Schnelle Antwort: Beim Tampondruckverfahren (auch Tampographie genannt) wird die Druckfarbe mithilfe eines flexiblen Silikonpolsters von einer flachgeätzten Klischeeplatte auf die Produktoberfläche übertragen. Dank seiner Elastizität kann sich das Polster an gekrümmte, konkave, strukturierte und unregelmäßige Oberflächen anpassen und diese ausfüllen – eine Eigenschaft, die flache Druckverfahren nicht bieten können. Die erreichbare Auflösungsgrenze liegt bei einer Linienbreite von etwa 0,1–0,2 mm, wodurch sich der Tampondruck für kleine Logos, feinen Text, Seriennummern und detaillierte Symbole eignet. Er ist das Standardkennzeichnungsverfahren für Tasten und Schalter in der Automobilindustrie, Gehäuse von medizinischen Geräten und Skalen von Spritzen, Gehäuse von Unterhaltungselektronik sowie industrielle Steuerungskomponenten, bei denen die Oberflächengeometrie einen Kontakt beim Flachdruck verhindert. Der Tampondruck eignet sich nicht für großflächige Grafiken (wo der Siebdruck effizienter ist), dauerhafte Kennzeichnungen (wo die Lasermarkierung eine gravierte Haltbarkeit bietet) oder Oberflächen mit sehr geringer Oberflächenenergie wie Silikon und PTFE (wo die Haftung ohne Oberflächenaktivierung unzuverlässig ist).
So funktioniert das Tampondruckverfahren
Beim Tampondruckverfahren wird ein definiertes Farbbild von einer Stahl- oder Photopolymer-Klischeeplatte in einem fünfstufigen Zyklus auf die Produktoberfläche übertragen:
Schritt 1 – Vorbereitung der Klischees: Das Bild wird in die Klischeeplatte in einer Tiefe von etwa 20–30 µm (flache Ätzung für feine Details) bis 35–45 µm (tiefere Ätzung für mehr Farbvolumen und Farbsättigung) eingeätzt. Die Ätztiefe bestimmt die Farbschichtdicke und die Farbsättigung: Ein tieferer Ätzvorgang erzeugt deckendere, gesättigtere Farben; ein flacherer Ätzvorgang sorgt für eine feinere Auflösung bei dünnerer Farbauftragung.
Schritt 2 – Einfärben: Eine Farbverteilklinge verteilt die Farbe auf der Klischeeoberfläche und füllt dabei den geätzten Bildbereich aus. Anschließend wird überschüssige Farbe durch eine Rakel von der Plattenoberfläche abgekratzt, sodass die Farbe nur in den geätzten Vertiefungen verbleibt.
Schritt 3 – Abholung: Ein Silikonkissen drückt auf die mit Farbe eingefärbte Druckplatte. Die Farbe haftet vorübergehend an der Oberfläche des Silikonkissens aufgrund eines kontrollierten Haftungsunterschieds – in diesem Moment haftet die Farbe aufgrund der kontrollierten thixotropen Eigenschaften der Tampondruckfarbe stärker am Silikon als an der Druckplatte.
Schritt 4 – Übertragung: Das mit Farbe getränkte Tampon zieht sich vom Druckklischee zurück und bewegt sich über das zu bedruckende Produkt. Sobald der Farbfilm auf dem Tampon an Lösungsmittel verliert (er wird leicht klebrig), drückt sich das Tampon auf die Produktoberfläche. Die Farbe haftet nun stärker an der Produktoberfläche als am Silikon, wodurch die Übertragung abgeschlossen wird. Das Silikon hinterlässt die Produktoberfläche sauber.
Schritt 5 – Aushärten oder Trocknen: Je nach Farbsystem trocknet der aufgetragene Farbfilm durch Verdunstung des Lösungsmittels (herkömmliche Tampondruckfarben), vernetzt sich unter UV-Bestrahlung (UV-härtende Farben) oder wird in einem Ofen thermisch ausgehärtet.
