CN117621639A - 一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷行业技术领域，尤其涉及一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺，包括：基辊、及附着在基辊表面的涂层以及雕刻在涂层表面的网纹结构；网纹结构至少包括一组沿第一方向倾斜布置的多个网穴通道，同一组的多个网穴通道沿基辊轴向等间距设置；网穴通道内的若干网眼沿通道的轨迹方向等间距设置，网眼的截面呈圆盘状，且在相邻两个网眼之间熔融后形成供油墨穿过的流道。本发明中位于两个网眼之间重叠区域熔融后形成流道，在同一网穴通道内的若干网眼通过多个流道连通，能够保证网穴通道的存储油墨量，同时提高油墨的流动性，更好对油墨进行传递，有效改善印刷时涂布覆盖能力，从而保证了产品的印刷质量。

Description

一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺

技术领域

本发明涉及印刷行业技术领域，尤其涉及一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺。

背景技术

目前，激光雕刻陶瓷微凹辊具有优良的耐磨性能，被广泛应用在高品质的涂布以及层压复合机械上。陶瓷微凹辊是通过热喷涂工艺形成高硬度的陶瓷层，并经过高精度的磨削以及镜面抛光加工后，激光机精密雕刻而成。能够根据客户的需求自由选择网线、容积以及排列形状等。特别是在使用刮刀的设备上，其耐磨损的性能能够得到很好的发挥，可以达到普通电镀硬铬数倍以上的使用寿命。但是现有60°等边六角形（蜂巢型）的雕刻形式，由于网孔之间相连性差，油墨或涂料在网孔之间流动不平稳，网孔的排空性能不佳，严重影响产品的印刷质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺，有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺，包括：基辊、及附着在所述基辊表面的涂层以及雕刻在所述涂层表面的网纹结构；

所述网纹结构至少包括一组沿第一方向倾斜布置的多个网穴通道，同一组的多个所述网穴通道沿所述基辊轴向等间距设置；

所述网穴通道内的若干网眼沿通道的轨迹方向等间距设置，所述网眼的截面呈圆盘状，且在相邻两个所述网眼之间熔融后形成供油墨穿过的流道。

进一步地，所述网纹结构采用高能激光雕刻工艺。

进一步地，若干所述网眼在所述网穴通道内沿轨迹方向呈密集分布，以在所述网穴通道底部形成光滑通道。

进一步地，两个相邻所述网眼最低点之间的距离大于单个所述网眼的开口半径，且小于单个所述网眼的开口直径；

在相邻两个所述网眼之间熔融后形成重铸沿，且所述重铸沿的中间部分呈向下凹陷。

进一步地，所述网纹结构还包括一组沿第二方向倾斜布置的多个所述网穴通道；

沿所述第一方向的多个所述网穴通道与沿所述第二方向的多个所述网穴通道交叉设置，位于交叉点位置形成网穴低点，多个所述重铸沿的端部汇聚形成网穴高点。

进一步地，所述第二方向为单个所述网穴通道的延伸方向与所述基辊的轴向呈-49度的夹角。

进一步地，所述第一方向为单个所述网穴通道的延伸方向与所述基辊的轴向呈+45度的夹角。

进一步地，所述网眼的开口率为15％～30％。

进一步地，所述网穴高点呈平面结构。

本发明还提供了一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构的制作工艺，包括以下步骤：

制作基辊，并对基辊表面进行喷砂处理；

采用等离子喷涂法将涂料喷涂于基辊表面形成涂层；

对涂层表面进行研磨抛光后，通过激光雕刻法在涂层的表面进行若干微小网眼的加工，最终在基辊表面形成网纹结构；

利用金刚砂带对雕刻后的涂层表面进行研磨抛光。

本发明的有益效果为：本发明中位于两个网眼之间重叠区域熔融后形成流道，在同一网穴通道内的若干网眼通过多个流道连通，能够保证网穴通道的存储油墨量，同时提高油墨的流动性，更好对油墨进行传递，有效改善印刷时涂布覆盖能力，从而保证了产品的印刷质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中网纹辊结构雕刻的示意图；

