C01

C01: Mechanische Zwangsbenetzung von Oberflächen durch gravierte Tiefdruckzylinder

Ziel und Zweckbestimmung des Druckens ist die rasche, effiziente und strukturierte Benetzung von technischen Oberflächen – Papier, Kunststoffe, Textilgewebe, Metalle, Glas – mit flüssigen Medien, seien es Druckfarben, Dispersionen von Farbpigmenten, oder „funktionale“ Materialien, Polymerlösungen oder nanoskalige Dispersionen von Metallen oder Metalloxiden.

Wir untersuchen die strömungsdynamischen Vorgänge, die bei der Übertragung einfacher und komplexer Fluide in dem kurzen Augenblick des Kontakts von Druckform – in unserem Falle eines Tiefdruckzylinders – und der zu bedruckenden Oberfläche ablaufen. Dazu zählen auch die Relaxations- und Transportvorgänge, die unmittelbar nach dem Kontakt die Grenzlinie zwischen Feststoff, Fluid und Gasphase betreffen. Die Dynamik und die Vorhersagbarkeit der leicht beweglichen fluiden Oberfläche und der Benetzungsrandlinie bestimmen die Qualität eines Druckprodukts. Das gilt im grafischen Gewerbe wie auch im funktionalen Druck, wo eine Vielzahl immer neuer Werkstoffe auf eine prozesstechnische Lösung seitens der Drucktechnologie warten. Antireflexionsschichten für energieeffiziente Glasfassaden, organische Halbleitermoleküle für neuartige Energiegewinnungs-, Beleuchtungs- und Kommunikationskonzepte seien als Beispiele genannt.

Unser Anliegen ist es, die Transportphänomene in der kritischen Phase des Druckprozesses zu visualisieren und transparent zu machen. Wir möchten die physikalischen Effekte identifizieren und verstehen, die hier in Millisekunden und auf Längenskalen von wenigen 10 µm ablaufen, und mit jener Dynamik freier Fluidoberflächen vergleichen, die bei der Dampferzeugung an einer geheizten Kesselwand, in der Einspritzdüse eines Flugzeugtriebwerks, beim Eindringen von Fluid in die mikroporösen Kanäle granularer Medien und Polymernetzwerke ablaufen.

Dazu suchen wir unter Einsatz der modernsten Entwicklungen, die die Druckindustrie in den vergangenen Jahren hervorgebracht hat – laser- und ätzgravierte Drucksleeves, hochpräzise Antriebs- und Positionierungsverfahren, Hochgeschwindigkeits-Videotechnik zur Inline-Druckinspektion – nach den physikalischen Grenzen dessen, was Tiefdruck hinsichtlich des dynamischen Benetzungsproblems überhaupt leisten kann.