VGS Technologienotitie

VGS Technologienotitie

SUBLIMEREN

Vereniging Graveren & Sign Secretariaat VGS Einsteinbaan 1 3439 NJ Nieuwegein Postbus 2600 3430 GA Nieuwegein Tel: 030 - 605 33 44 Fax: 030 - 605 32 08 [email protected] www.vgs-online.eu

Inhoudsopgave VOORWOORD...................................................................................................................................................... 3 SUBLIMEREN ....................................................................................................................................................... 4 DE TECHNIEK ACHTER SUBLIMEREN ........................................................................................................... 5 WELKE SOORTEN SUBLIMEREN ZIJN ER?............................................................................................................... 5 HOE WERKT SUBLIMEREN?................................................................................................................................... 5 WAT IS DE BEPERKING VAN SUBLIMEREN? ............................................................................................................ 7 ORGANISEREN VOOR SUBLIMEREN ............................................................................................................. 8 WAT ORGANISEER IK TEN BEHOEVE VAN SUBLIMEREN?......................................................................................... 8 WAAR ZIT DE UITDAGING BIJ SUBLIMEREN? ........................................................................................................... 9 DE FINANCIËN ACHTER SUBLIMEREN ........................................................................................................ 10 WAT INVESTEER IK BIJ DE AANSCHAF VAN SUBLIMATIEAPPARATUUR?.................................................................. 10 WAAR ZIT DE FINANCIËLE BEPERKING BIJ SUBLIMEREN?...................................................................................... 10

2

VOORWOORD Voor u ligt de tweede van een reeks technologienotities. De eerste notitie behandelde lasergraveren. Deze uitgave gaat kort in op sublimeren. In totaal staan er vier technologienotities op stapel met daarin thema’s die door ondernemers uit de graveerbranche zijn aangegeven. Na het uitvoeren van een kennispositiestudie is gebleken dat in de branche behoefte bestaat aan kennis ten aanzien van nieuwe technologieën. VGS geeft de reeks uit in het kader van kennisoverdracht binnen de graveerketen. Ondernemers en medewerkers die werken in het graveerbedrijf worden ondermeer door technologienotities in staat gesteld kennis te maken met ontwikkelingen op technologisch gebied. De term ‘notitie’ wordt dan ook niet voor niets gehanteerd. De uitgaven pretenderen niet volledig en uitputtend te zijn, maar bieden ondernemers en medewerkers een verbreding van het onderwerp. De technologienotitie is een onderdeel van een cyclisch programma. Naast de notitie bestaat het programma uit voorlichtingsbijeenkomsten en workshops waarin ondernemers en medewerkers nader kennis kunnen maken met de betreffende technologie en er dan ook mee kunnen werken. Namens VGS wensen wij u met deze notitie veel kennis toe om daarmee wellicht voor uw onderneming een passende keuze te kunnen maken.

VGS Nieuwegein, juni 2005.

In deze notitie is informatie opgenomen die ten aanzien van aansprakelijkheid, organisatorisch en/of in financiële zin consequenties kan hebben. De opzet van deze brochure is informatief van aard. Aan deze publicatie kunnen derhalve geen rechten worden ontleend.

