激光雕刻陶瓷网纹辊的新发展方向

  柔版印刷品质量的不断提高对于网纹辊的要求越来越高。在调机时间、印刷速度、整个印刷过程的优化等因素受到重视的同时也对有 “柔印机心脏”称谓的网纹辊特别是陶瓷网纹辊提出了更高的要求。在满足高线数大载墨量的情况下,提高陶瓷面的耐磨性、辊体的耐腐蚀性、网孔的易清洁性、安装的快捷方便性成为陶瓷网纹辊加工行业的主题。

  基体加工方面

  为适应印刷速度的提高及操作的方便性安全性,基体材料已由最初笨重的无缝钢管发展到今天的碳纤维复合材料及铝合金材料。

  规格Φ147×1257的辊体

  机械参数       碳纤维合成辊体

  偏差(无负载) 小于2.5μm

  偏差(线性2lbs压力的负载) 6μm

  静平衡kg/m2 1

  动平衡kg/m2 6.2

  重量       22kg

  规格Φ260×2820的辊体

  机械参数       碳纤维合成辊体

  偏差(无负载) 4.3μm

  偏差(安装刮刀后) 7.1μm

  静平衡kg/m2 2

  动平衡kg/m2 9.3

  重量       39kg[next]

  喷涂方面

  为改善雕刻过程中陶瓷层和激光的相互作用和辊体最终的传墨效果,目前的陶瓷层孔隙率已经控制在1%以下,硬度也从HV1300提高到了HV1650。

  耐磨性和耐腐蚀性是氧化铬涂层的两项最重要的基本特性,目前的印刷技术要求网纹辊的氧化铬涂层的生产能够做到:1) 调整涂层弹性和韧性;2) 减少激光作用过程中微裂纹的产生;3) 降低使用过程中容易污染的趋势;4) 提高耐磨性;5) 调整润湿性;6) 表面具有亲水/斥水功能的产品。

  下列参数对于涂层质量至关重要:1) 粉体尺寸;2) 粉体结构;3) 粒度分布;4) 好的初始熔化;5) 结合强度;6) 孔隙率;7) 供粉形式。

  在柔版印刷工业,套筒技术已经被大量地应用。端面有不锈钢环的套筒结构不存在可压缩层。陶瓷层可以直接喷涂在CFK、CGK等各种材料表面。同以往涂封孔剂的陶瓷层相比,该陶瓷层具有更好的结合强度,以及同样的表面张力。这些都是好的激光雕刻效果和延长使用寿命的前提。技术提高和成本降低是网纹辊陶瓷层的发展方向。

  雕刻方面

  YAG激光在CR2O3涂层雕刻中不再担任任何重要角色了,因为它的缺点相对较多,包括:缺少重熔过程、深杯型造成无用的空间、极差的机械摩擦特性等。但是,在此基础上新发展起来的热YAG激光雕刻技术却有很多好处:1) 网孔美观,均匀性好;2) 雕刻表面有一清晰可见的重熔层,该层可提高耐磨性、网墙光滑平整;3) 深度开口比极佳,提高油墨释放率,降低网孔堵塞趋势。

  光纤激光器应用于网纹辊雕刻:光纤激光雕刻系统无机械或光学准直,全光纤结构;几乎是理想的光束质量,具有最大的传输功率密度;灵活的光纤传送到工作部件;泵浦二极管的寿命通常超过50 kh;全部空气冷却;紧凑,全电气化;对于激光器的精细控制可使雕刻线数达到2500L/in,深度4μm。

  国外用于网纹辊雕刻的激光器性能比较

  类别       CO2 LP-Nd-YAG   DP-YAG HPFL

  波长/mm 10.6 1.06 1.06 1.00-1.10

  电光效率%    5-10 1-3  5-10 12-20

  功率/KW       1-20 0.5-5       0.5-5       0.5-10

  光束参数/mm mrad      >100       50-80      25-50      10-20

  光纤传输/能否      否    能    能    能

  维护周期/Khr 1-2  <1   3-5  40-50

  表面处理

  国际上有利用直流辉光离子氮化和化学气相沉积的方法来对雕刻后的网纹辊面进行表面处理的例子。处理过后的网纹辊,对油墨树脂的吸附力降低,网孔更易清洗;消除了结构气孔,耐磨性和耐腐蚀性都大大增加。

[时间:2008-09-11  作者:周猛 王绍佩  来源:纸包装工业/z]

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