EP0322423A1 - Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen - Google Patents

Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen

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EP0322423A1
EP0322423A1 EP19880900362 EP88900362A EP0322423A1 EP 0322423 A1 EP0322423 A1 EP 0322423A1 EP 19880900362 EP19880900362 EP 19880900362 EP 88900362 A EP88900362 A EP 88900362A EP 0322423 A1 EP0322423 A1 EP 0322423A1
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EP
European Patent Office
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layer
ink transfer
transfer roller
hard material
protective layer
Prior art date
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EP19880900362
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Wolfgang Schauer
Günter EISNER
Kurt Zecher
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Kurt Zecher GmbH
Original Assignee
Kurt Zecher GmbH
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    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N7/00—Shells for rollers of printing machines
    • B41N7/06—Shells for rollers of printing machines for inking rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41N2207/00—Location or type of the layers in shells for rollers of printing machines
    • B41N2207/02—Top layers
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    • B41N2207/00—Location or type of the layers in shells for rollers of printing machines
    • B41N2207/10—Location or type of the layers in shells for rollers of printing machines characterised by inorganic compounds, e.g. pigments

Definitions

  • the invention relates to an ink transfer roller with an abrasion-resistant coating and the coating method, wherein depressions are made in a jacket layer of the ink transfer roller and this is galvanically coated with a protective layer made of more abrasion-resistant material.
  • an ink transfer roller is known, the outer layer of which is preferably made of copper and recesses have been made in the surface of the roller, after which an anodic polishing was carried out, and a hard chrome layer has been electroplated on the surface.
  • Ink transfer rollers of this type are subject to considerable wear and tear in application operation, since the ink particles and the paper surface of the paper to be printed have an abrasive effect.
  • the applied protective layer consists of a tough metal, are embedded in the hard material grains, the grain size is about 1 to 3 microns, and that the protective layer has a layer thickness that is about 1 to 3 times that Grain size corresponds.
  • the process and the coating produced with it can also be used advantageously for other applications if, in addition to a high abrasion resistance, a low surface roughness is required relative to the grain size of the hard material grains or if abrasive wear occurs due to very fine-grained materials, particularly in paste form or if chemically aggressive wear materials are present.
  • a bumpered hard material deposits nickel layer is very z * er and impact-resistant and much more resistant to wear in the ink roller operation as the previously known hard chrome coating.
  • the nickel comprising the hard material particles is slowly broken down by abrasive wear and a chemical action of the colored grains, so that the hard material particles gradually release each time they are completely released
  • the type of coating with a hard chrome seal on the tough, hard material-bearing layer can also be used advantageously for other purposes, since the hard chrome leads to a very smooth surface.
  • This smoothing of the surface has been shown to be completely surprising, since it is generally known that when electroplating a chrome layer, where there are bumps due to foreign particles in a substrate, these lead to hole formation or tip formation in the chrome, but this applies to the hard material particles which with the nickel layer during the electroplating is not the case, as extensive practical tests have shown.
  • the storage of hard materials is expediently carried out in a basic nickel electroplating bath, a constant concentration of the hard material particles to be kept in suspension being produced. Because of the small size of the hard material particles, this can be achieved by constant circulation of the electroplating bath and the suspended matter. As a result, a correspondingly uniformly distributed incorporation of the particles in the galvanized layer, in particular in the case of an ink transfer roller as a whole, is achieved, so that the coloring is completely uniform.
  • Silicon carbide can be used as hard material. Silicon nitride, silicon oxide, Kornud, worfram carbide, diamond dust etc. can also be used.
  • ERS ⁇ TZBkATT 1 to 5 show details of the inking roller and the galvanized coatings.
  • Fig. 1 shows an ink transfer roller greatly reduced
  • Fig. 2 shows a greatly enlarged top view of the surface of an ink transfer roller
  • FIG. 3 shows a cross-section of FIG. 2:
  • Fig. 4 shows a further embodiment of a cross section in a larger magnification as Fig. 3;
  • Fig. 1 shows a reduced ink transfer roller. It consists of a steel body (2) with a shaft (3) onto which a copper jacket (1) is shrunk or galvanized. The surface (4) of the jacket (1) is shown greatly enlarged in Fig. 2. It is provided with depressions (V) by knurling or preferably by embossing, which preferably has a trapezoidal cross section with a flat bottom (B) and with narrow webs (S) between them in relation to the width (W) of the depressions. The distance from deepening to deepening is the so-called grid spacing (R), which is used for high-quality rollers e.g. Is 70 ⁇ m. After the recesses (V) have been mechanically introduced, any burr that may be formed is expediently removed by galvanic polishing.
  • V grid spacing
  • FIG. 3 shows a cross section to FIG. 2 after the application of the layer (10) with the hard material granule embedding on the copper base ( 1) with the depressions (V).
  • the applied layer (10) has a thickness (D) of about 10 ⁇ , which corresponds to about 1 to 2 times the web width (SB) and is a multiple of the maximum grain size (K) of the hard materials (H), which is about Is 1 to 3 mu.
  • the volume fraction of the hard material grains in the layer material is on average about 30 to 40%, but it is achieved by a special process design that it is about 30 to 60% by volume on the flanks in the web area (5) and in the adjacent upper flank area Wells (V) and on the bottom (B) is much smaller and there is only about 10 to 20 vol%.
  • the original embossed web (S) is increased by approximately twice the layer thickness (DS) than the thickness (D) of the galvanized layer at the bottom (B) of the depressions (V).
  • the practical ratio of the layer thickness (DS) to the thickness (D) is, for example, 10 to 5 ⁇ m.
  • the relatively high hard material particle concentration on the webs (S) is achieved in that the electrolyte with the floating hard material grains (H) is moved at least as quickly tangentially relative to the roll surface over a detent length (R) as the ions in the electrolyte travel a distance medium grain diameter.
  • the relative electrolyte movement can be carried out by circulating the same and / or rotating the roller.
  • a preferred embodiment of the galvanized layer consists of a tough nickel with a silicon carbide insert.
  • the ink absorption volume of the coated surface corresponds at least to the engraved untreated surface, and it is even about 20 times larger than the ink absorption volume of the untreated surface under the specified conditions.
  • REPLACEMENT LEAFS Fig. 4 shows a further embodiment of the surface in cross section.
  • a hard chrome layer (11) which embeds the outermost hard material particles, is galvanically applied to the layer (10) with the hard material deposits.
  • the layer thickness (D1) of the outer hard chrome layer corresponds approximately to the maximum grain size; ie it is about 3 ⁇ m thick. This creates an extremely smooth and wear-resistant surface as being in the Nickelsch outside maybe 'attached hard örner by the chromium layer included.
  • FIG. 5 shows a cross section in high magnification of a coating, which can also be applied to a flat, non-engraved surface, or represents the web area of an engraved surface.
  • the protective layer (10) applied to the carrier material (T) consists of a tough embedding material, namely nickel applied in the basic electroplating bath with hard material grains (H) embedded therein, preferably made of silicon oxide.
  • the layer thickness corresponds to approximately twice to three times the particle diameter, and the volume of hard material is approximately 20 to 50% of the volume.
  • the last introduced hard material grains (H) protrude from the surface of the nickel layer (10) to a part of their diameter.
  • the smooth surface of the ink transfer roller has the further advantage that the squeegees on the printing machines do not wear out as quickly, which in turn improves the service life of the rollers. '-
  • the roller is vertically into the Circulated electroplating bath hung and preferably rotated there slowly.
  • a compressed air bubble is periodically introduced into the bottom area of the bath.

