Herausforderungen bei der Kennzeichnung von Gummi und Reifen meistern

Kennzeichnung, Codierung und Etikettierung sind seit der Entdeckung der Vulkanisation durch John Dunlop und Charles Goodyear und deren Anwendung auf Autoreifen Ende der 1880er Jahre ein wesentlicher Bestandteil der Reifenherstellung.

Seit den 1980er- und 1990er-Jahren hat die Branche weitgehend den Übergang von den frühen kontaktbasierten Kennzeichnungsverfahren zu moderneren und vielseitigeren kontaktlosen „ Tinte “-Druckern sowie zur Lasergravur und zum automatisierten Drucken und Anbringen von Etiketten vollzogen.

Nun, zu Beginn des Jahres 2024, ist es vielleicht an der Zeit zu prüfen, ob einige der Geräte der ersten Generation und veraltete Anlagen – einschließlich der nach wie vor genutzten Kontaktdruckverfahren – modernisiert werden müssen. Auch wenn die älteren Geräte noch funktionsfähig sind, lohnt es sich auf jeden Fall, zu prüfen, ob es modernere Geräte gibt, die die Zuverlässigkeit und Effizienz verbessern, die Gesamtbetriebskosten senken und die Umweltbelastung verringern könnten.

Die Reifenherstellung stellt besondere Anforderungen an Markierungs- und Codiermaschinen sowie an die verwendeten Tinten. So benötigt beispielsweise nur die Reifen- und Gummiindustrie härtbare Tinten, die dem Aushärtungsprozess standhalten. Hinzu kommt die „Track-and-Trace“-Kennzeichnung auf Rohgummi, die nach (oder während) der Vulkanisierung entfernt und anschließend auf dem Endprodukt angebracht werden muss. Ein handelsüblicher CIJ-Drucker, der für die Kennzeichnung von Flaschen vorgesehen ist, ist hierfür schlichtweg ungeeignet.

Was ist also die beste Kombination aus Gummiprint-Technologie und Druckfarben, um die von der Reifenindustrie geforderten Rückverfolgbarkeitsstandards zu erfüllen? Schauen wir uns das einmal an.

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Markierung mit Gummi zu berücksichtigen sind

1. Muss gegen Staub und Schmutz beständig sein

Der größte Feind eines Druckers sind Staub und Schmutz. Bei einem weltweit tätigen Reifenhersteller kam es aufgrund eines veralteten Kontaktdruckers und eines veralteten „ Tinte “-Systems zu Schwankungen in der Anlagenleistung und bei der Rückverfolgbarkeit in der Laufflächenfertigung. Insbesondere verstopfte Druckköpfe trieben die Wartungskosten in die Höhe.

Eine Möglichkeit, solche Probleme zu vermeiden, ist der Einsatz der Valvejet-Drop-on-Demand-Drucktechnologie (MPERIA® V-Serie), die speziell für den Einsatz unter rauen industriellen Bedingungen entwickelt wurde. Dabei wird die unter Druck stehende Tinte durch präzise gefertigte Düsen auf den Gummi gespritzt. Dadurch wird sichergestellt, dass kein Staub oder Partikel in die inneren Komponenten gelangen können.

2. Muss der Hitze standhalten können

Viele Drucktechnologien haben mit starken Schwankungen bei Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu kämpfen, was zu minderwertigen Druckergebnissen und schlechten Ergebnissen führt. Hohe Luftfeuchtigkeit kann dazu führen, dass die Tinte während des Druckvorgangs streifig wird oder verschmiert. In sehr trockenen Umgebungen tritt das gegenteilige Problem auf: Die Tinte kann zu blass, zu hell oder verblasst erscheinen. Beide Faktoren können dazu führen, dass Codes unlesbar werden oder – im Falle von Barcodes oder Data-Matrix-2D-Codes – nicht mehr gescannt werden können.

Um solche Probleme zu vermeiden, sollten Sie nach effizienten Lösungen für die Tintenzufuhr suchen, die sowohl pigmentierte als auch farbstoffbasierte Tinten unterstützen. Darüber hinaus sollten Sie sicherstellen, dass Sie hochwertige Tinten verwenden, die speziell für Ihre Betriebsumgebung entwickelt wurden. Hochwertige Tinten gewährleisten nicht nur eine außergewöhnliche Druckqualität, sondern sichern auch die Langlebigkeit Ihrer Geräte und steigern die Gesamtproduktivität.

3. Verfügbarkeit von VOC-armen Druckfarben

Die Wahl der Druckfarbe ist für eine effiziente Kennzeichnung von Reifen und Gummi besonders entscheidend. Die Druckfarben müssen gut auf Gummioberflächen haften, den rauen Fertigungsprozessen standhalten und unter anspruchsvollen Bedingungen langlebig sein. Es reicht jedoch nicht aus, diese Anforderungen zu erfüllen – Reifenhersteller benötigen zudem VOC-freie Druckfarben, um die immer strengeren Emissionsvorschriften einhalten zu können.

Bis zum Beginn des digitalen Zeitalters wurden Reifenspuren in erster Linie mit Rollcodierern und Offsetdruckmaschinen erzeugt, bei denen ätzende und gefährliche VOC-haltige Druckfarben verwendet werden mussten, um die schmutzigen mechanischen Druckmaschinen und Codierer zu versorgen.

Allein die Umstellung auf effizientere Tinte Drucktechnologie hat Tintenverbrauch und die damit verbundenen Umweltauswirkungen deutlich reduziert. In jüngerer Zeit konnten diese Umweltauswirkungen durch die Einführung härtbarer, wirklich VOC- und HAPS-freier Druckfarben noch weiter verringert werden.