图2为本发明实施例中具有一个网穴通道的网纹结构立体示意图；

图3为本发明实施例中具有一个网穴通道的网纹结构示意图；

图4为本发明实施例中具有两个网穴通道的网纹结构示意图；

图5为图3的A-A截面剖切的一种结构状态示意图；

图6为图3的A-A截面剖切的另一种结构状态示意图；

图7为图3的B-B截面剖切视图；

图8为图4的C-C截面剖切视图；

图9为图3的D-D截面剖切视图。

附图标记：00、激光束；1、基辊；2、涂层；3、网穴通道；3a、网穴低点；3b、网穴高点；4、重铸沿；5、网眼；6、流道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图9所示的激光雕刻陶瓷网纹辊结构及其制作工艺，包括：基辊1、及附着在基辊1表面的涂层2以及雕刻在涂层2表面的网纹结构；网纹结构至少包括一组沿第一方向倾斜布置的多个网穴通道3，同一组的多个网穴通道3沿基辊1轴向等间距设置；网穴通道3内的若干网眼5沿通道的轨迹方向等间距设置，网眼5的截面呈圆盘状，且在相邻两个网眼5之间熔融后形成供油墨穿过的流道6。

本发明中在基辊1的涂层2表面采用激光脉冲沿螺旋方向进行雕刻，且一个脉冲形成一个微小的网眼5，而位于两个网眼5之间重叠区域熔融后形成流道6，在同一网穴通道3内的若干网眼5通过多个流道6连通，能够保证网穴通道3的存储油墨量，同时提高油墨的流动性，更好对油墨进行传递，有效改善印刷时涂布覆盖能力，从而保证了产品的印刷质量。

本发明中网纹结构采用高能激光雕刻工艺，与现有技术中电镀铬雕刻相比，能够保证网眼5容积不改变，从而保持一致的印刷质量。

本发明优选实施例中，若干网眼5在网穴通道3内沿轨迹方向呈密集分布，以在网穴通道3底部形成光滑通道。具体地，在对网眼5进行雕刻过程中，通过调整光斑密集程度，来改变网眼5的重叠区域面积，从而更好的将网穴通道3内的重铸沿4进行熔融清除，实现网穴通道3的光滑和开阔程度，增加了油墨或油墨在工作表面的覆盖范围，提高了印刷或涂覆的均匀性和完整性。

本发明优选实施例中，两个相邻网眼5最低点之间的距离大于单个网眼5的开口半径，且小于单个网眼5的开口直径，以在相邻两个网眼5之间熔融后形成重铸沿4，可以防止油墨从网眼5之外的区域溢出，且重铸沿4的中间部分呈向下凹陷，能够引导相邻两个网眼5内油墨在网纹辊表面的流动和分布，增加油墨与网纹辊的接触面积，提高附着力和传递效率，提高印刷或涂覆的效果和质量。

作为上述实施例的优选，网纹结构还包括一组沿第二方向倾斜布置的多个网穴通道3；沿第一方向的多个网穴通道3与沿第二方向的多个网穴通道3交叉设置，位于交叉点位置形成网穴低点3a，多个重铸沿4的端部汇聚形成网穴高点3b。

具体地，通过第一方向和第二方向上的网穴通道3交叉设置，在网穴通道3内形成了高低点交叉，而网眼5重叠区域的重铸沿4位于两个网穴高点3b之间，能够对网纹辊提供多层次的油墨存储空间，并且重铸沿4的下凹中间部分能够实现相邻两个网穴低点3a的连通，使网眼5内多余油墨可以沿不同方向进行流动，有助于均匀地将油墨输送到工作表面，减少印刷或涂覆过程中的堵塞和不均匀现象，提高印刷质量。

在上述实施方案基础上，对于采用双方向网穴通道3的网纹辊，优选地，第一方向为单个网穴通道3的延伸方向与基辊1的轴向呈+45度的夹角，而第二方向为单个网穴通道3的延伸方向与基辊1的轴向呈-49度的夹角。通过第一方向和第二方向的网穴通道3呈不同角度倾斜布置，使油墨在网纹辊表面的交叉点进行混合和叠加，能够改善油墨在网纹辊表面的流动性，减少阻力和粘滞，有助于油墨的均匀分布和快速传输。

