Tiefdruckbenetzung
Gudrun spricht in dieser Folge mit Pauline Brumm von der TU Darmstadt \xfcber Benetzung im Tiefdruck. Sie ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut f\xfcr Druckmaschinen und Druckverfahren und promoviert im SFB 1194 zur Mechanischen Zwangsbenetzung von Oberfl\xe4chen durch gravierte Tiefdruckzylinder im Teilprojekt C01. Es handelt sich um eine Weiterf\xfchrung des Gespr\xe4chs mit Dr. Mathis Fricke im Modellansatz-Podcast Folge 242 \xfcber Dynamische Benetzung. Herr Fricke hatte \xfcber die Arbeit im SFB 1194 aus Sicht der Mathematik berichtet, Frau Brumm liefert in dieser Folge nun einen Beitrag aus Sicht der Anwendung. Sie hat Maschinenbau im Bachelor und Master an der TU Darmstadt studiert und sich auf Drucktechnik spezialisiert. Drucken wird seit hunderten von Jahren praktiziert und angewendet, jedoch gibt es bisher noch keine umfassende Modellbildung f\xfcr viele Druckprozesse. Das bedeutet, dass ein Gro\xdfteil des Wissens empirisch gepr\xe4gt ist. Firmen st\xfctzen sich auf die Erfahrung von gelernten Drucktechnikern, jedoch ist diese Erfahrung nur selten \xf6ffentlich zug\xe4nglich und es gibt wenige Forschungsinstitute weltweit zum Thema Drucktechnik. Um innovative Anwendungen zu entwickeln, zum Beispiel aus dem Bereich der gedruckten Elektronik, bedarf es jedoch einer detaillierten Modellvorstellung des Druckprozesses, um klassische Druckverfahren aus dem grafischen Druck (Zeitungsdruck, Verpackungsdruck etc.) f\xfcr den sogenannten \u201efunktionalen Druck\u201c nutzbar zu machen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass an den funktionalen Druck ganz andere Anforderungen gestellt werden, zum Beispiel m\xfcssen die gedruckten, h\xe4ufig ultrad\xfcnnen Schichten geschlossen, fehlerfrei und von konstanter Schichtdicke sein. Ein h\xe4ufiger Druckfehler ist das sogenannte \u201eViscous Fingering\u201c, eine hochdynamische Grenzfl\xe4cheninstabilit\xe4t bei der Fluid\xfcbertragung, die sich in Form von faszinierenden, ver\xe4stelten, fingerartigen Strukturen in der gedruckten Schicht bemerkbar macht. Sie sehen so \xe4hnlich aus wie die Arme eines Flussdeltas aus Vogelperspektive oder die Wurzeln von B\xe4umen. In ihrer Forschung untersucht Frau Brumm diese ver\xe4stelten Strukturen im Tiefdruck, um sie besser zu verstehen und um den Druckfehler in Zukunft zu verhindern oder f\xfcr spezielle Anwendungen nutzbar zu machen. Beim Tiefdruck wird die Farbe \xfcber gravierte N\xe4pfchen in einem Druckzylinder \xfcbertragen. Die N\xe4pfchen liegen vertieft und sind nur wenige zehn Mikrometer gro\xdf. Beim Kontakt mit dem zu bedruckenden Substrat (Papier, Folie, Glas\u2026) wird die Druckfarbe unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit aus den N\xe4pfchen herausgesaugt. Es kommt zur Zwangsbenetzung des Substrats. Mit Stokes-Gleichungen kann man Parametermodelle herleiten, welche das Skalierungsverhalten der ver\xe4stelten, gedruckten Strukturen beschreiben. Zum Beispiel skaliert der dominante Abstand der gedruckten Strukturen mit der Druckgeschwindigkeit hoch minus ein Halb laut Sauer et al. (2015), welches dem 60 Jahre alten Skalengesetz (...)