CH708303A1 - Verfahren zur Vorbereitung einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine und Rasterhülse, die gemäss diesem Verfahren vorbereitet ist. - Google Patents

Verfahren zur Vorbereitung einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine und Rasterhülse, die gemäss diesem Verfahren vorbereitet ist. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung oder Neuherstellung einer Sleeve-Oberfläche für eine Druckmaschine durch eine neue Beschichtung, wobei die Beschichtung gegen Verschleiss und Korrosion schützt. Diese Beschichtung betrifft eine Wolfram-Karbid-Kobalt(WC-Co)-keramische Schicht, welche durch ein HVOF-Verfahren auf die Oberfläche aufgebracht wird. Der Sleeve wird mit einer gravierfähigen Oberflächenschicht aus WC-Co versehen, welche auf einem Haftungsgrund (HG) aufgebracht wird.

Description

Technischer Bereich
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine, wobei die Beschichtung gegen Verschleiss und Korrosion geschützt wird.
[0002] Die Erfindung betrifft auch eine Rasterhülse mit einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine welche gemäss diesem Verfahren vorbereitet wird.
Stand der Technik
[0003] Der Stand der Technik in einer Druckmaschine betrifft beschichtete Walzen oder sogenannte Sleeves, die über eine Vielzahl von Beschichtungswerkstoffen und -arten verfügen. Besonders bei den medienübertragenden Walzen und Zylindern aus metallischen Werkstoffen sind Keramik-Beschichtungen gegen Verschleiss und Korrosion bekannt.
[0004] Die bisher verwendeten Oberfläche zur Übertragung von Farben durch Rasterwalzen oder des Druckbildes durch Tiefdruckzylinder werden mit einer keramischen Schicht versehen, die nachträglich mit einem Laser strukturiert wird. Zudem sind Tiefdruckzylinder bekannt, die eine metallische Oberfläche aufweisen und elektromechanisch mittels Stichel aber auch mittels Laser graviert werden. Die verwendeten Werkstoffe sind weiche Metalle sowie z.B. Kupfer und Zink, die anschliessend verchromt werden. Darüber hinaus ist auch das nasschemische Ätzen einer, mittels Laser belichteten, Struktur ein gängiges Verfahren.
[0005] Die bisherigen Lösungen basieren auf der Gravurfähigkeit der Materialien, verbunden mit einem möglichst hohen Verschleisswiderstand und einem ausreichenden Korrosionsschutz gegen aggressive Druck- und Reinigungsmedien.
[0006] Dies ist insbesondere bei thermisch beschichteten keramischen Werkstoffen problematisch, da diese Werkstoffe zumeist eine Grundporosität aufweisen und somit trotz hoher Härte ausbrechen können. Infolge der Poren können Medien bis zum Grundkörper durchdringen, was bisher durch Zwischenschichten und/oder zusätzlichen Sieglern, die die Poren füllen, unterdrückt wurde. Weiche metallische Schichten müssen nachträglich durch eine anschliessende Verchromung gegen Verschleiss geschützt werden. Ein weiteres Kriterium bei medienübertragenden strukturierten Walzen ist das Belastungskollektiv auf der Walzenoberfläche. Aufgrund des darauf gleitenden Rakelmessers, welches zur genauen Dosierung der Farbe dient, kommt es bei scharfkantigen Strukturen verbunden mit der hohen Härte zu einem erhöhten Rakelverschleiss.
[0007] Die traditionelle Beschichtung ist eine thermisch beschichtete Chromoxyd-Keramik, die aufgrund einschlägiger Umweltvorschriften bei der Fertigung einen hohen Aufwand bzgl. Absaugung und Filterung erfordert. Bei der Herstellung gibt es teilweise Ausschuss durch Fleckenbildung in der Schicht. Die Ursache dafür ist Schleifwasser bzw. Finishwasser, das bedingt durch die typische Porosität und Rauigkeit in die Oberfläche eindringt und erst nach der Gravur als Flecken wieder sichtbar wird.
[0008] Weitere Nachteile der bekannten Technologie sind z.B. Verschmutzungen durch Restfarben in den Näpfchen, die ein Reinigen der Oberflächen mit aggressiven Reinigern und Ultraschall notwendig machen. Dadurch kann eine Unterkorrosion entstehen, die zu einem vorzeitigen Ausfall führt.
[0009] In den meisten neuen Druckmaschinen werden anstelle von schweren Walzen sogenannte Sleeves eingesetzt. Hierbei handelt es sich um eine Hülse, die aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt wird. In der Regel gibt es eine Glasfaserinnenhülse, darüber eine kompressible Schicht und zuletzt ein Aluminiumrohr auf welches die Keramik im Plasmaspritzverfahren aufgebracht wird. Die Hülse lässt sich über einen in der Druckmaschine installierten Dorn schieben. Während dieses Vorgangs wird Luft unter Druck durch den Dorn geleitet, die durch entsprechende Bohrungen an die Oberfläche des Doms gelangt und die Hülse auf einem Luftpolster aufgleiten lässt. Solche Sleeves oder Hülsen sind viel leichter als Walzen und lassen sich aufgrund des Systems sehr schnell ein und ausbauen.
Zusammenfassung der Erfindung
[0010] Um die obigen Nachteile verschleiern zu können liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu entwickeln um eine neue Beschichtung auf eine Hülse für eine Druckmaschine aufzutragen, wobei diese Beschichtung sich einfach auftragen lässt und gute Verschleiss- und Korrosionsschutz aufweist.
