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Mechanische Zwangsbenetzung von Oberflächen durch gravierte Tiefdruckzylinder

Überblick

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.

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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.

Team

  Name Kontakt
Edgar Dörsam
Prof. Dr.-Ing. Edgar Dörsam
+49 6151 16-22780
S1|10 203
Dr. Hans Martin Sauer
+49 6151 16-22857
S1|10 207
Pauline Brumm M.Sc.
+49 6151 16-23778
S1|10 314
Julian Schäfer M.Sc.
+49 6151 16-22784
S1|10 308

Aus dem Teilprojekt entstandene Publikationen

Springe zu: 2019 | 2018 | 2017
Anzahl der Einträge auf dieser Ebene: 10.

2019

Stamm, Jacqueline ; Daume, Dominik ; Hartwig, Tobias ; Oschmann, Maximilian ; Schäfer, Julian ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2019):
Dynamic interferometric imaging of the thickness distribution of evaporating thin liquid films.
In: Journal of Coatings Technology and Research, ISSN 1935-3804,
DOI: 10.1007/s11998-019-00236-z,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1007/s11998-019-00236-z],
[Artikel]

Brulin, Sebastian ; Schäfer, Julian ; Roisman, Ilia V. ; Dörsam, Edgar (2019):
Analysis of contact line behaviour during liquid bridge stretching and its effect on residual volumes after break-up.
In: 10th International Conference on Multiphase Flow, Rio de Janeiro, May 19-24, 2019, [Konferenzveröffentlichung]

Schäfer, Julian ; Brulin, Sebastian ; Roisman, Ilia V. ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2019):
Transient liquid finger pattern formation between a gravure cylinder and a planar plate.
In: 10th International Conference on Multiphase Flow, Rio de Janeiro, May 19-24, 2019, [Konferenzveröffentlichung]

Brumm, Pauline ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2019):
Scaling Behavior of Pattern Formation in the Flexographic Ink Splitting Process.
In: Colloids and Interfaces, S. 37, 3, (1), ISSN 2504-5377,
DOI: 10.3390/colloids3010037,
[Online-Edition: https://www.mdpi.com/2504-5377/3/1/37],
[Artikel]

Herzog, Nicole ; Brilmayer, Robert ; Stanzel, Mathias ; Kalyta, Anastasia ; Spiehl, Dieter ; Dörsam, Edgar ; Hess, Christian ; Andrieu-Brunsen, Annette (2019):
Gravure printing for mesoporous film preparation.
In: RSC Advances, Royal Socienty of Chemistry, S. 23570-23578, 9, (41), ISSN 2046-2069,
DOI: 10.1039/C9RA04266K,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1039/C9RA04266K],
[Artikel]

Schäfer, Julian ; Roisman, Ilia V. ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2019):
Millisecond fluid pattern formation in the nip of a gravure printing machine.
In: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Elsevier, S. 222-229, 575, ISSN 09277757,
DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.04.085,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.04.085],
[Artikel]

2018

Schäfer, Julian ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2018):
Direct observation of high-speed fluid Transfer phenomena in the nip of a gravure printing machine.
In: Proceedings of the 45th International Research Conference of Iarigai, Warsaw, Poland, In: 45th International Research Conference of IARIGAI, Warsaw, Poland, October 03-07, 2018, [Online-Edition: http://iarigai-warsaw2018.pl/],
[Konferenzveröffentlichung]

Schäfer, Julian ; Roisman, Ilia V. ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar (2018):
Millisecond fluid pattern formation in the nip of a gravure printing machine.
In: ECIS 2018 - Annual Conference of the European Colloid and Interface Society, Ljubljana, September 2-7, 2018, [Konferenzveröffentlichung]

Auernhammer, Günter K. ; Henrich, Franziska ; Linke, Dorota ; Sauer, Hans Martin ; Dörsam, Edgar ; Hardt, Steffen ; Butt, Hans-Jürgen (2018):
Forced dynamic dewetting of structured surfaces: Influence of surfactants.
In: DPG-Frühjahrstagung und EPS-CMD27, Berlin, March 11-16, 2018, [Konferenzveröffentlichung]

2017

Sauer, Hans Martin ; Schäfer, Julian ; Brulin, Sebastian ; Roisman, Ilia V. (2017):
Fast liquid sheet and filament dynamics in the fluid splitting process.
In: ECIS 2017 31st Conference of the European Colloid and Interface Society, Madrid, 03.-08.09. 2017, [Konferenzveröffentlichung]

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