3

SUBLIMEREN Sublimeren past in het rijtje van ondermeer condenseren en verdampen. Het is de natuurkundige benaming voor de overgangsvorm van een materiaal in vaste vorm naar een gas vorm. Zo kan bijvoorbeeld in strenge winters bij erg droog weer, ijs direct sublimeren naar de gasvormige fase. Daarbij wordt dus het verdampen naar de vloeibare fase dus overgeslagen. Een stof die bij normale druk altijd sublimeert, is vast kooldioxide. Als vaste stof vaak aangeduid met koolzuursneeuw. Sublimatie-inkt heeft ook de eigenschap om te veranderen van een vaste vorm in een gasvormige toestand zonder eerst vloeibaar te worden. Voor grafische doeleinden wordt gebruik gemaakt van dit verschijnsel. Het te bedrukken materiaal wordt zo warm gemaakt, dat de moleculen van het materiaal open gaan staan. Speciale sublimatie-inkt krijgt daarmee de kans om zich in de ontstane ruimten tussen de moleculen te nestelen. Vervolgens koelt het materiaal af en de sublimatie-inkt zit er als ware opgesloten in het oppervlak van het werkstuk. Sublimatie-inkt is hierdoor uiterst was- en weersbestendig doordat het beeld niet op het oppervlak is aangebracht, maar deel uitmaakt van het oppervlak. Sublimatie is dus een proces dat gebruik maakt van hittegevoelige inkten. Deze inktsoorten kunnen een verbinding maken met een (gecoat) oppervlak en worden gebruikt in speciale inkjet printers. Het resultaat is een hoogwaardig zeef- c.q. offsetdruk. Sublimatiedruk kan toegepast worden op metaal, keramiek, polyester textiel, glas en kunststof. Sublimatie wordt al tientallen jaren toegepast in de textielindustrie. Nieuwe technologieën hebben het echter mogelijk gemaakt sublimatie-inkten te gebruiken in digitale printers. Dit heeft een hele reeks mogelijkheden geopend naar personalisatie toe. Laat uw verbeelding werken en u zult zeker een toepassing vinden voor deze techniek. Wellicht overweegt u de aanschaf van sublimatieapparatuur als aanvulling van uw huidige machinepark. Sublimeren biedt veel andere toepassingen die uw mogelijkheden in de markt kunnen vergroten. Doordat u andere producten kunt maken, trekt u andere afnemers aan. In de volgende korte hoofdstukken wordt ingegaan op de technische, organisatorische en financiële aspecten van het sublimeren.

4

DE TECHNIEK ACHTER SUBLIMEREN Welke soorten sublimatiedruk zijn er? Sublimeren kan eigenlijk maar op één manier. Namelijk door sublimatie-inkt aan te brengen op een drager en deze drager onder hitte en druk te persen op het te bedrukken voorwerp. De sublimatie-inkt kan met een aantal verschillende technieken worden aangebracht op de drager. Namelijk: • met offset als druktechniek; • door middel van zeefdruk; • op analoge lijnen (voor producten met een onbepaalde lengte zoals gordijnen en stoffen); • met elektrostatische printers; • met digitale printers. Voor de doelgroep van deze technologienotitie beperken we ons tot de inzet van een digitale printer om een inktdrager te maken. De toepassingen die daarmee mogelijk zijn, staan het dichtst bij het vak van de graveur. De overige technieken zijn meer industrieel van aard en vragen vaak ook om grotere investeringen. In de volgende hoofdstukken wordt er dan ook van uitgegaan dat de afbeelding met een inkjetprinter op een papieren drukplaat wordt aangebracht.

Hoe werkt sublimeren? Het grafische proces van sublimeren bestaat uit een aantal stappen. Het feitelijke sublimeren gebeurt in de derde stap waar de inkt in vaste vorm wordt gesublimeerd in het te bedrukken voorwerp. Hierna worden deze stappen kort beschreven.

Desktop publishing

In deze stap wordt het grafische ontwerp gemaakt. Vaak in spiegelbeeld. En de inktdosering bepaald.

Afdrukken

In deze stap wordt de drukplaat gemaakt met sublimatie-inkten op speciaal gecoat papier.

Persen

In deze stap wordt de afbeelding van drukplaat op het eindproduct overgebracht.

Afwerken

Na afkoeling wordt het eindproduct afgewerkt.

