Farbprüfungen

Farbprüfungen sind ein integraler Bestandteil der Wellpapp-Industrie und der Wellstar-Packaging GmbH. Sie stellen sicher, dass die Qualität und Konsistenz der Farben in Verpackungsprodukten gewährleistet ist. Dies ist besonders wichtig, da Farben ein wesentlicher Aspekt der Markenidentität und Kundenwahrnehmung sind. Ziel ist eine reproduzierbare Farbdarstellung über Chargen, Druckverfahren und Standorte hinweg, sodass definierte Zielwerte unter festgelegten Bedingungen zuverlässig erreicht werden. Dazu gehören standardisierte Betrachtungsbedingungen, dokumentierte Messverfahren und nachvollziehbare Toleranzen. Ergänzend sind klare Entscheidungsregeln (Bestehen/Nichtbestehen), einheitliche Rundungsregeln für Messwerte und ein strukturiertes Änderungsmanagement notwendig, um Korrekturmaßnahmen effizient umzusetzen.

Definition: Was versteht man unter Farbprüfungen?

Unter Farbprüfungen versteht man das systematische Verfahren zur Beurteilung und Kontrolle der Farbgenauigkeit in der Produktion. Methoden der visuellen und instrumentellen Farbprüfung werden angewandt, um Farbproben mit einer standardisierten Referenz zu vergleichen. In der Praxis umfasst dies die Bewertung von Volltonfeldern, Rasterbereichen, Graubalance und Sonderfarben gegenüber einem Master (Proof, Freigabemuster oder Referenzandruck) sowie die Überprüfung definierter Toleranzen (z. B. auf Basis von ΔE-Werten). Zusätzlich werden Dichten, Tonwertzunahme (TVI), Überdruckverhalten (Trapping) und Registergenauigkeit betrachtet, um das Gesamtergebnis der Druckqualität objektiv zu erfassen.

Visuelle Beurteilungen erfolgen unter normierten Lichtbedingungen (z. B. D50 nach ISO 3664) in farbneutralen Betrachtungsumgebungen, um Metamerieeffekte zu minimieren. Instrumentelle Verfahren nutzen farbmetrische Messdaten in Farbräumen wie CIELAB oder L*C*h, um Abweichungen objektiv zu quantifizieren. Ergänzend werden Prüfpläne, Prüfanweisungen und Protokolle eingesetzt, um Prozesse auditierbar zu machen. Messbedingungen gemäß ISO 13655 (z. B. M0, M1, M2, M3) stellen sicher, dass optische Aufheller korrekt berücksichtigt werden und Messergebnisse zwischen Standorten vergleichbar sind.

Prozess und Techniken der Farbmessung

Der Prozess der Farbprüfung beginnt mit der Auswahl einer Farbvorlage, die als Referenz dient. Mit Hilfe spezieller Messinstrumente, wie Spektrophotometern, werden dann Farbdaten erfasst. Diese Daten werden analysiert und mit den erwünschten Werten verglichen. Für eine genauere Farbbestimmung werden oft mehrere Messungen durchgeführt. Dazu gehören Messungen an definierten Punkten des Druckbildes, Wiederholungsmessungen zur Ermittlung der Streuung sowie Plausibilitätsprüfungen gegen bekannte Standards. Bereits vor Produktionsbeginn wird durch Kalibration und Linearisation des Drucksystems (z. B. Tonwertkurvenanpassung) die Grundlage für stabile Ergebnisse gelegt; während der Produktion sorgen Regelkarten (SPC) und In-Prozess-Kontrollen für eine kontinuierliche Überwachung.

Messgeräte, Geometrien und Farbräume

Gängige Messgeometrien sind 45/0 oder d/8, optional mit oder ohne Glanzeinschluss (SCI/SCE). Die Wahl hängt von der Oberfläche des Substrats ab (matt, glänzend, offenporig). Erfasst werden häufig L*, a*, b* sowie daraus abgeleitete Größen wie Chroma und Farbtonwinkel. Zur Abweichungsbewertung werden ΔE*ab oder modernere ΔE00-Formeln genutzt, da sie die visuelle Wahrnehmung besser abbilden. Relevante Parameter sind zudem Messblenden-Durchmesser, Messfeldgröße, Integrationszeit und der verwendete Beobachter (2° oder 10°), da sie die Vergleichbarkeit maßgeblich beeinflussen.