[0011] Die überraschende Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass das Verfahren zur Vorbereitung einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine, gemäss dem Oberbegriff, dadurch gekennzeichnet ist dass, zur Beschichtung der zylindrischen Oberfläche eine Wolfram-Karbid-Kobalt (WC-Co) keramische Schicht aufgetragen wird, wobei diese keramische Schicht durch ein HVOF-Verfahren aufgebracht wird.
[0012] Bei einer Regenerierung einer Rasterhülse für eine Druckmaschine wird vorzugsweise zuerst die abgenutzte Gravur und Altschicht von der Oberfläche abgeschliffen und darüber eine WC-Co Beschichtung durch das HVOF-Verfahren aufgebracht wird.
[0013] Vorteilhaft kann ein Haftungsgrund auf die Oberfläche aufgebracht werden der als Untergrund für die Oberflächenschicht aus WC-Co vorgesehen wird.
[0014] Die Rasterhülse der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet dass, die Rasterhülse eine Innenhülse aufweist die aus einem vorzugsweise leichten Kunststoff hergestellt wird, worauf eine Zwischenschicht, die aus einem kompressiblen Kunststoff hergestellt, aufgetragen wird, ein Leichtmetallrohr, das über der Zwischenschicht liegt, einen Haftgrund der auf der Oberfläche des Leichtmetallrohrs angebracht wird und eine WC-Co keramische Schicht, wobei die WC-Co keramische Schicht durch HVOF-Prozess aufgetragen wird.
[0015] Die Innenhülse wird vorteilhaft aus Glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt.
Zusammenfassende Beschreibung der Zeichnungen
[0016] Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. <tb>Fig. 1<SEP>zeigt einen Durchschnitt der Oberflächenschicht der Hülse gemäss der Erfindung, und <tb>Fig. 2<SEP>ist eine Perspektive Ansicht der Hülse gemäss der Erfindung.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
[0017] Die Versuche haben erlaubt erstmalig in einer neuartigen Entwickelung die technischen Voraussetzungen zu schaffen, eine gravurfähige WC-Co-Beschichtung im HVOF-Verfahren anbieten zu können welche auf einer leichten Sleevehülse beschichtet wird.
[0018] Zur Herstellung oder vorzugsweise zur Regenerierung einer Rasterhülse mit einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche für eine Druckmaschine wird zuerst eine Innenhülse hergestellt die aus einem vorzugsweise leichten Kunststoff hergestellt wird. Dieser leichte Kunststoff besteht z.B. aus Glasfaserverstärkter Harz. Eine Zwischenschicht, aus einem kompressiblen Kunststoff wird auf die Innenhülse aufgetragen. Darüber wird ein Leichtmetallrohr gezogen worauf einen Haftgrund gebracht wird. Eine WC-Co keramische Schicht wird auf die Haftung aufgetragen, wobei die WC-Co keramische Schicht durch einen HVOF-Prozess gespritzt wird.
[0019] Die Vorteile dieser Beschichtung, die bei besonderer Beanspruchung ggf. auch mit einem Haftgrund (HG) versehen werden kann, liegen zum einen in der veränderten Oberflächenenergie der Gravur, die zu einer verbesserten Farbannahme und -abgabe führt. Des Weiteren bietet diese Beschichtung einen geringeren Verschleiss, sowie ein verbessertes Reinigungsverhalten der gravierten Oberfläche. Dadurch können zudem weniger aggressive Reiniger verwandt werden, was eine positive Auswirkung auf die Umwelt und die Arbeitssicherheit hat. Da die WC-Co Schicht zudem eine geringere Porosität aufweist, ist daher die Gefahr einer Unterkorrosion fast nicht mehr gegeben. Dies führt insgesamt zu deutlich geringeren Stillstandszeiten der Anlagen.
[0020] Da fast alle neuen Druckmaschinen, welche im Verpackungsdruck eingesetzt werden, sind Zentralzylindermaschinen und werden auch mit Sleevesystemen versehen. Die Erfindung verbindet somit alle zuvor genannten Vorteile der WC-Co Schicht mit den Vorteilen eines Sleevesystems welche einfache und schnelle Wechsel der Rastersleeves zulässt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Vorbereitung einer Beschichtung einer, zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine, wobei die Beschichtung gegen Verschleiss und Korrosion geschützt wird, dadurch gekennzeichnet dass, zur Beschichtung der zylindrischen Oberfläche eine Wolfram-Karbid-Kobalt (WC-Co) keramische Schicht aufgetragen wird, wobei diese keramische Schicht durch ein HVOF-Verfahren aufgebracht wird.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Regenerierung einer Rasterhülse für eine Druckmaschine zuerst die abgenutzte Gravur und Altschicht von der Oberfläche abgeschliffen und darüber eine WC-Co Beschichtung durch das HVOF-Verfahren aufgebracht wird.
3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haftungsgrund auf die Oberfläche aufgebracht wird die als Untergrund für die Oberflächenschicht aus WC-Co vorgesehen ist.
4. Rasterhülse mit einer Beschichtung einer zylindrischen Oberfläche einer Rasterhülse für eine Druckmaschine welche gemäss dieses Verfahrens vorbereitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterhülse eine Innenhülse aufweist die aus einem vorzugsweise leichten Kunststoff hergestellt wird, worauf eine Zwischenschicht, die aus einem kompressiblen Kunststoff hergestellt, aufgetragen wird, ein Leichtmetallrohr, das über der Zwischenschicht liegt, einen Haftgrund der auf der Oberfläche des Leichtmetallrohrs aufgebracht wird und eine WC-Co keramische Schicht, wobei die WC-Co keramische Schicht durch ein HVOF-Prozess aufgetragen wird.
5. Rasterhülse gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse aus Glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt wird.
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