransfer ist ein kostengünstiges Veredelungsverfahren zur Realisierung unterschiedlicher Metallic-Effekte. Er findet besonders Anwendung bei Premiumverpackungen für die Süßwaren-, Kosmetik- oder Spirituosenindustrie.  Der Einsatz dieser Technologie reduziert die Produktionsgeschwindigkeit einer Inline-Flexodruckmaschine. Doch intensive Tests bei Tresu haben ergeben, dass eine Geschwindigkeit von 160 m/min durchaus erreichbar ist.

Automatisierung für einen schlanken und effektiven Workflow

Mehrwertschaffende Verbesserungen haben ihren Preis, aber sie gestalten Inline-Produktionslinien effizienter und den gesamten Herstellungsprozess schlanker. So mögen für den Druck von Aufträgen sechs Farben normalerweise reichen, doch Kunden bestellen Maschinen mit zusätzlichen Druckwerken, um während der laufenden Produktion den nächsten Auftrag parallel rüsten zu können. Das erhöht den Nutzungsgrad bzw. reduziert die Stillstandszeiten einer Druckmaschine.

Automatisierte Systeme zur Farbversorgung an den Druckwerken steuern bei einer Inline-Flexodruckmaschine die Viskosität, Fließgeschwindigkeit und den Druck der Farbe mit hoher Genauigkeit.

Die Kammerrakel sorgt dabei für eine gleichmäßige und komplette Befüllung der Rasterwalzennäpfchen mit Farbe, was eine homogene Flächendeckung und eine gleichbleibende Farbdichte auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten gewährleistet. Die Kammerrakel sind leichtgewichtig und korrosionsbeständig und sind aus Karbonfaser, Keramik oder und Aluminium gefertigt. Ein Spannsystem sorgt für einen schnellen Rakelwechsel.

Das Farbversorgungssystem ermöglicht nach Auftragsende die Rückführung von Druckfarben oder Lacken in die Behälter und die anschließende gleichzeitige Reinigung der farbführenden Teile an allen Druckwerken. Das reduziert nicht nur die Rüstzeiten, sondern verringert auch den Restfarbenbestand.

Dank automatisierter Steuerungen und Farbversorgungssysteme beschränken sich  manuelle Eingriffe auf ein Minimum. Zudem ist die Inline-Flexodruckmaschine ergonomisch, da alle Bereiche ohne Hilfsmittel (z. B. Leiter) gut zugänglich sind.

Das Konzept des Inline-Flexodrucks ist auf hohe Effizienz ausgelegt. Die Anlaufmakulatur wird drastisch reduziert, da der Zusammendruck aufgrund eines reaktionsschnellen  Registersystems (Preset) und automatischen Andrucksystems innerhalb kürzester Zeit steht und die geforderte Druckqualität in sehr kurzer Zeit erreicht ist – oft schon beim ersten vollständigen Durchlauf.

Dies wirkt sich positiv auf die Produktivität der gesamten Produktionslinie aus: Die Rüstkosten sinken, es wird Substrat eingespart, die Kosten für die Abfallentsorgung sind geringer und die Belegzeit der Druckmaschine ist kürzer, sodass in einer Schicht mehr Aufträge gefertigt werden können. Aus dem höheren Umsatz und den eingesparten Kosten ergibt sich eine größere Gewinnmarge.

Darüber hinaus eröffnen sich für den Verpackungshersteller neue Geschäftsmöglichkeiten. Es können Aufträge produziert werden, die man früher aus Kostengründen oder aufgrund technischer Beschränkungen nicht angenommen hätte.

Konstantes Drucken in Höchstgeschwindigkeit

Ein großer Vorteil einer modernen Inline-Flexodruckmaschine ist die hohe Produktionsgeschwindigkeit, die deutlich höher ist als beim Bogenoffset. Zahlreiche Module sorgen für Stabilität und konstante Qualität während des Drucks und der Veredelung, sodass bei vielen Aufträgen mit einer Geschwindigkeit von 600 m/min, in manchen Fällen sogar mit 800 m/min produziert werden kann.

Service und Support

Bei der Wahl des richtigen Druckmaschinenherstellers sind das Know-how und sowie ein umfangreiches Service- und Supportangebot ausschlaggebende Kriterien. Tresu entwickelt und produziert seit mehr als 35 Jahren Flexodruckmaschinen in Reihenbauweise für die Herstellung von Lebensmittel-, Non-Food-, Getränke- und Flüssigkeitsverpackungen. Auch fertigt der dänische Maschinenbauer Zubehörteile, wie z. B. Trocknungssysteme oder Kammerrakel.

Die speziellen und umfangreichen Testeinrichtungen stehen allen Kunden sowie Partnern aus der gesamten Wertschöpfungskette zur Verfügung. In enger Zusammenarbeit unterstützt Tresu sie bei der Entwicklung und Optimierung ihrer Produkte und trägt somit dazu bei, Innovationen schneller auf den Markt zu bringen.

Darüber hinaus verfügt der Maschinenlieferant über ein weltweites Service-Netzwerk, das eine schnelle Lieferung von Verbrauchsmaterialien und eine Störungsbeseitigung rund um die Uhr gewährleisten soll. Der Support vor Ort durch erfahrene Techniker, die Beratung in strategischen Fragen oder die Durchführung von Testreihen vor Markteinführung neuer Produkte runden das Portfolio an Dienstleistungen ab.

Fazit

Der Inline-Flexodruck kann durch seine vielfältigen Druck- und Veredelungsmöglichkeiten kreative und aufmerksamkeitsstarke Verpackungen mit dem „gewissen Etwas“ produzieren. Inline-Druckmaschinen in Reihenbau sind nahezu frei konfigurierbar. Darüber hinaus können bei Bedarf weitere Module und Anlagen in der Linie integriert werden. Das erhöht die Flexibilität, wenn der Verpackungshersteller schnell auf Kundenbedürfnisse oder Marktveränderungen reagieren muss. Eine modern ausgestattete Inline-Flexodruckmaschine zeichnet sich durch kurze Auftragswechselzeiten aus und ist in der Lage, sowohl Klein- als auch Großaufträge wirtschaftlich zu produzieren. [5118]