Der Anpassungsmechanismus: Das Silikonkissen ist das charakteristische Merkmal dieses Verfahrens. Während des Übertragungsvorgangs passt sich das Kissen elastisch an das Oberflächenprofil des Produkts an – einschließlich konvexer, sphärischer Oberflächen, zylindrischer Oberflächen und von oben zugänglicher konkaver Bereiche. Der dünne (typischerweise 2–8 µm Trockenfilmdicke) und flexible Farbfilm passt sich der Geometrie des Tampons an und wird auf Oberflächen übertragen, die für ein flaches Drucksieb oder ein Direktdruckverfahren unzugänglich wären. Aus diesem Grund ist der Tampondruck das Standardverfahren für konvexe Knopfoberflächen, zylindrische Spritzenzylinder und Steuerungskomponenten mit unregelmäßiger Geometrie.
Mit dem Tampondruck kompatible Materialien
Der Tampondruck lässt sich auf eine Vielzahl von Materialien anwenden, doch die Qualität und Haltbarkeit der Druckmarkierung hängen von der Oberflächenenergie des Materials, dem gewählten Farbsystem und davon ab, ob eine Oberflächenvorbehandlung erforderlich ist.
| Material | Eignung für den Tampondruck | Typische Anforderung | Wichtige Überlegungen |
|---|---|---|---|
| Abs | Ausgezeichnet | Standard-Tampondruckfarbe; in der Regel keine Vorbehandlung erforderlich | Hohe Oberflächenenergie; am häufigsten in der Unterhaltungselektronik anzutreffen |
| Polycarbonat (PC) | Ausgezeichnet | Standardtinte; gelegentlich Grundierung für optimale Haftung | Gute Haftfestigkeit; wird für Gehäuse in der Medizintechnik und in der Automobilindustrie verwendet |
| Polypropylen (PP) | Mäßig – erfordert eine Vorbehandlung | Behandlung mit Flamme, Plasma oder Korona vor dem Druck | Geringe Oberflächenenergie (~32 mN/m); schlechte Tintenhaftung ohne Aktivierung |
| Nylon (PA) | Mäßig | Spezielle feuchtigkeitsbeständige Tinte; manchmal Grundierung | Hygroskopisch; die Feuchtigkeitsaufnahme beeinträchtigt die Haftfähigkeit |
| ABS/PC-Mischung | Ausgezeichnet | Standardtinte | Gängige Anwendungen in der Medizin und Elektronik |
| Aluminium (eloxiert) | Gut | Oberflächenreinigung und -entfettung; Grundierung für raue Umgebungen | Gute Oberflächenenergie im sauberen Zustand; die eloxierte Oberfläche verbessert die Haftung |
| Aluminium (unbeschichtet/bearbeitet) | Mäßig | Entfetten + Grundierung oder Haftvermittler | Schwankungen in der Oxidschichtdicke; geringere Haftfestigkeit ohne Vorbehandlung |
| Rostfreier Stahl | Mäßig | Entfetten; Grundierung zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit empfohlen | Gut, wenn es richtig vorbereitet ist; wird für Armaturenbretter verwendet |
| Glas | Mäßig | Spezielle, glasverträgliche Tinte; manchmal Silan-Grundierung | Glatt, porenfrei; erfordert ein Tinten-System mit hoher Haftkraft |
| Silikonkautschuk | Mangelhaft – ohne spezielle Behandlung nicht zu empfehlen | Plasma- oder Koronabehandlung erforderlich; spezielle Silikonfarben | Sehr geringe Oberflächenenergie (~22 mN/m); Standardtinten haften nicht zuverlässig |
| PTFE | Schlecht – nicht empfehlenswert | Eine spezielle chemische Aktivierung ist erforderlich | Extrem niedrige Oberflächenenergie; mit Standardverfahren praktisch nicht bedruckbar |
Die Oberflächenenergie bestimmt die Adhäsion: Die Oberflächenenergie eines Materials (gemessen in mN/m) gibt an, wie leicht eine flüssige Tinte darauf benetzt und haftet. Materialien mit hoher Oberflächenenergie (ABS bei ca. 42 mN/m, Polycarbonat bei ca. 46 mN/m) lassen sich leicht benetzen und sorgen für eine dauerhafte Tintenhaftung. Materialien mit niedriger Oberflächenenergie (Polypropylen mit ca. 30–32 mN/m, Silikon mit ca. 22 mN/m, PTFE mit ca. 18–20 mN/m) sind benetzungsresistent und weisen eine schlechte Haftung auf. Oberflächenbehandlungen – Flammbehandlung, Koronaentladung, Plasmaaktivierung – erhöhen die Oberflächenenergie von Polymeren mit niedriger Oberflächenenergie, indem sie die Oberflächenschicht oxidieren und so funktionelle Gruppen erzeugen, die die Tintenhaftung verbessern.