5

In de eerste stap wordt met behulp van desktop publishing (DTP) software een digitaal ontwerp gemaakt van het eindproduct. Veel graveurs die met laser graveren, beschikken meestal al over bijvoorbeeld Adobe Photoshop of CorelDRAW. Vaak beschikt een opdrachtgever reeds over een geschikt bestand of kan een afbeelding worden ingescand en zonodig worden nabewerkt. Naast deze grafische software is ook zogenaamde Raster Imaging Processing (RIP) software nodig. Deze software bepaalt de hoeveelheid inkt die wordt gebruikt om de kleuren op drukplaat achter te laten. Dit is afhankelijk van ondermeer de resolutie van de afbeelding, het te bedrukken materiaal en de gebruikte materiaalsoorten. Op de papieren drukplaat zal de afbeelding er niet uitzien zoals op het eindproduct. Met de RIP software wordt extra inkt gedoseerd om bij sublimatie het gewenste eindresultaat te krijgen. In de tweede stap wordt de afbeelding met sublimatie-inkt op speciaal gecoat papier afgedrukt. De sublimatie-inkten zijn vrijwel zonder uitzondering op waterbasis. Alleen bij hoge snelheden is het noodzakelijk dat oplosmiddelen worden gebruikt. De papieren drager is zo geprepareerd dat de inkt in het papier trekt en het water kan verdampen. Als het eindproduct van ondoorzichtig materiaal is, wordt de afbeelding in spiegelbeeld afgedrukt. Bij doorzichtig materiaal kan de afbeelding op de achterzijde van het materiaal worden gesublimeerd en wordt de papieren drukplaat niet in spiegelbeeld afgedrukt. Tijdens de derde stap wordt de gedroogde, afgedrukte afbeelding op het te bedrukken materiaal gelegd en gedurende een bepaalde tijd onder druk tot circa 200o C verhit. De inkten veranderen door de hitte in een inktgas en de moleculaire structuur van het te bedrukken oppervlak gaat open. De inkten dringen vervolgens in gasvorm het oppervlak binnen. Op het ogenblik dat de hitte wordt weggenomen, veranderen de inkten weer in hun vaste vorm. Door het wegnemen van de hitte sluit ook de moleculaire structuur van het oppervlak weer en zitten de inkten weer in vaste vorm opgesloten in het oppervlak. Nadat het eindproduct is afgekoeld, kan het product worden afgewerkt. Bijvoorbeeld met materialen die niet hitte bestendig zijn of om ander redenen niet onder een hittepers passen. In sommige gevallen kan het bijvoorbeeld nodig zijn om het eindproduct te buigen, te boren, et cetera.

Sublimeren is een vrij eenvoudige en gemakkelijk aan te leren drukmethode. De startkosten zijn relatief laag waardoor eigenlijk iedereen deze manier kan leren gebruiken. Wat nodig is om het proces in te richten, is een standaard computer met een DPT en RIP software, een inkjetprinter, sublimatie-inkt en een hittepers. Bij de duurdere printers wordt de RIP software standaard bijgeleverd. Bij goedkope inkjetprinters voor gewone kantoortoepassingen zal deze software los aangeschaft moeten worden.

6

Wat is de beperking van sublimeren? Toplaag De meest in het oog springende beperking wordt veroorzaakt door het feit dat een toplaag van polyester, polyurethaan of polyamide nodig is. Deze kunststoffen hebben de eigenschap om bij verhitting voldoende ruimte voor de inktgassen te creëren. De materialen die door sublimeren van een afbeelding worden voorzien, moeten derhalve zijn voorzien van een coating van één van de voornoemde materialen. Een laagdikte van 12 µm is minimaal nodig. Met die laagdikte worden de inkten voldoende diep gesublimeerd. Als een betere bescherming is gewenst, bijvoorbeeld in verband met extremere mechanische belasting of blootstelling aan UV stralen, heeft het de voorkeur om een laagdikte van 60 – 80 µm te kiezen. Hitte, uitzetten en krimpen Vanzelfsprekend kunnen alleen materialen worden gesublimeerd die hittebestendig zijn tot circa 1500 C. Hoewel er materialen zijn die deze temperaturen goed kunnen doorstaan, is het goed mogelijk dat ze bij een dergelijke temperatuursverhoging kunnen uitzetten. De toegepaste techniek waarbij inkt op papier een afdruk achterlaat, heeft daar dan ook nog een beperking. Papier heeft een negatieve uitzettingcoëfficiënt. De meeste materialen hebben echter een positieve uitzettingcoëfficiënt. Als het verschil tussen deze twee te groot is, ontstaat een onscherpe afdruk doordat tijdens het sublimeren de papieren drukplaat langs het te bedrukken materiaal trekt. Weliswaar minimaal maar in bepaalde gevallen wel zichtbaar. Platte vlakken en cilindrische voorwerpen Er zijn veel producten die niet vlak zijn en in het productieproces toch met sublimeren worden voorzien van een opdruk. Denk hierbij aan valhelmen, skateboards en ski’s. Vaak worden deze producten na het sublimeren vervormd of wordt met complexe vacuümtechnieken de drukplaat om het object getrokken. In principe betekent dit dat sublimeren alleen mogelijk is bij platte producten of met complexe hulpmiddelen die de druk en hitte goed kunnen verspreiden. Corrosiebestendigheid Het toepassen van een toplaag van polyester, polyurethaan of polyamide heeft als voordeel dat het eindproduct redelijk tot goed antigraffiti is. De afbeelding is tenslotte als het ware geseald in het oppervlak. Mocht iemand anders toch zíjn artistieke uiting met een spuitbus op het voorwerp aanbrengen, dan is met een oplosmiddel het originele product redelijk in oude staat te herstellen. Anders is dit bij toepassingen in een agressieve omgeving waarbij zuren of zeewater langdurig op het eindproduct inwerken. In die gevallen zal graveren uitkomst moeten bieden. 7

