DE4012279A1

DE4012279A1 - Verfahren zum herstellen von druckklischees

Info

Publication number: DE4012279A1
Application number: DE19904012279
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: LASER OPTRONIC
Current assignee: Rofin Sinar Laser GmbH
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1991-10-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Druckklischees, die aus Aluminium bestehen und an ihrer Ober fläche eine Oxidschicht aufweisen, für ebene Druckverfahren, insbesondere Tampondruckverfahren.

Ein solches bekanntes Verfahren (DE-OS 33 28 923) hat den Vorteil, daß die Klischees verhältnismäßig billig sind, da sie nicht aus dem teureren und schwer zu bearbeitenden Stahl bestehen müssen. Der Nachteil besteht aber darin, daß die Herstellung der Druckklischees sehr aufwendig ist. So muß das Basismaterial nicht nur eine Oxidschicht aufweisen, sondern auch noch mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet werden. Nach Belichtung muß dann diese lichtempfindliche Schicht entwickelt werden. Anschließend wird dann die Oxid schicht, die sich unter den entwickelten lichtempfindlichen Bereichen befindet, weggeätzt. Das ganze Verfahren ist nicht nur zeitaufwendig und teuer, sondern belastet auch die Umwelt, da mehrfach mit Bädern gearbeitet werden muß, um das fertige Druckklischee zu erstellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, das schneller, billiger und umweltfreundlicher ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das zu drucken de Bild mit einem Laser in die Oberfläche eingearbeitet wird.

Insbesondere wird dabei die Oxidschicht an den Stellen, die zu druckenden Bildteilen entsprechen, vollständig entfernt. Es ist aber auch möglich, an den Stellen, die zu druckenden Bildteile entsprechen, zusätzlich bis zu einer vorgegebenen Tiefe einen Oberflächenbereich des Aluminiums zu entfernen.

Durch die Erfindung kann also das Druckklischee direkt mit einem Laser "geschrieben" werden, was sehr schnell möglich ist. Irgendwelche teureren, zeitaufwendigen und die Umwelt belastenden chemischen Behandlungen sind nicht erforderlich. Das Druckbild kann auch auf einfache Weise mit den bekannten Techniken durch einen Computer erzeugt und/oder modifiziert werden.

Es ist zwar bekannt, Druckwalzen mit Hilfe eines Lasers mit dem Druckbild zu versehen. Hier handelt es sich aber um Hochdruckverfahren. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfah ren werden durch den Laser die Bildbereiche entfernt, die nicht gedruckt werden sollen. Die Druckfarbe wird dann auf der nicht vom Laser entfernten Oberfläche aufgebracht. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß in den nicht zu druckenden Bereichen, die vom Laser entfernt sind, die Oberfläche sehr uneben ist. Dieses Verfahren läßt sich also nicht auf den Fall übertragen, bei dem nur die zu druckenden Bereiche entfernt werden, da sonst hier die Tiefe und damit die beim Drucken übertragene Farbmenge ungleichmäßig wäre, was ein ungleich mäßiges Druckbild ergeben würde. Dieser Nachteil tritt er staunlicherweise bei dem Verfahren der Erfindung nicht auf; es wird auch im vom Laserstrahl entfernten Bereich eine ausrei chend gleichmäßige Oberfläche erhalten.

Ein weiterer Nachteil vorbekannter Verfahren, bei denen mit einem Laserstrahl Oberflächenbereiche entfernt werden, besteht im sogenannten "Auswurf". Das entfernte Material verdampft und setzt sich dann an den Rändern der erzeugten Vertiefung wieder ab. Man hat dann anschließend nicht mehr die gleichmäßige Oberfläche.

Es ist zwar bekannt, Schilder und dergleichen herzustellen, bei denen zunächst auf eine Aluminiumschicht eine gefärbte Oxidschicht, insbesondere eine Eloxalschicht aufgebracht wird und bei dem dann anschließend die Buchstaben und Zeichen durch den Laser erzeugt werden, indem in den Bereichen, die den Buchstaben und Zeichen entsprechen, die gefärbte Eloxalschicht entfernt wird. An diesen Stellen ist dann das (helle) Metall freigelegt, so daß die Wirkung des Schildes und der Beschrif tung durch den Unterschied zwischen hellem Metall und dunkler Eloxalschicht bestimmt wird. Bei der Erfindung kommt es selbstverständlich auf mögliche Farbunterschiede hier nicht an, sondern auf das erstaunliche Ergebnis, daß bei solcher Behandlung gleichmäßige Vertiefungen erhalten werden, die zum Drucken, insbesondere Tampondrucken, verwendet werden können.