Die Auswahl der Tinte hängt vom jeweiligen Material ab: Tampondruckfarben sind für bestimmte Substratgruppen ausgelegt. Die Verwendung einer universellen ABS-Druckfarbe auf Polycarbonat führt zwar zu einer akzeptablen Anfangshaftung, scheitert jedoch in der Regel beim Kreuzraster-Haftungstest (ASTM D3359). Druckfarbenhersteller bieten substratspezifische Rezepturen an; die Angabe des endgültigen Substratmaterials bei der Auswahl der Druckfarbe ist für die Haltbarkeit im Einsatz von entscheidender Bedeutung.
Tampondruck vs. Siebdruck
Beim Siebdruck wird eine Siebschablone verwendet, durch die die Farbe mit einer Rakel direkt auf die Oberfläche des Druckträgers gedrückt wird. Der Kontakt mit dem Sieb erfordert eine ebene oder nahezu ebene Oberfläche; jede Oberflächenwölbung, die über den Druckbereich hinweg größer als etwa 5–10 mm ist, führt dazu, dass das Sieb den Kontakt verliert, was zu einer unvollständigen Farbübertragung und verzerrten Bildrändern führt.
| Faktor | Tampondruck | Siebdruck |
|---|---|---|
| Oberflächengeometrie | Gekrümmte, konkave, unregelmäßige Oberflächen | Nur ebene oder sehr leicht gewölbte Oberflächen |
| Druckbereich pro Zyklus | In der Regel 50–150 mm maximale Breite | Bis zu 500+ mm; effizient für große Flächen |
| Beschluss | Strukturgröße von ~0,1–0,2 mm | typischerweise ~0,2–0,5 mm; bei großen Flächen gröber |
| Dicke der Farbschicht (trocken) | 2–8 µm | 8–30+ µm (dickere Farbaufträge) |
| Farbsättigung | Mäßig – dünne Farbschicht | Hoch – dickflüssigere Tinte, deckender |
| Einrichtungskosten | Niedriger (Klischee: kostengünstig im Vergleich zum Bildschirm) | Mäßig (Siebgewebe, Rahmen, Schablone) |
| Produktionsgeschwindigkeit | Mäßig – Die Zykluszeit der Polsterung begrenzt den Durchsatz | Schnell bei großen, ebenen Flächen |
| Typische Anwendungsbereiche | Tasten, Schalter, Drehknöpfe, zylindrische Teile, Gehäuse für medizinische Geräte | Flachbildschirme, Etiketten, Gehäuse, T-Shirts, Beschilderungen |
Wann sollte man den Siebdruck dem Tampondruck vorziehen: Der Siebdruck ist effizienter, wenn die Grafik groß ist (breiter als ca. 100–150 mm), die Oberfläche eben ist und die Farbsättigung eine Rolle spielt (beim Siebdruck wird pro Durchgang 3–5-mal mehr Farbe aufgetragen, was zu einer deckenderen Farbdeckung führt). Bei Membranschalter-Auflagen, Armaturenbrettern und flachen Behälteretiketten bietet der Siebdruck bei großen Stückzahlen niedrigere Stückkosten.