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Eine Schutzschicht (10) aus einem zähen Metall wird unter Einlagerung von Hartstoffkörnern (H) galvanisch aufgetragen, und diese Schutzschicht wird mit einer Schicht (11) aus einem härteren Metall galvanisch mit einer Schichtdicke (D1) beschichtet, die etwa einer Korngröße der Hartstoffkörner entspricht. Ein basisches Nickelbad mit schwebenden Siliziumkarbid-Hartstoffkörnern (H) und ein saures Chrombad werden verwendet. Die Farbübertragungswalze (1) rotiert mit einer solchen Oberflächengeschwindigkeit in dem Nickelbad, daß ein Rasterabstand (R) zwischen Vertiefungen (V) in einer Farbübertragungs-Walzenoberfläche mindestens in der Zeit durchlaufen wird, in der die Ionen des Nickelbades sich um eine Korngröße fortbewegen. Abstract A protective coating (10) of a tough metal is applied by galvanic deposition of grains of (H) of mechanically resistant material. This protective coating is then coated galvanically with a layer (11) of a harder metal having a thickness (D1) which corresponds approximately to the particle size of the grains of mechanically resistant material. A basic nickel bath containing silicon carbide grains (H) in suspension and an acid chromium bath are used. The spiral roller (1) rotates in the nickel bath at a surface speed such that a grid distance (R) between the cavities (V) in the surface of the roller is traversed in at least the time required for the ions in the nickel bath to travel a distance equal to the particle size.