ORGANISEREN VOOR SUBLIMEREN Wat organiseer ik ten behoeve van sublimeren? Veiligheid en arbo Printers en hittepersen die op de Europeese markt worden aangeboden, zijn conform de geldende wetgevingen. Inzake veiligheid is de aankoop van CE-gecertificeerde apparatuur een goede garantie. Bij gebruik is de grootste kans op lichamelijk letsel die van verbranding. Met name door restwarmte die achter blijft in metalen werkstukken, zijn vuurvaste handschoenen en / of tangen bij het verwijderen van het werkstuk noodzakelijk. Voor wat betreft de sublimatie-inkten is een ondernemer met personeel verplicht om stofspecifieke informatie op de werkplek beschikbaar te hebben. Deze informatie is vastgelegd op zogenaamde MSDS’s (Material Safety Data Sheets). Deze informatiebladen worden door de leverancier van inkten meegeleverd of zijn op afroep beschikbaar.

Aansluitvermogen Afhankelijk van de uw elektrische installatie zult u wellicht rekening moeten houden met het vermogen van de hittepers. Machines die warmte opwekken, zijn grootverbruikers van stroom. In het geval van de hittepers leidt dit niet direct tot een hoog stroomverbruik (de pers is maar kort in gebruik) maar mogelijk wel tot een hogere aansluitwaarde dan de aansluitwaarde die waar uw huidige installatie op is berekend. De kleinste pers verbruikt 0,1 kW bij 230V en zult u gewoon op de bestaande installatie kunnen aansluiten. Voor een grotere pers moet u rekening houden met 6 kW op krachtstoom. Opleiding Zware studie en langdurige trainingen om zelf te kunnen sublimeren, zijn niet nodig. Wel moet u rekenen op een inleertijd. Afhankelijk van de frequentie en de verscheidenheid aan toepassingen bepalen hoe snel u zich het sublimeren eigen maakt. Het grafische aspect van de technologie en het omgaan met de software zal mogelijk voor een aantal gebruikers nieuw zijn. Daarnaast is kennis vereist van kleurgebruik. Een RAL-kleur zal zelf digitaal moeten worden aangemaakt. De sofware kan u daarbij weliswaar veel werk uit handen kan nemen, maar diegene die met het procédé aan de slag gaan, zúllen zich moeten verdiepen in kleurmanagement. Het werken met inkt en het bepalen van mengverhoudingen daarvan, vraagt andere kennis en ervaring dan de aanschaf van inlakverf met een RAL-kleur.

