OMET Intelligente Verpackungen, vernetzte und interaktive Produkte, rückverfolgbare Waren, Anti-Fälschungsmerkmale: Einzelhändler und Markeninhaber investieren derzeit enorme Anstrengungen, um unter anderem das Markenimage, die Haltbarkeit und die Produktüberwachung, das Verbrauchererlebnis und die Verschwendung von Lebensmitteln zu verringern. Milliarden von Waren, die auf den Märkten transportiert werden, werden von dieser »intelligenten« Revolution erfasst, die letztendlich unsere Art zu konsumieren drastisch verändern wird. Zu diesem Zweck müssen intelligente Funktionen, die beispielsweise Sensoren oder Kommunikationsgeräte integrieren, in das Produkt oder die Verpackung selbst integriert werden, um spezifische Informationen wie Temperaturprotokollierung, Öffnungszustand, Lokalisierung, Segelkontrollpunkt, zusätzliche Marketinginhalte usw. zu verfolgen, zu speichern und zu übertragen.
Bisher wurden intelligente Merkmale (z.B. Beleuchtung, kommunizierende Tags, Temperatursensoren, manipulationssichere Systeme usw.) entwickelt und vermarktet, die jedoch hauptsächlich für Luxusprodukte, Waren mit hoher Wertschöpfung und Kleinserien eingesetzt werden. Warum? Weil ihre Herstellungs- und Integrationskosten nach wie vor zu hoch sind, um für Milliarden von Waren und Einwegverpackungen wirtschaftlich zu werden. Drucktechnologien haben ein großes Potenzial, diese intelligenten Merkmale auf flexiblen Substraten in großen Serien und zu geringen Kosten herzustellen. Technologische Einschränkungen bestehen nach wie vor und haben die tatsächliche Industrialisierung dieser Anwendungen verzögert.
Daher hat das Institut des Communications Graphiques et de l’Imprimabilité (ICI) seine Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen verstärkt, um der Druckindustrie zu helfen, diese technischen Herausforderungen zu bewältigen, spezifisches Know-how zu entwickeln und die Produktion intelligenter und funktionaler Druckanwendungen zu industrialisieren.
In diesem Zusammenhang investierte ICI vor 4 Jahren mit finanzieller Unterstützung des CFI (Canadian Foundation for Innovation) und des NRC (National Research Council Canada) in eine Varyflex VF430 Hybridmaschine. OMET arbeitete mit dem Institut zusammen, um einige Modifikationen an der Maschine vorzunehmen, um den Anforderungen des funktionalen Drucks gerecht zu werden. Diese polyvalente Mehrprozess-Schmalbahndruckmaschine zielt in der Tat darauf ab, die Forschung und Entwicklung beim Prototyping und Scale-up neuer Funktionsmaterialien und Anwendungen zu unterstützen, die in akademischen oder privaten Labors oder Unternehmen entwickelt wurden. In den vergangenen Jahren hat ICI erfolgreich leitfähige Materialien und Muster für intelligente Sensoren oder Kommunikationsgeräte auf dieser Varyflex gedruckt.
Eine der größten Errungenschaften ist die Industrialisierung einer gedruckten – Flexo-, Siebdruck, Laminierung – 1,5 V oder 3 V flexiblen Batterie. Dank der Zusammenarbeit zwischen dem Team von ICI und Industriepartnern aus der kanadischen Druckindustrie hat diese kostengünstige Batterie das Interesse der großen Unternehmen am Markt für flexible Elektronik und intelligente Verpackungen geweckt, die bereit sind, eine kostengünstige Energiequelle für Millionen von intelligenten Anwendungen zu finden. Die Ergebnisse der Versuche mit der VaryFlex können direkt genutzt und an die Industriepartner weitergegeben werden, die sich nun auf Investitionen in eine neue Drucklinie, die Herstellung und Vermarktung der Batterie konzentrieren.
Dank einer größeren Expertise in Prototyping und Funktionsdruck hat ICI wichtige Kanäle der Zusammenarbeit mit den Universitäten in ganz Kanada entwickelt. Sie ist beispielsweise am U-Fame Projekt (CAD 6,8 Mio. vom CFI) mit Polytechnique Montréal beteiligt, das sich auf die Entwicklung, Herstellung und Analyse neuer gedruckter Kommunikationsgeräte mit Hochfrequenztechnologie konzentriert. ICI ist seit Sommer 2018 auch Teil des NSERC Green Electronics Network (»GreEN«, CAD 8 Mio.). In diesem pankanadischen Netzwerk werden 13 Universitäten, 1 College, 20 Forscher und mehr als 20 Unternehmen zusammenarbeiten, um eine neue Generation von Anwendungen für gedruckte Elektronik mit nachhaltigeren Materialien und Herstellungsverfahren zu entwickeln. Mit der Unterstützung seiner Infrastruktur wird ICI eine zentrale Rolle spielen, um Forscher und Studenten bei der Formulierung neuer druckfähiger grüner Materialien zu unterstützen und zu schulen, damit sie auf großen Rolle-zu-Rolle-Anlagen lebensfähig werden.
Aufbauend auf dieser Dynamik wird ICI das Potenzial der Varyflex in Zusammenarbeit mit OMET weiter nutzen und steigern. Bis Ende 2018 sollten weitere Druck- und Trocknungseinheiten hinzukommen. Andere Technologien, die weit von den herkömmlichen Druckgeräten entfernt sind (z.B. Sinterung, Robotik usw.), können ebenfalls in Betracht gezogen werden, um die Vielseitigkeit der Hybrid-Elektronikfertigung zu erhöhen. (Fotos: OMET / ICI)
