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Der Siebdruckfarbenverbrauch

Verarbeiter unserer Produkte stellen uns immer wieder einmal die Frage nach der generellen Ausgiebigkeit einer Farbe, oder nach der benötigten Farbmenge für einen bestimmten Auftrag. Wir wollen dies zum Anlass nehmen, ausführlicher auf dieses Thema einzugehen. Die generelle Ausgiebigkeit wird üblicherweise in der Anzahl der m2 Vollfläche, die mit einem Liter Farbe bedruckt werden können, angegeben. Zur Ermittlung der Ausgiebigkeit wie zum auftragsbezogenem Verbrauch benötigt man einige Werte / Faktoren, die wir nachstehend näher erläutern wollen.

Wesentliche Parameter zur Ermittlung des Farbverbrauchs:

  • Gesamtdruckfläche der Auflage
  • Siebgewebefeinheit
  • Schablonenaufbaudicke
  • Bedruckstoff
  • Siebdruckfarbe
  • Druckmaschine

Ermittlung der Druckfläche
Der Ausgangspunkt jeder Farbverbrauchsermittlung ist natürlich das Wissen um die Gesamtfläche, welche zu bedrucken ist. Dazu ist zuerst möglichst exakt die zu bedruckende Fläche zu ermitteln. Bei Vollflächen natürlich simpel (= L x B), bei asymmetrischen und über den Druckbogen verstreuten Details schon komplexer. Früher war das, vor allem bei größeren Formaten eine ziemliche Mess- und Rechenarbeit mit einem hohen Rundungsfaktor. Heute kann man das eleganter am Computer machen, z.B. über Zusatzmodule in Photoshop, welche Druckfläche, egal ob Rastermotiv oder Strich- bzw. Flächenpuzzles, berechnen können. Die zu bedruckende Fläche für einen Farbton auf einem Druckbogen/-objekt wird dann noch mit der Auflagenhöhe (brutto) multipliziert und schon hat man die Gesamtdruckfläche.

Siebgewebefeinheit / Theoretisches Farbvolumen Vth
Der wichtigste Parameter für die Ermittlung der Ausgiebigkeit einer Farbe.

Die Gewebenummer (Anzahl Fäden/cm plus Fadendicke) gibt im Wesentlichen vor, welche Farbmenge pro Druckvorgang auf dem Bedruckstoff abgelegt werden kann. Außerordentlich hilfreich sind dabei die Angaben zum theoretischen Farbvolumen (Vth cm3/m2) der jeweiligen Gewebenummer, zu entnehmen den technischen Tabellen der namhaften Gewebeproduzenten. Dabei handelt es sich um einen berechneten Wert aus Sieböffnungsgrad und Siebdicke eines Gewebes. Bei einer Gewebefeinheit 43 – 80 beträgt der Vth53 cm3/m2, bei 120 – 34 noch 16,3 cm 3/m2 und bei 165 – 31 nur noch 7 cm 3/m2 Dividiert man nun 1 Liter Farbe, sprich 1.000 cm3 durch das Vth der vorgesehenen Siebgewebefeinheit erhält man als Ergebnis einen Wert in m2 . Dieser gibt an, wie viele m2 Vollfläche sich mit einem Liter (druckfertig) eingestellter Farbe mit diesem Gewebe bedrucken lassen (+/-). In der Praxis kann es dabei, bedingt durch weitere Einflussgrößen, sicherlich Abweichungen geben. Ein Praktiker wird deshalb noch einen Zuschlag berechnen und dann diesen Wert einer Nachkalkulation unterziehen. Später hat man bei Wiederholungsaufträgen bzw. ähnlichen Druckjobs exakte Verbrauchswerte zur Verfügung. Vor allem bei mittleren und feinen Gewebetypen und dem Druck auf nicht saugenden Bedruckstoffen passen diese theoretischen Angaben aber doch erstaunlich genau. Bei groben bis sehr groben Geweben kann es dagegen in Verbindung mit speziellen Druckfarben (z.B. grobe Strukturlacke) je nach Farbeigenschaften und Verarbeitungsbedingung (Rakelhärte, -winkel, -schliff, -geschwindigkeit, Füllrakeltyp etc.) zu stärkeren Abweichungen kommen.

Noch ein Hinweis zur Fadenstärke der Gewebe: Die renommierten Hersteller bieten nahezu in jeder angebotenen Gewebefeinheit diese in 2, manchmal auch 3 verschiedenen Fadenstärken zur Auswahl an. Bei den groben Geweben von 10 bis 70 Fäden ergeben sich dabei nur sehr geringe prozentuale Unterschiede (>5%) in Vth innerhalb einer Gewebenummer. Zwischen 70 und 120 Fäden/cm kann das Vth dann je nach Gewebenummer und Fadenstärke bis zu 30% variieren, im Feinheitsbereich von 120 bis 165 Fäden/cm sogar bis zu 77% (Gewebe 150 – 27 bis zu 150 – 34).

