Der Tampondruck ist ein vielseitiges Druckverfahren, das hochkomplexe Muster auf unregelmäßigen Oberflächen ermöglicht. Für den funktionalen Druck, etwa in der Elektronik oder Medizintechnik, wird er jedoch bislang kaum genutzt. Gründe sind Herausforderungen wie unzureichende Materialkompatibilität, geringe druckbare Schichtdicken und unzureichende Kantenschärfe durch Filamentbildung. Das ZIM-Forschungsprojekt (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) adressiert diese Probleme durch zwei zentrale Innovationen: die Entwicklung eines selektiv gehärteten Tampons und eines adaptiven Verfahrens zur Temperatursteuerung des Tampons. Der Tampon wird durch gezielte Härtung widerstandsfähiger und präziser einsetzbar, während die Temperaturregelung die Farbviskosität und Oberflächenspannung optimal anpasst, um Kanten scharf und dicker drucken zu können. Ergänzt wird dies durch ein Plug-and-Play-System, das den temperierbaren Tampon flexibel in bestehende Maschinen integriert. Ziel ist die Realisierung eines Verfahrens, das Schichtdicken bis 20 µm, Linienbreiten von 0,07 mm und Abstände von 0,1 mm ohne Filamentbildung erreicht. Dies wird durch Prototypen und eine Prozessentwicklung für eine spezifische Anwendungen verifiziert.

Durch die gezielte Steuerung der Temperatur des Tampons kann sowohl die Viskosität als auch die Oberflächenspannung üblicher Druckfarben gesteuert werden, um ein optimales Druckergebnis zu erzeugen. Hierzu entwickelt das IDD ein Labormuster, um Temperaturzusammenhänge Temperaturgradienten im Material experimentell zu erarbeiten und in Wirkungszusammenhänge für die Definition eines Steuerungsmodells zu überführen.

In der nächsten Phase (Integration und Validierung) werden anhand der Ergebnisse aus der Konstruktion und Analyse das Steuerungsmodell erstellt und die Gesamtkonstruktion in die Labormaschine integriert. Dies ermöglicht nun die Durchführung von Druckversuchen bei unterschiedlichen Oberflächentemperaturen des Drucktampons. Am Ende dieser Phase liegt eine qualitative Bewertung zum Potential der Temperaturregelung von Tampons hinsichtlich der Einflussnahme auf den Druckprozess vor. Im Anschluss können Zusammenhänge zwischen Tampon-Temperatur und Farbviskosität sowie Oberflächenspannung der Farbe untersucht und ebenfalls in ein Modell überführt werden.

Das Projekt findet in Zusammenarbeit mit der Tampo-Technik GmbH, die vor allem für die Herstellung der Tampons, die selektive Härtung, Langzeittests, sowie Verfahrensentwicklung und Optimierung zuständig sind.