8

Waar zit de uitdaging bij sublimeren? Van graveren naar sublimeren Feitelijk heeft sublimeren weinig overeenkomsten met graveren. Sublimeren heeft meer grafische aspecten dan conventioneel graveren of graveren met laser. Met ‘managen van kleuren’ en het gevoel voor inkt zijn vaardigheden die de ambachtelijke graveur zich eigen moet maken. De grote winst voor de graveur zit in het sublimeren van arbeidsintensieve werkzaamheden als deze conventioneel worden gegraveerd. Grote informatie- en bedieningpanelen met veel kleuren die in elkaar kunnen overlopen, zijn met sublimeren sneller te produceren. Maar wel tegen vergelijkbare vergoeding. Of natuurlijk hoger omdat de graveur deze producten zeer snel kan leveren. Door sublimeren toe te passen, wordt ook de markt voor de graveur groter. Producten als stadsplattegronden, informatieborden en bijvoorbeeld plattegronden van gebouwen, zijn met sublimeren gunstiger aan te bieden dan met bijvoorbeeld zeefdruk of andere technieken. Sublimatie-inkten zijn ook als reflecterende inkten verkrijgbaar. Deze worden bijvoorbeeld in Aziatische landen al in verkeersborden toegepast om zonder veel omgevingslicht toch een goede zichtbaarheid te realiseren. Ook bestaat inkt die overdag energie opneemt en deze ’s nachts weer afgeeft. Dit gecombineerd met de sterke punten van sublimeren, biedt de graveur mogelijkheden. De toepassingen zijn niet onuitputtelijk maar door de mogelijkheden te combineren, kan de graveur met sublimeren producten aanbieden die met conventioneel graveren niet mogelijk zijn of gewoonlijk worden uitbesteed. Bijvoorbeeld voor bedieningspanelen voor de watersport of de scheepvaart. Met flexibel polyester kunnen eenvoudig tiptoets bedieningpanelen worden gesublimeerd. Tot slot zijn er ook veel toepassingen denkbaar in de reclame, in de apparatenbouw en in combinaties van beide marktsegmenten. Veel bouwmaterialen die met kunsthars zijn gecoat worden voor 15 jaar gegarandeerd op kleurechtheid. In de praktijk geldt dit vooral voor gevelelementen. Door deze materialen ook toe te passen in bijvoorbeeld de machinebouw kunnen afnemer beschikken over een kwalitatief hoogwaardige en herkenbare bekleding van hun producten.

9

DE FINANCIËN ACHTER SUBLIMEREN Wat investeer ik bij de aanschaf van sublimatieapparatuur? Keuze van apparatuur Belangrijk is een beeld te vormen van de producten die u met sublimeren zou willen maken. Het aanbod van typen en soorten is met name bepaald door de afmetingen van het te verwerken materiaal. Afhankelijk van de afmetingen kan eenvoudig worden bepaald welke RIP software het meest geschikt is en uiteindelijk of u extra moet investeren in grafische software of zelfs een krachtiger PC. Om een indicatie te geven, is in het onderstaande overzicht de prijsrange opgegeven van een configuratie die nodig is om te sublimeren. Een (standaard) PC is daarbij niet opgenomen.

Configuaratie

Semi-professionele ‘kantoortoepassing’

DTP software RIP software

€ 1.000,€ 1.500,-

Semi-industriële toepassing

DTP software RIP software

€ …….,€ …….,-

Industriële toepassing

DTP software RIP software

€ 1.500,€ 9.000,-

€ 1.000,-

A4 Kleurenprinter

… Kleurenprinter

1,6 mtr printer

€ …..,-

€ 28.000,-

€ 1.000,-

Hittepers 40x50 cm

Hittepers …. cm

Hittepers 2x4 m

€ …..,-

€ 65.000,-

Waar zit de financiële beperking bij sublimeren? Uiteraard moet u beschikken over middelen om aanschaf van een printer, hittepers en bijbehorende software te kunnen bekostigen. Afhankelijk van de rechtsvorm van u bedrijf (VOF, eenmanszaak, BV), de omzet van uw bedrijf en de afschrijvingsperiode die u hanteert, kunt u de bruto aanschafwaarde van de apparatuur omzetten naar een netto investering. De fiscus verrekent met de afdracht van uw omzetbelasting tussen de 30 en 60% van de aanschafkosten van de apparatuur. Daarnaast kunt u bij de aanschaf van afzuigapparatuur gebruik maken van een versnelde afschrijving waarmee u die investering na bijvoorbeeld 1 jaar voor nulwaarde in de boekhouding op kunt nemen. In een fictief rekenvoorbeeld waar uw VOF 52% omzetbelasting betaalt, kan dit betekenen dat tegenover een bruto investering (de aanschafprijs) van bijvoorbeeld 37.000,- euro een netto investering staat van ongeveer 14.000,- euro. Dit is dus na aftrek van de geldende belastingvoordelen. Indien u de printer en hittepers afschrijft over een periode van 5 jaar en over deze periode 10% rente betaalt, moet u ongeveer 150,- euro per week omzetten om uit de kosten te raken. Uw persoonlijke situatie zal ongetwijfeld verschillen van dit eenvoudige rekenvoorbeeld. Uw accountant kan u inzicht geven in de financiële consequenties die de uitbreiding van uw machinepark in uw situatie met zich meebrengt.

10