Heißer als Lava: In industriellen Keramikschmelzöfen klettert die Temperatur bis zur 1.000-Grad-Marke.

Bild: iStock, Justinreznick

Industrielle Bauteilkennzeichnung Spezielle Druckertinte hält 1.000 Grad Celsius in Brennöfen stand

27.09.2018

Ein Strom roter Lava ist zwischen 600 und 900 Grad heiß. Noch glühender kann es in der Industrie zugehen – beispielsweise in einem Keramikbrennofen. Die wenigsten Tinten für die Bauteilkennzeichnung mit CIJ-Druckern halten diesen Extremtemperaturen stand. Doch ein Unternehmen hat nun eine verfahrenstechnische Kombination gefunden, um genau das zu bewerkstelligen.

Deutschland hatte einen extremen Sommer. Über Wochen stand das Thermometer oberhalb der 30-Grad-Marke. Doch das ist nichts im Vergleich zu einem Brennofen, in dem Keramikbauteile für die Industrie aushärten – etwa Zündkerzen, Isolatoren und Schneidwerkzeuge. Im Inneren herrschen Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius. Das ist sogar heißer als in einem Strom roter Lava, der es auf 600 bis 900 Grad Celsius bringt.

Die hohen Temperaturen sind eine Herausforderung für die Druckertinte, mit der Hersteller die Bauteile schon vor dem Brennen kennzeichnen. „Die Gefahr besteht, dass die Tinte im Ofen verbrennt und sich in Ruß auflöst. Das Schriftbild, etwa eine Modellnummer, wäre nicht länger lesbar, das Bauteil somit Ausschuss“, erklärt Christina Leibinger, Geschäftsführerin bei Paul Leibinger aus Tuttlingen.

„Wir haben für unseren CIJ-Drucker JET3up PI deshalb eine neue Tinte entwickelt, die auch bei Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius für ein zuverlässig lesbares Schriftbild mit hohen Kontrasten sorgt.“ Mit dieser ist nicht nur Keramik bedruckbar, sondern auch Metall und Glas, die beispielsweise in der Herstellung von Glühbirnen und Halogenlampen verwendet werden. Die Druckertinte ist ab sofort erhältlich und kompatibel mit dem Leibinger CIJ-Drucker JET3up PI.

Hitzeresistente Farbpartikel

Die hitzeresistente Tinte ist eine pigmentierte Tinte. Schwarze Farbpartikel schweben in einem Medium – anders als bei einer Farbstofftinte, bei der der Farbstoff im Medium gelöst ist. Sie würde bei Extremtemperaturen sofort verdampfen. Partikel und Medium der Pigmenttinte konnten die Experten nach einiger Forschungsarbeit hingegen derart modifizieren, dass sie Hitze von bis zu 1.000 Grad Celsius unbeschadet überstehen.

Sie haben zudem einen Weg gefunden, die Partikel durch eine chemische Stabilisierung länger in der Schwebe zu halten. Das verlangsamt den Prozess des sogenannten Sedimentierens, bei dem sich die Pigmente am Boden ablagern. Darüber hinaus ist imCIJ-Drucker JET3up PI ein Rührmechanismus integriert, der die Tinte kontinuierlich mischt. „Die Kombination aus chemischer Stabilisierung und Rührmechanik sorgt für ein verlässliches und wartungsarmes Kennzeichnungssystem“, erläutert Christina Leibinger.

Schnell und ergiebig

Die hitzeresistente Pigmenttinte ist konzipiert für den JET3up PI – ein Drucker, der Produkte mit der sogenannten Continuous-Inkjet-(CIJ)-Technik berührungslos kennzeichnet. Im Druckkopf schießt dabei durch eine Düse ein Tintenstrahl, der aus bis zu 96.000 elektrisch aufgeladenen Einzeltropfen pro Sekunde besteht. Beim Drucken verändert ein Hochspannungsfeld die Flugbahn einzelner Tropfen, sodass sie als Bildpunkte auf der Produktoberfläche landen.

Die übrigen Tropfen fliegen in ein Fängerrohr und werden in den zirkulierenden Hydraulikkreislauf zurückgesaugt und dort weiterverwendet. Die Drucktechnik ist schnell genug, um mit Förderbandgeschwindigkeiten von bis zu 10 m/s Schritt zu halten. Sie ist zudem sparsam. Bis zu 120 Millionen Buchstaben kann der CIJ-Drucker mit einem Liter Tinte drucken.

Bildergalerie

  • Leibinger hat die hitzeresistente Tinte für den JET3up PI entwickelt. Der CIJ-Drucker kennzeichnet Produkte, ohne sie berühren zu müssen.

    Bild: Leibinger

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