Die Wirkung des Lasers besteht darin, daß auch von blankem Metall ungefähr 5% der Laserleistung absorbiert werden. Auch die Oxidschicht absorbiert, insbesondere wenn sie gefärbt ist. Es wird dann hier ein Plasma erzeugt, daß die Laserstrahlung noch stärker absorbiert, so daß eine sehr große Lokale Erwär mung auftritt, durch die die zu entfernenden Bereiche ver dampft werden. Da es sich hier um nichtlineare Effekte han delt, sollte die Laserleistung sehr groß sein. Man kann trotzdem mit einem Laser geringer Durchschnittsleistung, etwa 20 bis 100 Watt, 25 bis 60 Watt oder insbesondere 30 bis 50 auskommen, wenn der Laser im Pulsbetrieb arbeitet. Die Spit zenleistung beträgt dabei vorteilhafterweise ungefähr 20 bis 30 kW. Die Pulslänge beträgt vorteilhafterweise ungefähr 100 bis 200 ns, die Pulswiederholungsrate ungefähr 1 kHz.

Die Oxidschicht sollte vorteilhafterweise durch Eloxieren erzeugt werden, so daß man eine sogenannte Eloxalschicht erhält. Die Dicke der Oxidschicht sollte ungefähr 10 bis 40 µm betragen, wobei eine Dicke der Oxidschicht von ungefähr 20 µm besonders vorteilhaft ist. Der Vorteil der Oxidschicht besteht darin, daß sie sehr hart und damit abriebfest ist.

Als Laser wird vorteilhafterweise ein gütegeschalteter Nd:YAG-Laser verwendet. Es kann aber auch ein CO₂-Laser verwendet werden. Um besonders gute Auflösung zu erhalten, sollte der Laserfleck einen Durchmesser von ungefähr 0,1 mm haben. Zweckmäßigerweise wird im infraroten Laserlicht gear beitet, d. h. einer Wellenlänge von ungefähr 1 µm.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Zeichnungen kurz erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt eine Metallplatte, die nach konventionellen Verfahren mit einem Laser bearbeitet ist; und

Fig. 2 im Querschnitt ein Druckklischee, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet worden ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Platte 1, zum Beispiel einer Aluminiumplatte, ist nach einem konventionellen Verfahren eine Nut 2 mit Hilfe eines Lasers eingearbeitet worden, indem dort das Metall der Platte 1 lokal verdampft worden ist. Dieses Metall setzt sich dann an den Rändern der Nut 3 in Form eines Auswurfes 3 ab und bildet hier eine Erhöhung, die für Druckverfahren selbstverständlich vermieden werden muß.

In Fig. 2 ist das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ge zeigte Druckklischee gezeigt, das aus einer Grundplatte 4 mit einer darauf angeordneten Eloxalschicht 5 besteht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Nut 6 erzeugt werden, die dann später beim Drucken mit Farbe gefüllt wird. Ein Auswurf 3 am Rand, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist nicht vorhanden bzw. kann leicht von der Eloxalschicht 5 durch Wischen oder dergleichen entfernt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Druckklischees, die aus Aluminium bestehen und an ihrer Oberfläche eine Oxid schicht aufweisen, für ebene Druckverfahren, insbesondere Tampondruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das zu druckende Bild mit einem Laser in die Oberfläche eingear beitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht an den Stellen, die zu druckenden Bildteilen entsprechen, vollständig entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen, die zu druckenden Bildteilen entsprechen, auch bis zu einer vorgegebenen Tiefe ein Oberflächenbe reich des Aluminiums entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumplatten mit durch Eloxieren erzeugten Oxidschichten verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oxidschicht ungefähr 10 bis 40 µm beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oxidschicht ungefähr 20 µm beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht eingefärbt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gütegeschalteter Nd:YAG-Laser verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Leistung des Lasers ungefähr 20 bis 100 W beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Leistung ungefähr 25 bis 60 W beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Leistung ungefähr 30 bis 50 W beträgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenleistung ungefähr 20 bis 30 kW beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulslänge ungefähr 100 bis 200 ns beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulswiederholungsrate ungefähr 1 kHz beträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein CO₂-Laser verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserfleck einen Durchmesser von ungefähr 0,1 mm hat.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Laserlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 1 µm verwendet wird.