4. Bedarf an maßgefertigten Halterungen und Befestigungselementen

In der Reifen- und Gummiindustrie sind Standard-Montageständer und -Halterungen selten für jede Anwendung geeignet. Sollten in Ihrem Umfeld solche Herausforderungen bestehen, könnte eine maßgeschneiderte Lösung die beste Option sein.

So können beispielsweise Druckköpfe der V-Serie mit „Drop-on-Demand“-Technologie über, unter und neben Produktionslinien oder auf „ Traversensysteme “ montiert werden, die die Druckköpfe über unregelmäßig geformte Oberflächen führen. Weitere Möglichkeiten sind maßgeschneiderte Ausweichhalterungen, die sich zur Seite klappen lassen, um den Druckkopf vor Beschädigungen durch wiederholte Stöße zu schützen, sowie drehbare Druckköpfe und flexible Druckhalterungen, mit denen sich die Druckköpfe je nach Materialstärke anheben und absenken lassen.

5. Halte das Tempo bei

Die Hochgeschwindigkeitsproduktion stellt eine weitere Herausforderung für die Rückverfolgbarkeit von Reifen dar. Das hohe Tempo bei der Massenproduktion von Reifen erfordert eine Kennzeichnungslösung, die mit den Produktionsgeschwindigkeiten Schritt halten kann und gleichzeitig präzise und einheitliche Markierungen auf Gummiblöcken und Reifen gewährleistet.

Hier zeichnen sich Valvejet-Drop-on-Demand-Drucker besonders aus. Da Valvejet-Druckköpfe niemals mit der Gummioberfläche in Berührung kommen, erzeugen sie klare, scharfe alphanumerische Markierungen und Chargencodes in hoher Druckqualität – selbst bei hohen Geschwindigkeiten und ohne das Gummi zu beschädigen. So erreicht beispielsweise unser Valvejet- MPERIA® V-Serie -Drucker der V-Serie Geschwindigkeiten von bis zu 780 ft/min (240 m/min).

6. Auch auf unebenen Oberflächen eine hohe Druckqualität gewährleisten.

Unebene und ungewöhnlich geformte Oberflächen sind weitere Faktoren, die die Druckqualität beeinträchtigen können. Um solche Probleme zu minimieren, sollten Sie auf Druckköpfe wie unsere V-Serie zurückgreifen, die weiter vom Substrat entfernt platziert werden können, ohne dass die Markierungsqualität nennenswert beeinträchtigt wird. Dadurch entfallen in der Regel einige Technologien von Tinte wie beispielsweise das Thermal- Tinte -Verfahren (Thermal-Inkjet-Drucker), die vergleichsweise geringe Spezifikationen hinsichtlich des Druckabstands aufweisen.

Gibt es die perfekte Lösung für Markierungen aus Gummi?

Um den rauen und hektischen Bedingungen standzuhalten, die typischerweise in Gummi- und Reifenwerken herrschen, benötigen Sie robuste Drucker und spezielle Tinten, die diesen Anforderungen gewachsen sind – und die gibt es tatsächlich! Am besten arbeiten Sie mit einem erfahrenen Anbieter zusammen, um eine maßgeschneiderte Lösung für Ihre individuellen Anforderungen zu entwickeln.

Seit über 60 Jahren arbeitet die „ Matthews Marking Systems “ mit der Reifen- und Gummiindustrie zusammen und beliefert viele der weltweit führenden Reifenhersteller mit Systemen und Druckfarben, die zuverlässige und dauerhafte Markierungen ermöglichen.

Unsere V-Serie kommt weltweit in großen Reifenwerken zum Einsatz und hat sich bei der Kennzeichnung mit großen Zeichen auf Gummi und Reifen als äußerst zuverlässig erwiesen. Die Druckköpfe der V-Serie sind für mehr als 9 Milliarden Auslösungen ausgelegt, bevor eine Nachjustierung erforderlich ist, und nutzen ein Tintenrückführungssystem, wodurch der Personalaufwand für die Überwachung und das Nachfüllen von Tinte während des Betriebs reduziert wird.

Druckköpfe der V-Serie verwenden eine Reihe von Tinten, darunter:

• Pigmentierte Tinten mit geringem VOC-Gehalt und ohne HAPS
• Verschwindende Tinte zum Markieren von grünem Gummi
• Eine große Auswahl an UV-Tinten
• Härtbare Druckfarben, die dem Aushärtungsprozess standhalten
• Speziell entwickelte, maßgeschneiderte Druckfarben

Die letzte Komponente für dieses Unternehmen war der universelle Druckcontroller MPERIA, der auf das ERP-System des Werks zugreift und Rezepturdaten direkt an die Steuerung des Druckers sendet. Eine integrierte Waage misst das Gewicht der Lauffläche, wobei die Meldung auf „XXXX“ wechselt, wenn das Gewicht des Laufflächenmaterials die vorgeschriebenen Grenzwerte über- oder unterschreitet.

Nach einer ersten Evaluierung in einem einzelnen Werk hat dieser Hersteller die Matthews-Lösung inzwischen auf vier weitere Werke ausgeweitet.

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Wenn Sie mit veralteten oder unzuverlässigen Markierungsgeräten arbeiten, kann eine Modernisierung einen riesigen Unterschied machen. Der erste Schritt zu einer besseren Lösung ist, uns zu kontaktieren, um eine kostenlose Vor-Ort-Vorführung zu vereinbaren. Füllen Sie dazu einfach das kurze Kontaktformular unten aus.