Wenn der Tampondruck die einzige praktikable Option ist: Jede Oberfläche mit Krümmungen, Vertiefungen oder Strukturen, die einen flächigen Kontakt des Siebs verhindern, erfordert den Tampondruck. Bedienknöpfe in der Automobilindustrie mit gewölbten Oberflächen, Gehäuse von medizinischen Geräten mit abgerundeten Kanten und Steckergehäuse mit geriffelten Oberflächen sind allesamt Oberflächen, bei denen der Kontakt beim Siebdruck ungleichmäßig ist. Das Silikon beim Tampondruck passt sich diesen Geometrien an; das Siebgewebe kann dies nicht.
Tampondruck vs. Lasermarkierung
Bei der Lasermarkierung wird Oberflächenmaterial (Metall oder Kunststoff) mithilfe eines fokussierten Laserstrahls entfernt oder verändert, wodurch durch Glühen, Abtragung, Aufschäumen oder Karbonisierung eine dauerhafte Markierung entsteht. Die Markierung wird in die Oberfläche eingraviert oder diese chemisch verändert – es gibt keinen Tintenfilm, der sich zersetzen könnte.
| Faktor | Tampondruck | Lasermarkierung |
|---|---|---|
| Markieren Sie die Haltbarkeit | Oberflächenfarbe – anfällig für mechanischen Abrieb und Lösungsmittel | Dauerhaft – in das Oberflächenmaterial eingraviert oder mit diesem verschmolzen |
| Farbwiedergabe | Vollständige Farbpalette verfügbar | In der Regel einfarbig (Metallkontrast oder Polymerkarbonisierung) |
| Markenauftritt und Grafikdesign | Hervorragend – unterstützt detaillierte mehrfarbige Logos | Eingeschränkt – geeignet für Text, Codes und einfache Grafiken |
| QR-Codes und Data-Matrix-Codes | Realisierbar (Zellgröße von 0,2+ mm) | Hervorragend (Zellgröße von 0,1 mm erreichbar) |
| Einrichtungskosten | Niedrig (Klischeeplatte) | Hoch (Anschaffungskosten für Lasersysteme; $5.000–$50.000+) |
| Kosten pro Teil | Sehr gering (Verschleiß von Tinte und Stempelkissen) | Gering bis mäßig (Strom; minimaler Verbrauch an Verbrauchsmaterialien) |
| Sterilisationsbeständigkeit | Tintenabhängig; erfordert ein validiertes Tintensystem | Hervorragend – die Tinte bleibt unverändert |
| Rückverfolgbarkeit im Hinblick auf behördliche Anforderungen (Medizin, Luft- und Raumfahrt) | Wird in der Regel nicht zur dauerhaften Identifizierung akzeptiert | Zugelassen für die UDI (Unique Device Identification) gemäß FDA 21 CFR 830 |
Wenn anstelle des Tampondrucks eine Laserbeschriftung erforderlich ist: Anwendungen, die eine dauerhafte, unauslöschliche Kennzeichnung erfordern – wie die FDA-konforme eindeutige Produktkennzeichnung (UDI) bei Medizinprodukten, die Rückverfolgbarkeit von Bauteilen in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder Seriennummern auf Sicherheitskomponenten in der Automobilindustrie –, können keine tintenbasierte Kennzeichnung verwenden, da die Markierung theoretisch verändert oder abgetragen werden könnte. Die Lasermarkierung (oder Lasergravur) erzeugt Markierungen, die fest mit dem Oberflächenmaterial verbunden sind und nicht entfernt werden können, ohne die Oberfläche des Bauteils zu zerstören. Für diese Anwendungen ist der Tampondruck unabhängig von der Tintenqualität keine akzeptable Alternative.
