Druckkopftechnologien

Druckkopftechnologien bezeichnen die Systeme und Verfahren, die zum Ausstoßen oder Auftragen von Fluide wie Tinte, Beschichtungen oder Harzen über Düsen genutzt werden. Sie spielen eine zentrale Rolle in Tintenstrahldruckern, in industriellen Beschichtungsprozessen und in additiven Fertigungsverfahren, bei denen eine präzise Abgabe von Material erforderlich ist. Druckköpfe bestehen üblicherweise aus einem Fluidkanalnetz, einer Ansteuerungselektronik und Düsen, über die das Medium kontrolliert austritt.

Die wichtigsten Klassen sind Drop-on-Demand (DOD) und Continuous Inkjet (CIJ). Beim Drop-on-Demand werden einzelne Tropfen nach Bedarf erzeugt. DOD-Unterarten sind Thermal-DOD, bei dem ein Heizelement den Tropfen auslöst, und Piezo-DOD, bei dem ein Piezoaktuator durch Druckimpulse Tropfen erzeugt. Beim CIJ fließt ein kontinuierlicher Tropfenstrom; Tropfen werden durch Deflektoren oder Rekirkulation abgeleitet oder gesammelt, um das Druckbild zu bilden. CIJ ermöglicht sehr hohe Druckgeschwindigkeiten, erfordert aber komplexere Steuerung und Wartung.

In der additiven Fertigung kommt häufig Material-Jetting zum Einsatz. Dabei werden feine Tropfen von photopolymerisierbaren Harzen, Wachsen oder anderen Materialien aus mehreren Düsenreihen auf eine Schicht aufgetragen, bevor diese ausgehärtet oder weiterverarbeitet wird. Systeme wie PolyJet oder MultiJet verwenden solche Druckkopfe, um hochwertige Oberflächen mit hoher Auflösung zu erzielen.

Zu den kennzeichnenden Leistungsparametern gehören Tropfengröße, Auflösung der Druckmuster, Tropfenfrequenz, der Viskositätsbereich der Fluide, Betriebs- und Wartungsbedingungen sowie Langlebigkeit der Düsen. Druckkopftechnologien unterscheiden sich je nach Medium, Anwendungsfall und erforderlicher Druckgeschwindigkeit, weshalb Hersteller spezialisierte Lösungen anbieten.