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Farbortprognose für transparent beschichtete Drucke zur Etablierung eines Prüfdruckverfahrens

Kurzbezeichnung: Farbortprognose

Fogra-Nr. 80.012
Projektleiter: A. Müller
Förderung: BMWi (IGF) über AiF
 

Laufzeit: 01.04.2019 - 31.03.2021

Aufgabenstellung und Relevanz

In der graphischen Industrie passiert es häufig, dass über eine Farbschicht eine transparente Schicht aufgebracht wird. Dies hat verschiedene Gründe, z. B. für eine Verbesserung der Abriebbeständigkeit oder auch eine Erhöhung der „optischen Wertigkeit”. Die Dicke der transparenten Schichten reicht von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Zehntelmillimetern. Die Farberscheinungen werden durch den Glanz und die laterale Lichtausbreitung verändert. Die gewünschte Farbe wird bis heute über einen iterativen Prozess erreicht.

Um diesen kostenintensiven Prozess unnötig zu machen, soll eine algorithmische Methode entwickelt werden. Als Messgrößen für die Modellierung werden die Dicke der transparenten Schicht, das spektrale Reflexions- und Absorptionsverhalten der beteiligten transparenten und opaken Oberflächen, die laterale Lichtausbreitung und der Brechungsindex der transparenten Schicht verwendet. Diese Daten sollen der Industrie als materialspezifische Kennwerte zur Farbprofilierung zur Verfügung gestellt werden.

Arne Müller

Abteilungsleiter Sicherheitsanwendungen

+49 89 431 82 - 271

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Lösungsweg

Zunächst werden Bestandteile von markttypischen Mustern (lackierte oder folienkaschierte Druckmuster, ID-Karten) identifiziert und charakterisiert. Dafür werden folgende Bestimmungen vorgenommen:

  • Brechungsindices der verschiedenen transparenten flüssigen und festen Materialien

  • Farbmessungen an beschichteten und unbeschichteten Mustern

  • Winkelabhängiger Glanz

  • Diffuse Reflexions- und Transmissionsspektren mit Berechnung der dispersiven Reflexions- und Absorptionskoeffizienten

  • Laterale Lichtausbreitung (mithilfe eigens konstruierter Messvorrichtung und entsprechend entwickelter Messmethode)

Aus den gewonnenen Daten und Erkenntnissen wird ein Farbprognosemodell basierend auf der 4-Kanal-Theorie entwickelt. Dabei werden die zu erwartenden Farbänderungen bei transparenten Beschichtungen und unterschiedlichen Messfleckgrößen auf der Basis von Farbmessungen nicht beschichteter Muster simuliert und an den realen Mustern verifiziert.

Angestrebte Ergebnisse

In dem Projekt soll ein Modell entwickelt werden, das die Prognose von Farbänderungen durch matte und glänzende Beschichtungen bekannter Dicke ermöglicht.

Als zentrale Messgrößen für die Modellierung werden neben der Dicke der transparenten Schicht das spektrale Reflexions- und Absorptionsverhalten der beteiligten transparenten und opaken Oberflächen und der Brechungsindex der transparenten Schicht verwendet.

Damit können zuverlässig Farbortprognosen für nach dem Druck transparent beschichtete Oberflächen und andere Messfleckgrößen erstellt werden. Das bedeutet, dass langwierige Kundenabstimmungen über die Farbe des fertigen Produktes der Vergangenheit angehören könnten.