Kombination beider Verfahren: Bei vielen Serienteilen kommen beide Verfahren zum Einsatz: Lasermarkierung zur dauerhaften Kennzeichnung (Seriennummer, QR-Code, vorgeschriebene Kennzeichnungen) und Tampondruck zur visuellen Markenpräsentation (Logo, farbige Symbole, Grafiken für die Benutzeroberfläche). Diese Kombination ist in der Medizinproduktefertigung und bei hochwertiger Unterhaltungselektronik gängige Praxis.
Haltbarkeit und umweltbedingte Einschränkungen des Tampondrucks
Mechanischer Abrieb: Tampondruckmarkierungen sind oberflächenaufgebrachte Farbschichten mit einer Dicke von 2–8 µm. Wiederholter mechanischer Kontakt – tausendfach gedrückte Tasten, wiederholt gegriffene Griffe, mit scheuernden Tüchern abgewischte Blenden – führt zu einer fortschreitenden Abnutzung der Farbschicht. Für Anwendungen mit hoher Beanspruchung sollten Haltbarkeitstests (simulierte Tastenbetätigungen gemäß IEC- oder ASTM-Normen oder RCA-Abriebtests) festgelegt und validiert werden, bevor der Tampondruck als Kennzeichnungsverfahren festgelegt wird.
Chemikalienbeständigkeit: Die meisten handelsüblichen Tampondruckfarben sind lösungsmittelbasiert und empfindlich gegenüber aggressiven Lösungsmitteln, Säuren und starken Reinigungsmitteln. Die Reinigungsvalidierung von Medizinprodukten (Prüfung mit Desinfektionsmitteln, die im klinischen Umfeld verwendet werden) ist für jede im Tampondruckverfahren aufgebrachte Kennzeichnung auf Medizinprodukten vorgeschrieben. Tintenhersteller stellen Daten zur chemischen Beständigkeit ihrer Formulierungen zur Verfügung; die spezifischen Chemikalien, die in der Einsatzumgebung des Produkts verwendet werden, müssen geprüft und dürfen nicht einfach angenommen werden.
Temperatur und UV-Belastung: Standard-Tampondruckfarben weisen typischerweise einen Temperaturbereich von -20 °C bis +80 °C auf. Bei Anwendungen im Außenbereich mit UV-Einwirkung kommt es im Laufe der Zeit zu einem Verblassen der Farben, sofern keine UV-beständigen Farben verwendet werden. Produkte, die im Motorraum von Kraftfahrzeugen, in industriellen Außenanlagen oder in Hochtemperatur-Verarbeitungsanlagen zum Einsatz kommen, erfordern spezielle Farbsysteme mit nachgewiesener Wärme- und UV-Beständigkeit.
Anwendungen mit hohem Verschleiß, bei denen die Lasermarkierung den Tampondruck ersetzen sollte: Industrielle Bedientasten, die Tausenden von Betätigungen ausgesetzt sind, medizinische Instrumente, die wiederholten Sterilisationszyklen unterzogen werden, Geräte für den Außenbereich, die UV-Strahlung und Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, sowie alle Produkte, bei denen der Abrieb der Beschriftung ein Sicherheitsrisiko oder ein Risiko hinsichtlich der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften darstellt, sollten im Hinblick auf die Laserbeschriftung als primäre Kennzeichnungsmethode geprüft werden, wobei der Tampondruck nur für dekorative Elemente verwendet werden sollte, die nicht sicherheitsrelevant sind.
