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Wellblecheffekt

Der Wellblecheffekt ist eine Fehlererscheinung, die im Rollenoffset bei sog. liegender Produktion (Erklärung siehe unten) auftritt. Die Laufrichtung des Papiers und somit auch die rollenoffsettypische Wellenbildung (siehe dort) verlaufen dabei senkrecht zum Bundsteg des fertigen Produkts bei Hochformat-Produktionen (Abb. 1 und Abb. 2). Durch die Klebebindung wird die Wellenbildung im Bundsteg fixiert. Dies führt zu Verspannungen im Buchblock, zu schlechtem Aufschlagverhalten und zum vorzeitigen Aufbrechen der Klebebindung.

Abbildungen (von links nach rechts)

Abb. 1: Wellblecheffekt beim Rollenoffset.
Abb. 2: Prinzipsskizze: „stehende Produktion“ und „liegende Produktion“.
Abb. 3: Aufbrechen der Klebebindung bei einem Reiseprospekt.
Abb. 4: Extrem schlechtes Aufschlagverhalten der beanstandeten Prospekte.
Abb. 5: Deutlich erkennbare Spannungen im Bereich der Klebebindung.
Abb. 6: Niedergedrückte und verspannte Seiten eines Reiseprospekts.
Abb. 7: Vergrößerter Ausschnitt der verspannten und niedergedrückten Seiten eines Reiseprospekts.

       


Mögliche Ursachen

Der Wellblecheffekt tritt nur bei „liegender Produktion“ auf. Im Gegensatz zur „stehenden Produktion“ sind hierbei die Seiten auf der Druckform zur besseren Formatausnützung im Querformat und nicht im Hochformat angeordnet (Abb. 2).

Aufgrund dieser Begebenheit verläuft die Faserlaufrichtung des Papiers bei den gefertigten Produkten quer zum Bundsteg. Werden solche Produkte mit Dispersionsklebstoffen gebunden, weisen sie aufgrund des Saugverhaltens der ausgetrockneten Papiere gegenüber dem wässrigen Dispergiermittel bereits kurz nach der Bindung eine Wellenbildung im Bundsteg auf. In der Regel weisen aber die Bücher und Broschuren zu diesem Zeitpunkt vor der Auslieferung an den Kunden noch eine relativ gute Qualität in der Planlage und Bindung auf. Erst beim Kunden, nach Entnahme aus der Verpackung wird das Mikroklima des Buchblocks durch Reklimatisierung verändert. An den nicht fixierten, freien Enden des Buchblocks erfolgt durch eine Feuchtigkeitsaufnahme aus der Umluft eine ungehinderte Dehnung der Papierfaser, während im Bundsteg Schubspannungen an der Grenzfläche Papier/Klebstoff verursacht werden. Je stärker dabei die Wellenbildung ist, desto größer wird die Spannung im Bundsteg. Schlechtes Aufschlageverhalten, Nichtplanlage und ein mögliche Beschädigung der Klebebindung sind die Folge.

Das Auftreten der Wellenbildung kann folgende Gründe haben:

Leichtgewichtige Papiere neigen besonders zur Wellenbildung, was sich vornehmlich bei hohen Farbanteilen auswirkt.

Als papierbedingte Einflüsse auf die Wellenbildung sind das Dehnungs- bzw. Schrumpfungsverhalten, die Biegesteifigkeit quer und die Ausgangsfeuchte bekannt.

Papiere mit starkem Dehnungs- bzw. Schrumpfungsverhalten reagieren dabei stärker mit Wellenbildung. Auch eine geringe Biegesteifigkeit in Querrichtung begünstigt die Schrumpfung der Papierbahn unter dem Einfluss der Bahnspannung und der Hitzeeinwirkung.

Es ist aus Untersuchungen bekannt, dass Papiere mit einer Ausgangsfeuchte von > 50 % relative Feuchte verstärkt mit Wellenbildung reagieren.

Ungünstige Einstellungen der Heißlufttrockner (zu hohe Temperatur) verursachen eine übermäßige thermische Belastung des Papiers und üben einen ungünstigen Einfluss auf die Wellenbildung aus.