本发明优选实施例中，网眼5的开口率为15％～30％，即开口率等于网穴开口直径/网穴深度，而激光雕刻在单位长度上的网眼数（线数）和网眼容积在一定范围进行调整，能够合理控制油墨的传递量，促进油墨在网纹辊表面的均匀分布，减少出现斑点的现象，有效提高了印刷质量。

为了避免网眼5容积变动造成涂覆不均匀，优选地，网穴高点3b呈平面结构，将超出基辊1开口直径的表面微小凸起部分磨平形成平面高点，避免刮刀过度磨损，同时能够对网眼5容积进行轻微调整，有效防止了网眼5容积的初期变动。

本发明还提供了一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构的制作工艺，其基本工序步骤为首先制作基辊1，并对基辊1表面进行喷砂处理；基辊1分为带轴式和套筒式，而喷砂能够对基辊表面进行毛化处理，以增加后续辊面与涂层的结合强度。其次采用等离子喷涂法将涂料喷涂于基辊1表面形成涂层2；应用等离子火焰将高硬度的氧化铬粉末熔融后，以音速相近的速度将其喷涂于经过前处理的辊筒基材表面，通常形成的涂层2厚度为0.2-0.35mm，应用本公司的喷涂系统，可以得到缺陷(气孔、层间空隙等)极少，孔隙率≤3％，适合于激光雕刻的致密的最佳涂层。

然后对涂层2表面进行研磨抛光后，通过激光雕刻法在涂层2的表面进行若干微小网眼5的加工，最终在基辊1表面形成网纹结构；辊筒被固定在精密的机床上，通过转动辊筒对陶瓷涂层的表面进行研磨抛光加工，之后用激光脉冲进行雕刻，一般旋转一次，一个脉冲就形成一个微小的小坑(网眼)，而辊筒的旋转与机床的输送，都是用专用的电脑以微米为单位来对雕刻的位置进行控制的，以便于控制雕刻精度。

最后利用金刚砂带对雕刻后的涂层2表面进行研磨抛光。通过这个处理，能够除去表面微小的突起部分，并对网眼容积进行轻微调整，使容积值被调整为最终的规格值，同时可以防止网眼容积的初期变动，有效避免了刮墨刀的过度磨损。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，包括：基辊、及附着在所述基辊表面的涂层以及雕刻在所述涂层表面的网纹结构；

所述网纹结构至少包括一组沿第一方向倾斜布置的多个网穴通道，同一组的多个所述网穴通道沿所述基辊轴向等间距设置；

所述网穴通道内的若干网眼沿通道的轨迹方向等间距设置，所述网眼的截面呈圆盘状，且在相邻两个所述网眼之间熔融后形成供油墨穿过的流道。

2.根据权利要求1所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述网纹结构采用高能激光雕刻工艺。

3.根据权利要求1所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，若干所述网眼在所述网穴通道内沿轨迹方向呈密集分布，以在所述网穴通道底部形成光滑通道。

4.根据权利要求1所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，两个相邻所述网眼最低点之间的距离大于单个所述网眼的开口半径，且小于单个所述网眼的开口直径；

在相邻两个所述网眼之间熔融后形成重铸沿，且所述重铸沿的中间部分呈向下凹陷。

5.根据权利要求4所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述网纹结构还包括一组沿第二方向倾斜布置的多个所述网穴通道；

沿所述第一方向的多个所述网穴通道与沿所述第二方向的多个所述网穴通道交叉设置，位于交叉点位置形成网穴低点，多个所述重铸沿的端部汇聚形成网穴高点。

6.根据权利要求5所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述第二方向为单个所述网穴通道的延伸方向与所述基辊的轴向呈-49度的夹角。

7.根据权利要求1所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述第一方向为单个所述网穴通道的延伸方向与所述基辊的轴向呈+45度的夹角。

8.根据权利要求1所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述网眼的开口率为15％～30％。

9.根据权利要求5所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构，其特征在于，所述网穴高点呈平面结构。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的激光雕刻陶瓷网纹辊结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

制作基辊，并对基辊表面进行喷砂处理；

采用等离子喷涂法将涂料喷涂于基辊表面形成涂层；

对涂层表面进行研磨抛光后，通过激光雕刻法在涂层的表面进行若干微小网眼的加工，最终在基辊表面形成网纹结构；

利用金刚砂带对雕刻后的涂层表面进行研磨抛光。