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Professionell markieren – Rationelle Beschriftung mit dem richtigen Drucksystem

Zur eindeutigen Zuordnung der Komponenten und Leitungen in elektrischen Anlagen der Gebäudeinstallation ist eine professionelle Kennzeichnung unerlässlich. An die Stelle vorgefertigter Beschriftungen oder Kennzeichnungen per Hand treten leistungsstarke und flexible Drucksysteme. Zur professionellen Beschriftung bietet Phoenix Contact für jede Applikation und Arbeitsumgebung das richtige Drucksystem.
Wie in anderen Industriezweigen ist auch in der Gebäudeinstallation Zeit ein entscheidender Faktor. Industrie-, Büro- und andere Zweckbauten werden mit Fertigelementen in immer kürzerer Zeit errichtet. Dieser Trend geht auch an der Elektroinstallation nicht vorbei – wer die Schaltschränke am schnellsten fertigt, bekommt den Auftrag.

Die Auswahl des geeigneten Drucksystems

Jede kundenspezifische Ausführung der Gebäudetechnik erfordert eine angepasste Markierung. Während in der Vergangenheit oft fertig beschriftetes Material bestellt wurde, reicht hierfür die Zeit heute nicht mehr aus. Mit flexiblen Drucksystemen wird individuell in der Werkstatt beschriftet – oder direkt vor Ort bei der Inbetriebnahme. Bei der Wahl des Drucksystems kommt es auf das Beschriftungsvolumen an – hier werden folgende Systeme unterschieden:
– Manuelle Zuführung einzelner Beschriftungsmaterialien
– Automatische Zuführung des Beschriftungsmaterials als Rollenmaterial oder in Stapelmagazinen

Thermotransferdrucker für kleinere und mittlere Beschriftungsvolumen

Zur Klemmen- und Betriebsmittelkennzeichnung für kleinere und mittlere Volumen dienten in der Vergangenheit oft Beschriftungsplotter. Plotter nutzen lösemittelhaltige Tinte, die beim Verdunsten der Lösemittel aushärtet. Das einfache Prinzip hat einen Nachteil: die Beschriftungsstifte können leicht eintrocknen. Dieses Problem findet sich bei allen tintenbasierten Drucksystemen. Entweder trocknen die Stifte ein, oder die Drucker müssen gründlich gereinigt werden, bevor sie wieder gute Ergebnisse liefern. Problematisch ist das Medium an sich. Tintenbasierte Systeme beinhalten Lösungsmittel, die für die nötige Viskosität der Tinte sorgen. Durch Verdunstung werden Lösungsmittel – wie Alkohol, Öl oder Wasser – in die Umgebung abgegeben, und die Farbe bleibt als fester Bestandteil auf dem Substrat zurück. Der Vorgang lässt sich nur schwer kontrollieren, denn die Verdunstung hängt von vielen Faktoren ab. Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit sowie die Intervalle zwischen den Betriebszeiten können ebenfalls Probleme verursachen. Die ständige Regulierung des Druckvorgangs kostet viel Zeit und verursacht hohe Kosten im laufenden Betrieb. Zudem belasten Druckerpatronen und eingetrocknete Stifte die Umwelt.

Vorteile mit fester Druckfarbe

Eine Alternative zu lösemittelbasierten Beschriftungssystemen bietet der Thermotransferdruck – ein Druckverfahren mit direkter Berührung des Markierungsmaterials. Der Thermodruckkopf ist als zentrales Element mit einem Nadelkissen(-Druckkopf) vergleichbar. Der Abstand der Nadeln, die als Heizelemente fungieren, bestimmt die Druckauflösung. Standard ist heute 300dpi (dots per inch), damit sind bereits Schriftgrößen von 0,5mm möglich. Wo die erhitzten Heizelemente das Farbband berühren, erfolgt ein Farbauftrag auf das Druckmedium: wischfest, unempfindlich gegen Laugen und Säuren sowie temperaturbeständig bis 150°C. Das mit fester Druckfarbe arbeitende System hat einige Vorteile:
– niedrige Anschaffungskosten,
– kompakt – und dadurch auch mobil einsetzbar,
– unabhängig von Stillstandszeiten immer verfügbar.
Die Vorteile des Thermotransferdrucks werden heute bereits vielfach zur Bedruckung von Etiketten und Schrumpfschlauch im industriellen Umfeld genutzt. Typisch ist hier die Verarbeitung von flach gewalztem Rollenmaterial – es lässt sich leicht im Drucker transportieren und eignet sich durch die flache Ausprägung gut für den Thermotransferdruck. Zur flexiblen Kennzeichnung in der Klemmen-, Leiter- und Gerätebeschriftung – insbesondere für kleinere Beschriftungsvolumen – hat Phoenix Contact den Drucker Thermomark Card entwickelt. Damit werden zwei unterschiedliche Kartenformate verarbeitet:
– Material im Format 75x120mm für Markierungsmaterialien mit ausgeprägter Kontur – wie etwa zur Klemmenbeschriftung
– Flachmaterial im Format 115x160mm in gestanzter Ausführung zur preisgünstigen Leiter-, Kabel- und Gerätekennzeichnung.
Wegen des direkten Berührungsdruckes eignet sich dieses Verfahren nicht für Materialien zur automatischen Verarbeitung in Magazinen.