Description

Herstellungsverfahren für abriebfeste Beschichtungen insbesondere auf Farbübertragungswalzen.
Die Erfindung betrifft eine Farbübertragungswalze mit einer abriebfesten Beschichtung und das Beschichtungsverfahren, wobei in einer Mantelschicht der Farbübertragungswalze Ver¬ tiefungen eingebracht sind und diese mit einer Schutzschicht aus abriebfesterem Material galvanisch beschichtet ist.
Aus DE-A1-33 36 374 ist eine Farbübertragungswalze bekannt, deren Mantelschicht vorzugsweise aus Kupfer besteht und in deren Walzenoberfläche Vertiefungen eingebracht worden sind, wonach ggf. eine anodische Polierung erfolgte, und auf deren Oberfläche eine Hartchromschicht galvanisch aufgetragen wurde. Farbübertragungswalzen dieser Art sind im Anwendungs¬ betrieb einem erheblichen Verschleiß unterworfen, da die Farbpartikel und die Paoieroberf1äche des zu bedruckenden Papieres abrasiv wirken.
Es ist weiterhin aus US-PS-4,301 ,730 eine Farbübertragungs¬ walze aus Aluminium bekannt, die in einem Flammspritz¬ verfahren mit einer harten Oxidschicht versehen ist, die eine relativ geringe Abnutzung zeigt: edoch ist der Aluminium-Grundkörper sehr schlagempfindlich, so daß oft Beschädigungen und ein Abblättern der Oxidschicht auftreten. Darüberhinaus ist das Fla msoritzverfahren sehr aufwendig und nur für grob gerasterte Walzen verwendbar, und es bringt nachteilig einen Verlust an Farbaufnahmekapazität von etwa 50 % .
ERSÄTZBLÄTT Es ist Aufgabe der Erfindung eine Farbübertragungswalze zu offenbaren, die relativ einfach herzustellen ist, eine rel tiv große Farbübertragungskapazität hat, die etwa der der gravierten, unbeschichteten Walze entspricht, und die wesentlich abriebfester und gleichzeitig schlagfester ist als die bekannten Farbübertragungswalzen.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die aufgebrachte Schutzschicht aus einem zähen Metall besteht, in das Hartstoffkörner eingelagert sind, deren Korngröße etwa 1 bis 3 um beträgt, und daß die Schutzschicht eine Schichtdicke aufweist, die etwa dem 1- bis 3-fachen der Korngröße entspricht.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteranspruchen angegeben.
Das Verfahren und die damit erzeugte Beschichtung sind in einer weiterentwickelten Form auch für andere Anwendungen vorteilhaft einsetzbar, wenn außer einer hohen Abriebfestig¬ keit auch eine relativ zur Korngröße der Hartstoffkörner geringe Oberflächenrauhigkeit gefordert ist oder wenn ein abrasiever Verschleiß durch sehr feinkörnige Materialien insbesondere in Pastenform auftritt oder wenn chemisch aggressive Verschleißstoffe vorhanden sind.
Eine mit Hartstoffeinlagerungen versehende Nickelschicht ist sehr z*äh und schlagfest und im Farbwalzenbetrieb wesentlich verschleißfester als die vorbekannte Hartchrombeschichtung.
Das die Hartstoffpartikel umfassende Nickel wird iedoch durch abrasiven Verschleiß und eine chemische Einwirkung der Farbkörner langsam abgebaut, so daß -jeweils nach ihrer völligen Freisetzung die Hartstoffpartikel nach und nach
E SATZBLÄTT verloren gehen. Dieses abrasive und chemische Verschleißen des Nickels wird bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Beschichtung nämlich durch eine darübergebrachte dünne Hartverchromung, deren Schichtdicke etwa der Korngröße der Hartstof partikel entspricht, weitgehend ausgeschaltet, so daß dadurch eine weitere Vervielfachung der Verschleiß- fesigkeit erreichbar ist.
Die Beschichtungsart mit einer Hartchromversiegelung auf der zähen, die Hartstoffe tragenden Schicht ist auch für andere Zwecke vorteilhaft einsetzbar, da das Hartchrom zu einer sehr glatten Oberfläche führt. Diese Glättung der Oberfläche hat sich völlig überraschend gezeigt, da im allgemeinen bekannt ist, daß beim Aufgalvanisieren einer Chromschicht, dort wo Erhebungen durch Fremdpartikel in einem Untergrund sind, diese zu einer Lochbildung oder einer Spitzenbildung im Chrom führen, was jedoch bei den Hartstoffpartikeln, die mit der Nickelschicht bei der Galvanisierung eingebracht werden, nicht der Fall ist, wie umfangreiche praktische Versuche zeigten.