Leitfaden zur Verfahrensauswahl für die Produktkennzeichnung
| Anforderung | Empfohlenes Vorgehen | Grund |
|---|---|---|
| Gekrümmte, konvexe oder unregelmäßige Oberfläche | Tampondruck | Das Silikonpolster passt sich der Oberflächengeometrie an |
| Kleines, detailreiches Logo oder feiner Text (< 5 mm Höhe) | Tampondruck | Auflösung von 0,1–0,2 mm |
| Große Flachbildschirme (>100 mm) | Siebdruck | Höhere Deckkraft und höhere Farbopazität |
| Permanente Seriennummer oder behördliche Kennung | Laserbeschriftung | Unauslöschlich, kann nicht gelöscht oder verändert werden |
| Mehrfarbiges Branding auf komplexen Geometrien | Tampondruck (mehrfacher Durchlauf) | Fortlaufende Registrierung möglich |
| Mechanisch stark beanspruchte Oberfläche (wiederholter Kontakt) | Lasermarkierung oder Eloxierung | Kein Tintenfilm, der abgetragen werden könnte |
| UDI-Kennzeichnung von Medizinprodukten | Laserbeschriftung | Rückverfolgbarkeitsanforderung gemäß FDA 21 CFR 830 |
| Kostengünstige visuelle Kennzeichnung auf ABS-/PC-Teilen | Tampondruck | Niedrige Stückkosten; hervorragende Haftung auf gängigen Kunststoffen |
| Materialien mit niedriger Oberflächenenergie (PP, Silikon) | Tampondruck mit Oberflächenvorbehandlung | Erfordert vor dem Drucken eine Aktivierung durch Flamme, Plasma oder Korona |
Wichtigste Erkenntnisse
- Beim Tampondruckverfahren wird mithilfe eines flexiblen Silikontampons die Druckfarbe indirekt von einer geätzten Druckplatte auf die Produktoberfläche übertragen.: Die Anpassungsfähigkeit des Tampons unterscheidet ihn von allen Flachdruckverfahren und ermöglicht den Druck auf gekrümmten, konkaven, konvexen und unregelmäßigen Oberflächen, auf denen beim Siebdruck oder bei Direktdruckverfahren der Kontakt verloren geht und verzerrte Druckergebnisse entstehen.
- Die erreichbare Auflösung liegt bei einer Strukturgröße von etwa 0,1–0,2 mm: Dies reicht für Logos, Symbole, kleinen Text, Seriennummern und die meisten Anwendungen im Bereich des visuellen Brandings aus. Bei einer Linienbreite unter 0,1 mm liefert die Lasermarkierung in der Regel zuverlässigere Ergebnisse.
- Die Haftung der Druckfarbe wird durch die Oberflächenenergie des Substrats, die Wahl des Farbsystems und die Oberflächenvorbereitung bestimmt.: ABS und Polycarbonat lassen sich ohne Vorbehandlung mit handelsüblichen Tampondruckfarben bedrucken; Polypropylen, Nylon, Metalle und Glas erfordern spezielle Farbsysteme und müssen unter Umständen oberflächenaktiviert werden (Flamme, Plasma, Korona oder Grundierung).
- Beim Tampondruck entsteht ein dünner Farbfilm (2–8 µm Trockenschichtdicke), der nicht dauerhaft ist.: Die Haltbarkeit hängt vom Tintensystem, der Oberflächenvorbereitung und den Einsatzbedingungen ab. Die chemische Beständigkeit, die Abriebfestigkeit und die UV-Beständigkeit müssen unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen überprüft werden und dürfen nicht einfach angenommen werden.
- Der Siebdruck ist bei großen, flächigen Grafiken (>100–150 mm) effizienter und sorgt für eine deckendere Farbdeckung.: Der Tampondruck ist nicht das geeignete Verfahren für die großflächige Bedruckung. Die Wahl zwischen Tampondruck und Siebdruck hängt in erster Linie von der Oberflächengeometrie ab und nicht von der gewünschten grafischen Qualität.
- Die Lasermarkierung ist für die dauerhafte Kennzeichnung und die Rückverfolgbarkeit gemäß den gesetzlichen Vorschriften erforderlich.: Bei den UDI-Anforderungen der FDA für Medizinprodukte, der Rückverfolgbarkeit von Bauteilen in der Luft- und Raumfahrt sowie bei allen Kennzeichnungen, die unauslöschlich sein müssen, sollte die Laserbeschriftung und nicht der Tampondruck zum Einsatz kommen. Die beiden Verfahren werden häufig gemeinsam auf demselben Produkt angewendet.
