CN116816805A - 光学级不粘辊及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了光学级不粘辊及制造方法,包括:辊体;金属基层,成型于辊体表面;绝缘微点层,所述绝缘微点包括层分布于金属基层表面的微点,相邻的微点之间形成间隙;金属填充层,所述金属填充层包覆所述微点并填充微点之间的间隙以形成分布于绝缘微点层表面的微孔;不粘层,形成于微孔内;所述金属填充层与不粘层共同形成表面的粗糙度RA不超过0.01。本发明的光学级不粘辊通过金属填充层和不粘层共同形成辊面不仅具有不粘层表现出的不粘性,还具有金属填充层经抛光后表现出的平整性;另外,金属填充层在金属基层与绝缘微点层之间形成的网络结构的支撑结构,能保证光学级不粘辊的硬度、强度要求。

Description

光学级不粘辊及制造方法
技术领域
本发明属于辊技术领域,尤其涉及光学级不粘辊及制造方法。
背景技术
辊是机器上圆柱形能旋转的部件,应用领域十分广泛,多用于连续或不连续片状材料的生产加工。
对于不同的领域,辊的性能要求也是有所差异。
现有技术中申请号为202211158128.1的中国转林申请中公开了一种不粘辊复合涂层的制备方法及不粘辊复合涂层。其中,所述不粘辊复合涂层的制备方法通过对金属基材表面进行预处理以及喷涂过渡层,提高了不粘层材料的结合能力。在喷涂不粘层中采用PFA(可熔性聚四氟乙烯)提高不粘层的润湿性和兼容性,并通过加入AT40(Al2O3-40wt.%TiO2)提高不粘层的耐磨性。
再如现有技术中申请号为201210232872.1的中国转林申请中公开了造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料,按照质量百分比由以下组分组成:环氧树脂:45%-49%,丙酮:11%-13%,二硫化钼:4%-6%,偶联剂:0.8%-1.0%,分散剂:1.3%-1.5%,固化剂:19%-23%,石墨:4%-6%,三氧化二铬:4%-6%,聚四氟乙烯:3%-5%,消泡剂:0.6%-0.8%,以上各组分的质量百分比之和为100%。通过在造纸辊筒表面涂覆不粘涂料,可以减少或阻止纸浆、助剂或涂料粘附在滚筒表面,从而大大减少纸页断头的可能性,保障正常生产。另外,该涂层具有防止辊筒腐蚀的作用。
聚四氟乙烯作为广泛使用的具有不粘特性的材料,可以用于作为辊体表面的功能材料来提高辊体的不粘性,但是在一些特殊的领域,如光学仪器设备中,不仅要求辊体具有不粘性,同时还需要满足一定的硬度和粗糙度的要求,这在辊体表面喷涂聚四氟乙烯并不能满足上述的要求。
发明内容
本发明针对现有技术中单纯喷涂聚四氟乙烯的辊体难以同时满足不粘性、硬度和粗糙度要求的问题,提出如下技术方案:
本发明提供一种光学级不粘辊,包括:
辊体;
金属基层,成型于辊体表面;
绝缘微点层,所述绝缘微点包括层分布于金属基层表面的微点,相邻的微点之间形成间隙;
金属填充层,所述金属填充层包覆所述微点并填充微点之间的间隙以形成分布于绝缘微点层表面的微孔;
不粘层,形成于微孔内;
所述金属填充层与不粘层共同形成表面的粗糙度RA不超过0.01。
在一些具体的实施方式中,所述金属基层为镀铬层,厚度为0.05mm。
在一些具体的实施方式中,所述绝缘微点层由直径不超过0.1mm的绝缘颗粒高压喷涂形成,所述绝缘颗粒的直径大于金属基层的颗粒直径。
在一些具体的实施方式中,所述金属填充层为HRC62硬铬电镀层。
在一些具体的实施方式中,所述不粘层为聚四氟乙烯层。
本发明还提供了光学级不粘辊的制造方法,所述制造方法用于制造权利要求1~5中任一所述的光学级不粘辊,所述制造方法为:
在辊体表面形成金属基层;
将绝缘颗粒高压喷涂至金属基层表面形成绝缘微点层;
电镀形成金属填充层,使金属填充层填充微点之间的间隙并包覆微点,同时在绝缘微点层表面形成微孔;
喷涂不粘材料,使不粘材料的厚度大于绝缘微点层的厚度;
将不粘材料打磨到暴露出金属填充层后抛光。
在一些具体的实施方式中,所述金属基层为镀铬层,所述金属基层的厚度为0.05mm。
在一些具体的实施方式中,所述绝缘颗粒的直径不超过0.1mm。
在一些具体的实施方式中,所述不粘材料为聚四氟乙烯。
本发明的有益效果为:本发明的光学级不粘辊通过金属填充层和不粘层共同形成辊面不仅具有不粘层表现出的不粘性,还具有金属填充层经抛光后表现出的平整性;另外,金属填充层在金属基层与绝缘微点层之间形成的网络结构的支撑结构,能保证光学级不粘辊的硬度、强度要求。
附图说明
图1示出的是实施例中不粘辊的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
图1示出了本实施例的一个光学级不粘辊的结构示意图,该光学级不粘辊包括辊体1,以及形成在辊体1表面的金属基层2、绝缘微点层3、金属填充层4和不粘层5。
金属基层2设置在辊体1表面起到基础强化和连接的作用,绝缘微点层3喷涂在金属基层2的表面形成微点,微点之间由于喷涂颗粒的粒径较大会使颗粒之间形成一定的间隙,进而在金属填充层4形成过程中,金属材料会进入微点之间的间隙将间隙填充,同时对微点进行包覆,而由于微点顶部的间隙更大,可以通过控制金属填充层4的形成工艺使金属填充层4不完全填充顶部的间隙,从而使顶部形成喇叭状的微孔;在随后形成不粘层5时,不粘层5会填充至微孔中,再做辊面的表面平整性处理后,表面会形成错落密集分布的点状不粘层5,该不粘层5可以赋予辊体1不粘的特性,同时不粘层5是填充再由金属填充层4形成的喇叭状的微孔内,而金属填充层4通过金属基层2形成与辊体1之间的强调基础,保证了辊体1表面具有满足条件的强度及硬度要求,金属填充层4内部包覆的绝缘微点层3通过控制颗粒的粒径较大形成能容纳金属填充层4进行填充并进一步形成喇叭状的微孔。
本实施例中所述金属填充层与不粘层共同形成表面的粗糙度RA不超过0.01。
金属基层2是电镀层,通过电镀工艺在辊体1的表面电镀上一层基层,电镀层的材料可以是铬、铜、镍等,其中铬是作为优选的电镀材料。
绝缘微点层3是绝缘材料颗粒通过高压喷涂形成于金属基层2表面的微粒的总和,微粒的颗粒粒径较大,会在金属基层2表面上形成具有间隙的绝缘微点层3,绝缘材料可以是树脂粉末、陶瓷粉末等,但并不限于上述材料,而限制其所形成颗粒的粒径是便于形成带有间隙的绝缘微点层3,以便于进行后续的金属填充层4的形成以及喇叭状的微孔的形成。
金属填充层4也是电镀层,通过电镀工艺在金属基层2及绝缘微点层3表面形成包覆绝缘微点层3的网络结构的、且与金属基层2连接的金属结构层,一方面能赋予辊体表面以满足要求的硬度,另一方面能通过打磨赋予辊体表面以满足要求的粗糙度。金属填充层4电镀层的材料可以是铬、铜、镍等,其中HRC62硬铬是作为优选的电镀材料。
不粘层5是由喷涂形成,喷涂过程中不粘层5的材料会填充至微孔中,同时在金属填充层4表面覆盖,通过对不粘层5进行打磨去除微孔之上的余料,并对表面进行进一步的抛光,可以获得由金属填充层4表现出来的整体上的平整性,以及由填充于微孔中的不粘层5表现出来的不粘性。不粘层5的材料通常采用聚四氟乙烯喷涂形成,也可以是通过喷涂纳米材料利用材料的纳米特性获得不粘性。
另外,本实施例中同时也提供了光学级不粘辊的制造方法,该制造方法为:
在辊体1表面电镀形成金属基层2;
将绝缘颗粒高压喷涂至金属基层2表面形成绝缘微点层3;
电镀形成金属填充层4,使金属填充层4填充微点之间的间隙并包覆微点,同时在绝缘微点层3表面形成微孔;
喷涂不粘材料形成不粘层5,使不粘材料的厚度大于绝缘微点层的厚度;
将不粘材料打磨到暴露出金属填充层后抛光。
上述中,电镀形成金属基层2、高压喷涂形成绝缘微点层3、电镀形成金属填充层4、喷涂形成不粘层5的过程均可采用现有技术中加工工艺及常规性的加工参数获得,而且根据不同的尺寸的辊体1、以及对于辊体1不同的性能参数要求,上述加工工艺及常规性的加工参数都可以进行适应性调整。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。