Kalibrierung, Referenzen und Umgebungsbedingungen

Messgeräte werden regelmäßig kalibriert, Referenzstandards gepflegt und ausgetauscht. Temperatur und Luftfeuchte beeinflussen sowohl Substrat als auch Druckfarbe; daher werden Prüfungen unter definierten Umgebungskonditionen durchgeführt. Lichtkabinen mit D50- und D65-Beleuchtung unterstützen die Beurteilung und das Erkennen von Metamerie. Substrate mit optischen Aufhellern (OBA) erfordern die Auswahl passender Messbedingungen (z. B. M1). Zusätzlich sollten Proben vor der Messung konditioniert werden (z. B. 23 °C, 50 % r. F.) und zeitnah nach dem Druck bewertet werden, um Trocknungseffekte und Farbtonwanderungen kontrolliert zu berücksichtigen.

Stichproben, Prüfintervalle und Dokumentation

Stichprobenpläne legen fest, wie viele Exemplare je Charge zu prüfen sind (Anlauf, In-Prozess, Endprüfung). Prüfintervalle orientieren sich an Prozessfähigkeit und Risiko. Alle Messwerte, Freigaben und Korrekturmaßnahmen werden protokolliert, um Rückverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit sicherzustellen. Ergänzend können akzeptanzbasierte Stichproben (z. B. AQL) und Prozessfähigkeitskennzahlen (Cp, Cpk) eingesetzt werden, um die Prüfstrategie datenbasiert zu steuern und Prüfaufwand sowie Risiko in ein angemessenes Verhältnis zu setzen.

Anwendung von Farbprüfungen in der Wellpapp-Industrie

Die Wellpapp-Industrie ist stark auf Farbgenauigkeit angewiesen, was die Relevanz von Farbprüfungen in diesem Bereich unterstreicht. Verpackungen, die die richtigen Farben und Designs aufweisen, verbessern die Kundenbindung und -wahrnehmung. Deshalb sind genaue und konsistente Farbergebnisse für die Wettbewerbsfähigkeit notwendig. In der Praxis werden unterschiedliche Druckverfahren eingesetzt: Flexo-Postprint, Flexo-Preprint, Offsetkaschierung und zunehmend Digitaldruck. Jedes Verfahren stellt eigene Anforderungen an den Farbprüfprozess. Beim Flexodruck beeinflussen beispielsweise Aniloxvolumen, Farbviskosität und Druckplattenhärte die Farbdarstellung; im Digitaldruck sind Düsenzustand, Tintenalterung und Kalibrationszyklen entscheidend.

Substrate wie braune oder weiße Testliner, Recyclingqualitäten und verschiedene Wellenprofile beeinflussen Tonwertzunahme, Saugverhalten und Farbsättigung. Relevante Prüfpunkte sind u. a. Volltondichten, Rasterfelder, Überdrucke, Graubalance und Sonderfarbfelder. Bei Digitaldruck kommen zusätzlich Profiltreue und ICC-Workflow-Kontrollen hinzu. Durch regelmäßige Prüfungen lassen sich Farbstiche, Streifenbildung oder Inhomogenitäten frühzeitig erkennen und korrigieren. Darüber hinaus sind Stanzkonturen, Rillungen und Oberflächenverdichtungen (Crush) zu beachten, da sie lokal die Messbarkeit und die visuelle Wahrnehmung beeinflussen können.

Vor- und Nachteile von Farbprüfungen

Zu den Vorteilen von Farbprüfungen gehört, dass sie die Konsistenz und Qualität des Endprodukts gewährleisten. Sie helfen dabei, Markenidentität zu bewahren und sorgen für eine positive Kundenwahrnehmung. Sie können jedoch auch zeitaufwendig und kostenintensiv sein und setzen eine bestimmte Fachkenntnis voraus, um korrekt durchgeführt zu werden. Zusätzlich erfordern sie die Pflege von Referenzmustern, die Schulung des Personals und die kontinuierliche Gerätediagnose. Auf der Habenseite stehen reduzierte Reklamationen, stabilere Prozesse, verlässliche Wiederholbarkeit und eine transparente Kommunikation zwischen Vorstufe, Druck und Qualitätssicherung. Langfristig ermöglicht dies eine belastbare Datengrundlage für Verbesserungsprojekte und eine präzisere Planung von Produktionsfenstern.