- Für die Beschaffungs- und Produktentwicklungsteams von OEM: Bei der Spezifizierung des Tampondrucks für ein Serienbauteil sollten dem Beschriftungsanbieter folgende Informationen zur Verfügung gestellt werden: Material und Sorte des Substrats (nicht nur “Kunststoff”, sondern “ABS, Sabic Cycolac MG47”), Oberflächenbeschaffenheit (im Spritzgusszustand, lackiert, eloxiert), Abmessungen und Geometrie des Druckbereichs, erforderliches Farbsystem (Pantone, RAL oder spezifische Farbanpassung), Anforderungen an die Haltbarkeitsprüfung (Prüfprotokoll zur Chemikalienbeständigkeit, Abriebzyklen, Temperaturbereich) sowie Produktionsvolumen. Fehlen diese Angaben in der Angebotsphase, führt dies zu Kostenvoranschlägen, die die tatsächlichen Prozessanforderungen für die jeweilige Anwendung nicht widerspiegeln.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Tampondruckverfahren und wie unterscheidet es sich vom Siebdruck?
Beim Tampondruck wird die Farbe mithilfe eines flexiblen Silikonkissens, das sich der Oberflächengeometrie des Produkts anpasst und dabei zusammengedrückt wird, von einer flachgeätzten Klischeeplatte auf die Produktoberfläche übertragen. Beim Siebdruck wird eine Siebschablone verwendet, durch die die Farbe direkt auf die Produktoberfläche gedrückt wird, was einen flächigen Kontakt über den gesamten Druckbereich erfordert. Der grundlegende Unterschied besteht darin, dass im Tampondruck auf gekrümmten, konkaven und unregelmäßigen Oberflächen gedruckt werden kann – wo das Sieb beim Siebdruck den Kontakt verliert und unvollständige oder verzerrte Drucke erzeugt –, da sich das Silikonkissen dank seiner Elastizität dem Oberflächenprofil anpasst. Der Siebdruck ist effizienter bei großen, flachen Grafiken (bis zu über 500 mm Breite pro Durchgang) und trägt eine dickere, deckendere Farbschicht auf. Der Tampondruck ist auf kleinere Druckflächen (typischerweise unter 100–150 mm) beschränkt, erreicht jedoch eine Detailauflösung von etwa 0,1–0,2 mm auf jeder zugänglichen Oberflächengeometrie.
Welche Materialien lassen sich im Tampondruck bedrucken?
Der Tampondruck ist mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, allerdings variiert die Haftqualität erheblich. Kunststoffe mit hoher Oberflächenenergie (ABS, Polycarbonat, ABS/PC-Mischungen) lassen sich ohne Vorbehandlung mit Standard-Tampondruckfarben bedrucken und kommen am häufigsten in der Unterhaltungselektronik, bei Gehäusen für medizinische Geräte und bei Automobilkomponenten zum Einsatz. Kunststoffe mit niedriger Oberflächenenergie (Polypropylen, Polyethylen, Nylon) erfordern eine Oberflächenaktivierung – Flammbehandlung, Koronaentladung oder Plasmabehandlung –, um die Oberflächenenergie auf über etwa 38 mN/m zu erhöhen, bevor eine zuverlässige Haftung erreicht wird. Metalle (Aluminium, Edelstahl) müssen gereinigt und entfettet werden und profitieren von einer Grundierung oder einem Haftvermittler, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Glas erfordert spezielle, glasverträgliche Druckfarben. Silikonkautschuk und PTFE weisen eine sehr niedrige Oberflächenenergie auf (22 bzw. 18–20 mN/m) und lassen sich mit Standardverfahren nicht zuverlässig im Tampondruck bedrucken; hierfür sind eine spezielle Plasmabehandlung und silikonspezifische Druckfarben erforderlich, wobei die Haltbarkeit in der Regel geringer ist als bei anderen Materialien.
Ist der Tampondruck langlebig?