Schablonenaufbaudicke
Bei Vollflächen hat die Schablonenaufbaudicke keinen relevanten Einfluss auf den Farbverbrauch. Beim Druck von Strichmotiven, Strichstärken unter 2 mm und bei Rastermotiven hat die Schablonenaufbaudicke einen gewissen Einfluss auf den Farbauftrag, wenn höhere Beschichtungsdicken (>10% der Siebdicke) vorliegen. Bei Relief-Effektdrucken liegt die Schablonenaufbaudicke um bis zu 400% über der Siebdicke. Dementsprechend ist hier ein wesentlicher (höherer) Einfluss auf den Farbverbrauch zu berücksichtigen.

Bedruckstoff
Bei den Bedruckstoffen spielt die Saugfähigkeit, das Absorptionsvermögen des Materials gegenüber der Druckfarbe eine wichtige Rolle. Hat man es mit nicht saugenden Oberflächen wie bei den meisten Kunststoffen zu tun, hat das keinen oder nur einen sehr geringen Einfluss auf den berechneten Farbverbrauch. Bei saugfähigen Papieren, vor allem aber bei saugfähigen Textilien kann sich ein nach vorgenannter Vorgehensweise berechneter Farbverbrauch dagegen um bis zu 40% erhöhen.

Siebdruckfarbe
Bei “normalen” Siebdruckfarben wie unsere Typen HG, CX, UVX etc. unter Standardanwendungen gibt es keine wesentlichen “Zuwächse” für die Farbverbrauchsberechnungen. Anders bei Spezialfarben wie, z.B. unseren groben Strukturlacken (wie MLS 70/02) oder den Relieflacken (wie UV 70/511 oder UVX 70/750-BL). Auch andere Sondereinstellungen, z.B. auf Kundenwunsch sehr thixotrop eingestellte Farben können hier, wie bereits beim Siebgewebe beschrieben, in Verbindung mit den Druckbedingungen ein “mehr oder weniger” des nur über die Siebgewebedaten ermittelten Verbrauchs bewirken. Farbverbrauchsberechnungen und Ausgiebigkeitswerte sollten sich natürlich immer auf druckfertig eingestellte Farbe beziehen. Bei UV-Farben meist ganz einfach, da diese in der Regel druckfertig sind. Bei Lösemittelfarben sollte man dagegen, bevor es ans Bestellen geht, aus dem errechneten Verbrauch einer druckfertig verdünnten Farbeinstellung die Anteile der Druckfarbe und der Hilfsmittel (Verdünner, Verzögerer, ggf. Härter) voneinander trennen.

Druckmaschine
Die Art der Druckmaschine hat wiederum Einfluss auf den Farbverbrauch, mit einer Schwankungsbreite bis etwa 10%. Einerseits bedingt durch das Druckkonzept, also ob Flach /Flach, Flach /Rund oder Rund /Rund. Anderseits die Einstellung einer Druckmaschine, also Druckgeschwindigkeit, Art des Druck- bzw. Füllrakels und deren Schliff und Anstellwinkel. Sogar Maschinen desselben Typs können hier je nach Einstellung mit derselben Farbe den Farbton (besonders transparente Töne) deutlich unterschiedlich (heller/dunkler) drucken. Beim Faktor Druckmaschine ist auch die zum Drucken notwendige Mindestfarbmenge mit zu berechnen. So brauchen z.B. mittel bis großformatige Anlagen zwischen einem und fünf Liter Farbe auf der Schablone um korrekt drucken zu können, unabhängig vom errechneten Farbverbrauch.

Zusammenfassung
Der Verbrauch, bzw. die Ausgiebigkeit einer Siebdruckfarbe lässt sich wegen zu vieler Variablen nie ganz genau und nicht mit einer universellen Formel bestimmen. Der wichtigste Anhaltspunkt zur Ermittlung ist das theoretische Farbvolumen (Vth) des für einen Druckauftrag vorgesehen Siebgewebes in Verbindung mit der Gesamtdruckfläche und der Anzahl der Drucke. Über Nachkalkulationen kann man dann unter seinen örtlichen Bedingungen eine immer genauere Verbrauchsermittlung erhalten.

Johann Bauer
Anwendungstechnik, Seminare Coates Screen