• Vorteile: Objektive Messbarkeit, klare Toleranzgrenzen, schnellere Freigaben, geringere Streuung zwischen Chargen.
• Herausforderungen: Aufwand für Normlicht-Umgebungen, regelmäßige Kalibrierung, Umgang mit Metamerie und substratbedingten Effekten.
• Zusatznutzen: Bessere Kommunikation mit Auftraggebenden durch eindeutige Kennwerte, datenbasierte Korrekturen, belastbare Reproduktionen in Wiederholaufträgen.
• Grenzen: Sehr heterogene Oberflächen von Wellpappe können Messungen erschweren; daher sind geeignet große Messfelder und angepasste Geometrien sinnvoll.

Weitere Aspekte der Farbprüfungen

Eine weitere wichtige Komponente der Farbprüfungen ist die Farbmetrik, die die quantitative Beschreibung der Farbe ermöglicht. Hierbei sind Aspekte wie Helligkeit, Sättigung und Farbton von Bedeutung. Zudem spielen auch Lichtquellen eine wichtige Rolle bei der Farbprüfung, da verschiedene Lichtbedingungen zu unterschiedlichen Farbwahrnehmungen führen können. Metamerie tritt auf, wenn zwei Muster unter einem Licht gleich, unter einem anderen jedoch unterschiedlich wirken. Deshalb werden Prüfungen häufig unter D50, D65 und handelsüblichen Ladenlichtbedingungen (z. B. TL84) durchgeführt.

Für den Produktionsalltag sind standardisierte Mastermuster, definierte Prüffelder im Layout, klare Toleranzdefinitionen (z. B. ΔE00-Grenzen für Vollton und Raster) sowie ein geregelter Freigabeprozess hilfreich. Ergänzend sorgt eine saubere Musterverwaltung mit Datierung, Lagerung und Austauschzyklen für zuverlässige Referenzen. Wo relevant, werden auch Deckkraft, Weißgrad und Glanz bewertet, da sie die visuelle Farbwahrnehmung beeinflussen. Für technische Spezifikationen und Maßvorgaben verweisen Prüfdokumente häufig auf weiterführende Erläuterungen zu Abmessungen im Lexikon, um Motivation, Prüfumfang und Bezugswerte eindeutig festzulegen.

Normen, Messbedingungen und Toleranzmodelle

In der Praxis werden internationale Normen und Richtlinien genutzt, um Vergleichbarkeit sicherzustellen. Dazu zählen u. a. ISO 3664 (Betrachtungsbedingungen), ISO 13655 (Spektralmessung von Druckproben) und druckverfahrensspezifische Referenzen. Toleranzmodelle sollten je nach Anwendung differenziert werden, z. B. strengere Grenzwerte für Markenflächen in Vollton, großzügigere Toleranzen in feinen Rasterverläufen. Typisch sind Leitwerte wie ΔE00 ≤ 2,0 für kritische Volltöne und ≤ 3,0 für komplexe Überdrucke, jeweils ergänzt um ΔH-Komponenten und Chroma-Grenzen, um Farbtonverschiebungen gezielt zu überwachen.

Typische Fehlerbilder und Ursachen

Häufige Abweichungen sind Farbstiche (z. B. zu rot/grün), ungleichmäßige Flächen, Banding, Tonwertsprünge in Verläufen oder unerwartete Metamerie. Ursachen reichen von schwankender Farbviskosität, ungeeigneten Aniloxparametern und falschen Trocknungseinstellungen bis zu Substratschwankungen, unzureichender Profilierung im Farbmanagement oder ungepflegten Messgeräten. Systematische Ursachenanalyse (z. B. 5-Why, Ishikawa) und dokumentierte Korrektur- sowie Vorbeugemaßnahmen (CAPA) helfen, wiederkehrende Fehler nachhaltig zu vermeiden.