Die Haltbarkeit von Tampondruckmarkierungen hängt von der jeweiligen Kombination aus Farbsystem, Substratmaterial, Oberflächenvorbereitung und Einsatzumgebung ab. Auf korrekt vorbereitetem ABS oder Polycarbonat mit einem kompatiblen Farbsystem halten Tampondruckmarkierungen über Jahre hinweg Tausenden von leichten Kontaktzyklen, der Standardreinigung mit milden wässrigen Reinigungsmitteln sowie den Einsatzbedingungen in Innenräumen stand. Die Markierung versagt, wenn sie folgenden Einflüssen ausgesetzt ist: abrasivem mechanischem Kontakt (wiederholtes starkes Reiben, wiederholtes Drücken von Tasten über die für das Farbsystem angegebene Zyklenanzahl hinaus), Einwirkung aggressiver Lösungsmittel (IPA, Aceton, MEK), UV-Strahlung ohne UV-beständige Farbe oder Temperaturen außerhalb des für die Farbe angegebenen Bereichs. Bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung (industrielle Tasten, Komponenten im Außenbereich, sterilisierbare medizinische Instrumente) sollten vor der Entscheidung für den Tampondruck als Markierungsverfahren Haltbarkeitsprüfungen – Haftfestigkeit nach ASTM D3359, Abriebfestigkeit nach RCA sowie Chemikalienbeständigkeit unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen – durchgeführt werden.
Wann sollte die Lasermarkierung anstelle des Tampondrucks zum Einsatz kommen?
Die Lasermarkierung sollte den Tampondruck ersetzen, wenn: eine dauerhafte, unauslöschliche Kennzeichnung erforderlich ist (gesetzlich vorgeschriebene Rückverfolgbarkeitskennzeichnungen, FDA-UDI auf Medizinprodukten gemäß 21 CFR 830, Seriennummerierung von Bauteilen in der Luft- und Raumfahrt); das Bauteil wiederholten chemischen Reinigungs- oder Sterilisationszyklen ausgesetzt ist, die eine tintenbasierte Markierung zersetzen würden; die Markierungsfläche erheblichem mechanischem Verschleiß ausgesetzt ist (häufig betätigte Tasten, handgeführte Werkzeuge, Instrumentengriffe); oder die Lesbarkeit von einfarbigem Text und Codes die primäre Anforderung ist und nicht die visuelle Markenpräsentation mit Farbe. Bei der Lasermarkierung entsteht kein Tintenfilm – die Markierung entsteht durch eine physikalische oder chemische Veränderung der Materialoberfläche – und kann nicht gelöscht oder verändert werden, ohne das Bauteil zu beschädigen. Ihre Einschränkungen bestehen darin, dass sie in der Regel keine farbigen Markierungen erzeugen kann und für dekorative mehrfarbige Logos und Grafiken weniger geeignet ist; hier behält der Tampondruck seinen Vorteil.
Was ist die kleinste Schriftgröße, die im Tampondruckverfahren gedruckt werden kann?
Das praktische Minimum beim Tampondruck liegt bei etwa 0,1–0,2 mm für die Linienbreite und bei etwa 0,8–1,0 mm für die Zeichenhöhe (um bei dieser Größe eine gute Lesbarkeit mit einfachen serifenlosen Schriftarten zu gewährleisten). Unterhalb dieses Bereichs führen die Viskosität des Farbauftrags, Schwankungen bei der Tampondruckkraft und die Oberflächenrauheit des Substrats dazu, dass feinste Details nicht mehr konsistent wiedergegeben werden. Die erreichbare Mindestgröße wird zudem von der Ätztiefe und Qualität der Druckform, der Viskosität der Farbe sowie dem Zustand der Substratoberfläche beeinflusst. Bei alphanumerischem Text mit einer Zeichenhöhe von weniger als ca. 1,0 mm bietet die Lasermarkierung in der Regel eine zuverlässigere und gleichmäßigere Lesbarkeit in der Produktion. QR-Codes mit Zellen, die kleiner als ca. 0,2 mm sind, lassen sich durch Lasermarkierung zuverlässiger herstellen als durch Tampondruck.
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