Berührungslose Druckverfahren für hohe Beschriftungsvolumen

Hier zeigen berührungslose Druckverfahren wie Tintenstrahldrucker ihre Vorteile. Den Nachteil des Eintrocknens der Tinte, den die lösungsmittelbasierten Systeme haben, hat das Drucksystem Bluemark von Phoenix Contact nicht. Bluemark verarbeitet ein speziell auf diesen Einsatz abgestimmtes lösemittelfreies Spezialfluid. Es enthält keinerlei Lösungsmittel und wird mittels kurzwelliger UV-Strahlung ausgehärtet. Wärme wird nicht benötigt, und es entstehen auch keinerlei Emissionen. Das UV-basierte berührungslose Druckverfahren bietet folgende Vorteile:
– keine Trocknungszeiten,
– hohe Wisch- und Abriebbeständigkeit,
– gute Chemikalienbeständigkeit,
– Lösemittelfrei und umweltfreundlich.
Nun ist die Nutzung der UV-Technologie zur Bedruckung von Kunststoffen oder Papier nicht neu – schon seit den frühen achtziger Jahren wird es im Offset-Druck genutzt. Die speziellen Drucksysteme werden meist für großflächige Drucke wie Wandplakate eingesetzt. Der große Druckbereich wird nach dem Bedrucken von mehreren UV-Strahlern beleuchtet, und durch die energiereiche, aber kurzwellige UV-Strahlung – meist 200 bis 380nm – wird das Fluid auf dem Markierungsmaterial ausgehärtet: die so genannte Polymerisation. Auch in der Medizintechnik kommt diese Methode zum Einsatz, etwa zur Aushärtung von Zahnfüllungen. Das Besondere an dieser Technik ist, dass keine Wärmeenergie zur Trocknung benötigt wird – die Oberfläche des Markierungsmaterials ist nach der Belichtung ‚handwarm‘. Das Material kann nach dem Druck sofort verarbeitet werden und erfährt keine thermische Belastung. Wird ein Teilbereich nicht bedruckt, kann das Material erneut eingelegt und bedruckt werden.

90% weniger Energie

Die UV-Strahlung wird durch moderne UV-LEDs aufgebracht. Im Drucksystem Bluemark CLED sind diese LEDs platzsparend durch Chip-on-Board-Technologie integriert. Im Vergleich zu anderen Systemen am Markt spart diese LED-Version bis zu 90% Energie. Die UV-LED-Einheit ist für die gesamte Lebensdauer des Druckers konzipiert. Aufgrund der geringen Wärmeentwicklung hat der Bluemark CLED keinen Lüfter – eine geringe Geräuschentwicklung ist die Folge. Trotz des niedrigen Energiebedarfs von maximal 70W arbeitet der Drucker mit hohem Durchsatz. 10.000 Schilder pro Stunde sind für den Drucker, der für den Dauerbetrieb ausgelegt ist, kein Problem. Zur Klemmen-, Leiter- und Gerätekennzeichnung steht ein breites Materialspektrum zur Verfügung, bis zu 40 Matten fasst das Magazin. Mit den austauschbaren Magazinen können Druckaufträge besser vorbereitet werden. Der sofort betriebsbereite Drucker verarbeitet ohne Verzögerung auch einzelne Druckaufträge. Durch die Halbleitertechnik steht unmittelbar nach dem Einschaltvorgang bereits 100% der Leistung zur Verfügung. Die Aufwärmphase, wie sie etwa bei Infrarot-Lampen üblich ist, entfällt. Selbst einzelne Karten können am Stapelmagazin vorbei von vorne eingeführt werden. Dies gibt dem System trotz Massenverarbeitung eine hohe Flexibilität. Zusätzliche Flexibilität bei diesem Industriedrucker erreicht der Anwender durch die erstmalig eingesetzte Chip-Karte. Damit können Druckaufträge nach Zeit oder Menge bei kostenloser Bereitstellung des Druckers erworben werden. Somit können Auftragsspitzen ohne Investitionen einfach abgefangen werden.

Fazit

Die Auswahl des richtigen Drucksystems für Markierungsaufgaben in der industriellen Elektrotechnik wird maßgeblich durch Arbeitsabläufe und Druckvolumen bestimmt. Die Anforderungen an die Materialien und an die Beständigkeit des Druckes werden dabei durch die jeweilige Applikation festgelegt. Im Allgemeinen sind jedoch sowohl tintenbasierte als auch Thermotransfersysteme für die Anforderungen in der Gebäudetechnik ausgelegt.

Kasten: Markieren mit System

Professionelle Markierungssysteme für die Gebäudetechnik nutzen ein umfassendes Materialspektrum, das je nach Anwendungsgebiet unterschiedliche Anforderungen erfüllt. Darüber hinaus bilden spezielle Software-Programme die Basis für eine einfache Direkteingabe oder komfortable Übernahme der Beschriftungsdaten aus dem CAE-System. Unterschiedliche Drucksysteme sind auf die jeweilige Arbeitssituation bei der Erstellung der Markierung zugeschnitten. In jedem Fall bilden Software, Drucksysteme und Markierungsmaterial immer ein vollständiges System, in dem alle Parameter aufeinander abgestimmt sind.

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