Datenmanagement und Nachverfolgbarkeit

Eine strukturierte Erfassung aller Messwerte inklusive Messbedingung, Gerät, Version der Referenz, Losnummer, Zeitstempel und Bediener erhöht die Nachvollziehbarkeit. Einheitliche Dateiformate (z. B. CxF/X-Rite-Formatvarianten oder CSV mit klarer Felddefinition) und gesicherte Datenablagen ermöglichen Vergleiche über Zeit und Standorte hinweg. Visualisierungen mittels Regelkarten unterstützen das Erkennen von Trends, damit Prozessanpassungen geplant und validiert erfolgen können.

Die Wichtigkeit von Farbprüfungen für die Wellstar-Packaging GmbH

Die Wellstar-Packaging GmbH legt großen Wert auf hochwertige Produkte, weshalb Farbprüfungen einen wesentlichen Bestandteil der Qualitätskontrolle darstellen. Durch genaue Farbprüfungen können Unstimmigkeiten rechtzeitig erkannt und korrigiert werden, was letztlich zu einer hohen Kundenzufriedenheit führt. Dazu werden standardisierte Prüfpläne, Schulungen, festgelegte Kommunikationswege zwischen Vorstufe und Produktion sowie klare Freigabe- und Eskalationspfade genutzt. Eine lückenlose Dokumentation ermöglicht Rückverfolgbarkeit, Vergleichbarkeit und kontinuierliche Verbesserung. Ergänzend werden interne Ringvergleiche (Cross-Checks zwischen Linien oder Standorten) durchgeführt, um Messgeräte und Bewertungsroutinen regelmäßig zu verifizieren.

Praxisempfehlungen für konsistente Ergebnisse

• Referenz definieren: verbindliches Master (Proof/Andruck) mit Toleranzen festlegen.
• Betrachtungsbedingungen standardisieren: Normlicht, neutrale Umgebung, definierte Beobachterbedingungen.
• Messroutine etablieren: Geräte kalibrieren, Messgeometrie festlegen, Messpunkte im Layout kennzeichnen.
• Prozess steuern: Farbkorrekturen dokumentieren, Anfahrbögen nutzen, Prozessfähigkeit beobachten.
• Kommunikation sichern: Ergebnisse protokollieren und zwischen Abteilungen transparent teilen.
• Messbedingungen festhalten: M-Bedingungen, Blenden, Messmodus (SCI/SCE) und ΔE-Formel eindeutig dokumentieren.
• Substrat berücksichtigen: Saugverhalten, Oberflächenstruktur und optische Aufheller bei der Bewertung einbeziehen.

Zusammenfassung:

• Farbprüfungen sind essenzielle Tests zur Sicherstellung der Qualität und Konsistenz der Farben auf Verpackungen aus Wellpappe. Sie gewährleisten, dass die Farben auf allen produzierten Einheiten gleich und entsprechend den Vorgaben sind.
• Diese Prüfverfahren tragen zur Markenidentität bei, indem sie eine konsistente Farbdarstellung sicherstellen, die für die Wiedererkennung einer Marke oder eines Produkts von entscheidender Bedeutung sein kann.
• Es gibt verschiedene Methoden zur Farbprüfung, darunter visuelle Kontrollen und spektrophotometrische Messungen. Alle zielen darauf ab, die Farbpräzision sicherzustellen und Abweichungen, die das Markenerlebnis stören könnten, zu vermeiden.
• Standardisierte Bedingungen (z. B. ISO-konforme Beleuchtung), geeignete Messgeometrien und objektive ΔE-Kriterien bilden die Grundlage für reproduzierbare Ergebnisse.
• Dokumentation, definierte Prüfpunkte und regelmäßige Kalibrierung der Geräte erhöhen die Prozessstabilität und reduzieren Streuungen zwischen Chargen.
• Substrate, Druckverfahren und Umgebungsbedingungen beeinflussen die Farbwirkung und müssen bei Planung, Prüfung und Freigabe berücksichtigt werden.
• Datenbasierte Auswertungen (SPC, Trendanalysen) und klare Entscheidungsregeln verbessern die Steuerung von Farbprozessen im Wellpappdruck nachhaltig.