Bei zu hoher Bahnspannung steigt die Gefahr der Wellenbildung.

Falls mit Rückbefeuchtungsaggregaten im Rollenoffset produziert wird, kann eine zu hohe Rückbefeuchtungsmenge eine Verstärkung der Wellenbildung hervorrufen. Als empfohlener Grenzbereich gilt dabei eine relative Feuchte im Papier von 30 % bis 35 % nach dem Druck.


Mögliche Abhilfen

Um den Wellblecheffekt wirklich zu vermeiden, ist es generell empfehlenswert, Drucke aus liegender Produktion nicht mit einer Klebebindung zu binden.

Untersuchungen haben gezeigt, dass der Wellblecheffekt bzw. die Wellenbildung durch eine sensible Einstellung von Rückbefeuchtungsanlagen, sofern Rollenoffsetmaschinen damit ausgestattet sind, tendenziell zu reduzieren ist.

Weiterhin kann die Wellenbildung mit den im Kapitel Wellenbildung genannten Maßnahmen reduziert werden.


Beispiele

„Falsche“ Laufrichtung bei einem im Rollenoffset gedruckten Reiseprospekt:

Der Druck eines Reiseprospekts erfolgte 4/4-farbig im Heatset-Rollenoffset. Gedruckt wurde dabei auf einer „64-Seiten-Maschine“ im „liegenden“ Format. Die Bindung des Prospektes erfolgte mittels Dispersionsklebstoff. Nach der Auslieferung sandten zahlreiche Endkunden dem Reiseveranstalter beschädigte Prospekte zu und reklamierten das Aufbrechen der Klebebindung nach nur kurzem Gebrauch (Abb. 3).

Untersuchungen in der Fogra ergaben, dass die Verspannungen im Bund aufgrund des Wellblecheffektes – in Verbindung mit der Feuchteaufnahme aus dem Dispersionsklebstoff – so groß waren, dass der Prospekt nach dem Öffnen immer wieder von alleine zugeklappt ist. Ein Aufschlagen mit planliegenden Seiten war wegen der Verspannungen im Bund nur durch Niederdrücken der aufgeschlagenen Seiten möglich (Abb. 4 und Abb. 5). Um die Informationen im Bundbereich lesen zu können, mussten die Seiten sogar gewaltsam nach unten gepresst werden (Abb. 6 und Abb. 7). Diese Umstände führten zum vorzeitigen Aufbrechen der ansonsten korrekt ausgeführten Klebebindung. Der Hauptgrund für die aufgetretenen Probleme lag also in der „falschen“ Laufrichtung der Drucke. Bei „stehender“ Produktion wäre die Wellenbildung parallel zum Bund verlaufen, was weitaus weniger Spannungen im Bereich der Klebebindung und verbessertes Aufschlagverhalten zur Folge gehabt hätte.


Allgemeine Hinweise

Für den Reklamationsfall

Druckausfallmuster sicherstellen.

Unbedruckte Papiermuster und unbedruckte Vergleichsmuster sicherstellen (ca. 20 Blatt DIN A4).

Produktionsdaten protokollieren.

Ausgangsfeuchte des Papiers bestimmen.


Ergänzende Literatur

STADLER, P:
Mechanisch Erfassung von Spannungen in klebegebundenen Druckerzeugnissen bei Veränderung des Mikroklimas.
München: Fogra, 1985 (4.026) - Forschungsbericht

FALTER, K.-A.; SCHMITT, U.:
Einfluss der Hitzeeinwirkung beim Druckprozess auf die Festigkeitseigenschaften und die Dimensionsveränderungen des Druckpapiers.
München: Fogra, 1989 (4.035) - Forschungsbericht

FALTER, K.-A.; KIRMEIER, M.:
Erfassung der Wirkungsweise von Rückbefeuchtungsanlagen in Rollenoffsetmaschinen.
Wiesbaden: Bundesverband Druck E.V., 1995, - Informationen

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