Claims (9)

1.光学级不粘辊,其特征在于,包括:
辊体;
金属基层,成型于辊体表面;
绝缘微点层,所述绝缘微点包括层分布于金属基层表面的微点,相邻的微点之间形成间隙;
金属填充层,所述金属填充层包覆所述微点并填充微点之间的间隙以形成分布于绝缘微点层表面的微孔;
不粘层,形成于微孔内;
所述金属填充层与不粘层共同形成表面的粗糙度RA不超过0.01。
2.根据权利要求1所述的光学级不粘辊,其特征在于,所述金属基层为镀铬层,厚度为0.05mm。
3.根据权利要求1所述的光学级不粘辊,其特征在于,所述绝缘微点层由直径不超过0.1mm的绝缘颗粒高压喷涂形成,所述绝缘颗粒的直径大于金属基层的颗粒直径。
4.根据权利要求1所述的光学级不粘辊,其特征在于,所述金属填充层为HRC62硬铬电镀层。
5.根据权利要求1所述的光学级不粘辊,其特征在于,所述不粘层为聚四氟乙烯层。
6.光学级不粘辊的制造方法,其特征在于,所述制造方法用于制造权利要求1~5中任一所述的光学级不粘辊,所述制造方法为:
在辊体表面形成金属基层;
将绝缘颗粒高压喷涂至金属基层表面形成绝缘微点层;
电镀形成金属填充层,使金属填充层填充微点之间的间隙并包覆微点,同时在绝缘微点层表面形成微孔;
喷涂不粘材料,使不粘材料的厚度大于绝缘微点层的厚度;
将不粘材料打磨到暴露出金属填充层后抛光。
7.根据权利要求6所述的光学级不粘辊的制造方法,其特征在于,所述金属基层为镀铬层,所述金属基层的厚度为0.05mm。
8.根据权利要求6所述的光学级不粘辊的制造方法,其特征在于,所述绝缘颗粒的直径不超过0.1mm。
9.根据权利要求6所述的光学级不粘辊的制造方法,其特征在于,所述不粘材料为聚四氟乙烯。
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