Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

IGF bewegt: Erhalten Sie in Bild und Ton Einblicke in die IGF.

Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens und Sensors zur Farbschichtdickenmessung an einer Offset-Druckmaschine

Laufzeit:01.10.2020 - 30.11.2022
Vorhaben-Nr. 21377 N

Forschungsvereinigung:

Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. - FKM
Lyoner Straße 18
D-60528 Frankfurt am Main
Tel.: +49 69 6603-1345
E-Mail: info@fkm-net.de

Forschungseinrichtung:

  • Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Die Inlinemessung und Regelung der Farbschichtdicke im Offsetdruck sind in Ermangelung geeigneter Sensoren nach wie

vor eine unzureichend gelöste Aufgabe. Durch zuverlässige Farbschichtdickenmessung könnte die Wirtschaftlichkeit und

Qualität bei gleichzeitig sparsamem Umgang mit den Ressourcen verbessert werden. Solche Weiterentwicklungen sind für

die Wettbewerbsfähigkeit der Druckmaschinenhersteller und der Druckunternehmen unbedingt erforderlich. Im beantragten

Anschlussforschungsprojekt soll das im Vorprojekt mit positivem Ergebnis untersuchte photothermische Verfahren weiter

optimiert und zu einem robusten Labormesssystem für Messungen auf der Farbwalze in Druckmaschinen entwickelt

werden. Hierzu sind weitere Optimierungen der photothermischen Parameter erforderlich, um das Verfahren auf alle

Farben anwenden zu können. Mithilfe einer modellgestützten Simulation soll der Einfluss der Modulationsfrequenz der

Strahlungsquelle sowie der wellenlängenabhängigen optischen Parameter Absorption und Streuung auf das

photothermische Signal untersucht werden, um die idealen Parameter festlegen zu können. Für die Evaluierung des

Sensors an Druckmaschinen ist die Verbesserung der Portabilität durch Miniaturisierung erforderlich. Mit den an der

Maschine gewonnenen Messwerten können Algorithmen erarbeitet werden, mit denen die photothermischen Messwerte

auf der Messwalze mit der gravimetrisch ermittelten Schichtdicke, der Volltondichte und den photothermischen Messwerten

auf der Farbwalze korreliert werden können. Mit solchen Sensoren könnten die Qualität der Druckerzeugnisse erhöht und

Zeiteinsparungen und ökologische Verbesserungen im Druckprozess erreicht werden, was die Wettbewerbsfähigkeit der

fast ausschließlich KM-Druckunternehmen verbessern würde. Für Maschinenhersteller oder Druckunternehmen wären die

Entwicklungskosten zu hoch. Hier können KMUs aus der Gruppe der Zulieferer der Druckmaschienenhersteller

industriespezifische Messsysteme entwickeln und produzieren.

Ergebniszusammenfassung:

In Simulationsrechnungen konnte bestätigt werden, dass photothermische Messverfahren auch auf rotierenden Objekten angewandt werden können. Dabei wurde herausgearbeitet, dass die Modulationsfrequenz so gewählt werden sollte, dass ungefähr (N+0,1) Modulationsperiode auf eine Umdrehung kommt. Dies bestätigt die Möglichkeit Inline-Messungen in der Produktion auch auf rotierenden Objekten durchzuführen.

 

Der bisherige photothermische Aufbau konnte stark verkleinert und vereinfacht werden. Die teure Lock-in Hardware wurde durch ein preiswertes digitales Lock-in Verfahren ersetzt. Ebenso konnte durch die Auswahl einer besser auf die Absorption der Druckfarben angepasste Wellenlänge (405 nm) die Leistung der Laserdiode im System von 30 W auf 1 W reduziert werden, was sowohl kosten- als auch sicherheitsrelante Vorteile bietet. Der sicherheitskritische stickstoffgekühlte IR-Detektor wurde durch einen 4-fach peltiergekühlten Detektor mit vergleichbare Empfindlichkeit und ausreichendem S/N-Verhältnis ersetzt. Damit konnte ein Funktionsmuster hergestellt werden, das aufgrund seiner kompakten Größe und geringeren Kosten für alle photothermischen Messaufgaben adaptiert werden kann und künftig bei Machbarkeitsuntersuchungen eingesetzt wird.

 

Die Messreihen zur Bestimmung der Farbschichtdicke am Laboraufbau ergaben einen guten linearen Zusammenhang zwischen der Farbschichtdicke und der Phase des photothermischen Signals. Durch die Reduzierung der Modulationsfrequenz auf 101 Hz konnte der messbare Schichtdickenbereich auf 16 µm erweitert werden. Die Untersuchung an der Druckmaschine ergab eine Korrelation von Phasensignal und Farbdichtemessung auf dem Druckbogen für schwarze und blaue Farbe im Volltondruck. Die 5% Rasterplatte ergab uneinheitliche Werte. Dies könnte an der Temperaturabhängigkeit des Phasensignals liegen, die in Testreihen gezeigt wurde. Hier gibt es noch Untersuchungsbedarf, der im Rahmen der noch laufenden Dissertation abgearbeitet werden soll.