Gutes Klima in der Produktion

Digitale Druckmaschinen sind sensible Geräte, die es schnell übelnehmen, wenn Umgebungsfaktoren vernachlässigt werden. Was bei der Wahl des geeigneten Standplatzes zu beachten ist, erfährt der Leser im folgenden Artikel.

Verstopfte Düsen, Streifen auf Ausdrucken oder ungleichmäßiger Vorschub: Die Liste an Fehlern bei Inkjet-Druckern, die während eines Druckauftrags auftreten können, ist ziemlich lang. Und auch die Ausgaben für Service-Techniker, die diese beheben sollen, kann sich in Windeseile in stattlichen Höhen bewegen. Dabei lassen sich viele Probleme vermeiden. Man muss nur auf einige Faktoren in der Produktionsumgebung sowie beim Aufstellen der Druckmaschinen achten.

Gemäßigtes Arbeitsklima

In den gemäßigten Zonen Mitteleuropas macht man sich in den Unternehmen eher selten Gedanken über die umgebenden Produktionsbedingungen. Doch die Datenblätter der meisten Druckerhersteller enthalten detaillierte Angaben zu klimatischen Begebenheiten, die diese für ihre Maschinen empfehlen.

Denn tatsächlich weisen modernen LFP-Drucker bei Temperatur und Feuchtigkeit nur eine geringe Toleranz auf. Der Bereich liegt bei der Temperatur zumeist in einem rechten schmalen Bereich von 20 bis 30 Grad Celsius. Die verträgliche Luftfeuchtigkeit wird meist mit einem Wert zwischen 35% und 65% angegeben.

Doch gerade die Temperaturwerte werden jedoch regelmäßig überschritten. In heißen Sommern wie in diesem Jahr werden wohl nicht nur die Operator gelitten haben. Die scheinbar mit nicht enden wollenden Hitzewellen dürften auch etlichen Geräten ziemlich zugesetzt haben.

Bildunterschrift: Wird die Umgebung zu warm, können Druckköpfe eintrocknen. Foto: Team Digitalundprint

Je nachdem wie sehr die Temperaturen steigen, werden Ausfälle bei den Düsen sowie Eintrocknen der Tinten am Druckkopf bzw. in den Schläuchen ohne geeignete Gegenmaßnahmen unvermeidlich sein.  Bei manchen Druckermodellen finden sich Sensoren für die Umgebungsbedingungen. Diese geben Warnmeldungen aus, wenn die Temperatur die zulässigen Grenzwerte zu weit unter- bzw. überschreiten.

Bei sehr extremen Temperaturen sind sogar Elektronikausfälle denkbar. Es können sich etwa Lötstellen lösen und einen Kurzschluss verursachen.  Viele Tinten enthalten zumindest geringe Anteile von Lösemitteln, die sich bei großer Hitze ziemlich schnell verflüchtigen. Dies kann Düsen und Tintenzuführungen verstopfen. Und natürlich verändert sich auch das Druckergebnis.  

Doch auch sinkende Umgebungstemperaturen an den ersten kalten Herbsttagen bedeuten häufig Probleme. Denn bei aktuellen Präzisionsköpfen sind die Hersteller-Tinten sehr exakt auf die Druckköpfe abgestimmt. Indem sich bei Kälte die Flüssigkeiten zusammenziehen, verändert sich auch die Viskosität der Tinten. Und damit ändert sich ihr Verhalten.

Bereits 10-15 Grad unter der empfohlenen Temperatur kann zu deutlichen Problemen bezüglich der Druckqualität führen. Wenn wasserbasierte oder stark wasserhaltige Tinten gar gefrieren, kann dies sogar Kartuschen und Leitungen zerstören. Denn bekanntermaßen dehnt sich Wasser beim Erstarren stark aus.

Außerdem kann es bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen zur Entmischung der komplexen Tintenformulierungen kommen. Da diese zum Teil irreversibel sind, können also Veränderungen beim Aggregatszustand die Tinte verderben. Vor allem beim Transport von Tinten oder deren Lagerung unter freiem Himmel sollte man daran denken.

Nicht zu trocken, nicht zu feucht

Die empfohlene Luftfeuchtigkeit für den Einsatz von Inkjet-Druckern liegt in der Regel innerhalb einer auch für den Menschen zuträglichen Spanne. Gemeinhin wird diese mit einem Bereich zwischen 35% und 65% angegeben.

Bei Büroräumen geht man beispielsweise von einer Luftfeuchtigkeit um die 50% aus. In der Realität werden diese oft deutlich unterschritten – zu trockenen Arbeitsräume kennen vermutlich die meisten aus ihrem Alltag. Ebenso wie die deshalb als klimatische Hilfsmittel in vielen Büros installierten Luftbefeuchter.

Für Produktionsräume gibt es eigens professionelle Luftbefeuchtungs-Systeme. Wichtig ist aber, dass man bei diesen auf den Hinweis „Nicht kondensierend“ achtet. Viele Hersteller schreiben dies für die Umgebungsbedingungen ihrer Inkjet-Drucker vor.

Denn Kondensat entsteht, wenn ein Gegenstand deutlich kühler ist als seine Umgebung – und das unabhängig von der Höhe der Umgebungstemperatur. Allerdings muss dazu auch die Luftfeuchtigkeit entsprechend hoch sein.

Man kann sich das vorstellen, wie das Beschlagen von Windschutzscheiben, wenn man in einer kühlen Nacht ins Auto steigt. Dieser Niederschlag von Feuchtigkeit kann auch die empfindliche Elektronik moderner Inkjet-Drucker stören. Es ist daher beispielsweise nicht ratsam, einen Drucker direkt vom Hänger in eine warme Produktionshalle zu schieben.

Lokales Klima-Engineering

In Produktions- und Druckerräumen empfiehlt es sich ganz generell, mit geeigneten Messinstrumenten Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu überwachen und diese gegebenenfalls zu regeln. Klimaanlagen können das gesamte Jahr über für gleichbleibende Produktionsbedingungen sorgen.  Auch in Mitteleuropa sind sie in vielen Druckereien heute bereits Standard.

Denn selbst geringe Schwankungen bei der Temperatur können die Ergebnisse während des Drucks und bei der Weiterverarbeitung deutlich beeinflussen. Allerdings muss man dabei bedenken, dass eine volljährige Klimatisierung und Überwachung der Umgebungsbedingungen in der Produktion nach einem hohen Energieeinsatz verlangt.

Klimatisierung ist ein Kostenfaktor und beeinflusst natürlich die Umwelt. Nicht zuletzt schlägt sich der Einsatz von Klimatechnik auch auf den CO2-Fußabdruck der Endprodukte nieder. Wärmerückgewinnung und Energie aus nachhaltigen Quellen wie Erdwärme oder Fotovoltaik können die unternehmenseigene Klimabilanz verbessern. Natürlich kann man sich auch auf altbewährte Techniken besinnen – etwa dem Pflanzen von schattenspendenden Bäumen.