Die Einlagerung von Hartstoffen wird zweckmäßig in einem basischen Nickelgalvanisierungsbad vorgenommen, wobei eine konstante Konzentration der in Schwebe zu haltenden Hartstoffpartikel hergestellt wird. Wegen der Kleinheit der Hartstoffpartikel läßt sich dies durch ständige Umwälzung des Galvanisierbades und der Schwebestoffe erreichen. Dadurch wird eine entsprechend gleichmäßig verteilte Einla¬ gerung der Partikel in die galvansierte Schicht, insbeson¬ dere bei einer Farbübertragungswalze insgesamt gesehen, erreicht, so daß die Farbgebung völlig gleichmaßig ist.
Es hat sich bei Versuchen zur Aufbringung von Schutzschich¬ ten auf die geprägte Oberfläche von Farbübertragungswalzen
ERSAT überraschend gezeigt, daß es möglich ist, durch die Erzeu¬ gung einer bestimmten Tangentialgeschwindigkeit des mit den Schwebestoffen beladenen Elektrolyten zur zu galvanisieren¬ den, gravierten Oberfläche, daß sich die Hartstoffpartikel, im Detail gesehen, vorwiegend auf den Stegen zwischen den Vertiefungen und nicht an deren Flanken oder auf dem Boden der kegelstumpfförmigen Vertiefungen ablagern, so daß sich durch die Beschichtung keine zu erwartende Verringerung der Farbaufnahmekapazität, sondern sogar eine Erhöhung derselben ergibt; denn die Schichtdicke ist dementsprechend auf den Stegen insgesamt relativ höher.
Bei den vorbekannten Farbübertragungswalzen wurden zur Erreichung hoher Standzeiten eine möglichst hohe Farb¬ kapazität durch eine tiefe Gravur und die Ausbildung relativ schmaler Stegbreiten angestrebt, so daß eine in der Praxis beim Farbdrucken erforderliche Mindestfarbkapazität auch nach einer teilweisen Abnutzung der Walze noch gegeben war. Da die neuartige Vergütung der Oberfläche durch eine Hartstoffeinlagerung in die äußerste, dünne Auflageschicht der Walze auf dem Papier und den Rakeln um ein mehrfaches längere Verschleißzeiten erbringt und da die darunter¬ liegende Schicht, in die die Prägung eingebracht ist, jedoch wesentlich schneller verschleißt, ist es vorteilhaft mög¬ lich, die Farbwalzen nur mit einer solchen Prägetiefe zu be¬ arbeiten, daß deren Farbkapazität nur geringfügig über deren Mindestmaß liegt. Hierdurch wird der Prägevorgang und die polierende Nachbearbeitung vereinfacht. Außerdem kann in den Fällen, in denen ein grobes Raster genügt, eine preis¬ günstigere Rändelung statt einer Prägung verwandt werden.
Als Hartstoff kann Siliziumkarbid verwandt werden, jedoch sind u.a. Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Kornud, Worframkarbid, Diamantstaub etc. ebenso verwendbar.
ERSÄTZBkATT In den Fig. 1 bis 5 sind Einzelheiten der Farbwalze und der galvanisierten Beschichtungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Farbübertragungswalze stark verkleinert;
Fig. 2 zeigt eine stark vergrößerte Aufsicht auf die Oberfläche einer Farbübertragungswalze;
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt-Ausschnitt zu Fig. 2:
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung eines Querschnittes in stärkeren Vergrößerung wie Fig. 3;
Fig. 5 zeigt einen stark vergrößerten Querschnitt einer Beschichtung.
Fig. 1 zeigt eine Farbübertragungswalze verkleinert. Sie besteht aus einem Stahlkörper (2) mit einer Welle (3) auf die ein Kupfermantel (1) aufgeschrumpft oder auf alvanisiert ist. Die Oberfläche (4) des Mantels (1) ist stark vergrößert in Fig. 2 dargestellt. Sie ist durch Rändeln oder vorzugs¬ weise durch Prägung mit Vertiefungen (V) versehen, die vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt mit flachem Boden (B) und mit im Verhältnis zur Weite (W) der Vertiefun¬ gen schmalen Stegen (S) zwischen diesen aufweist. Der Abstand von Vertiefung zur Vertiefung ist der sogenannte Rasterabstand (R) , der bei hochwertigen Walzen z.B. 70 μm beträgt. Nach der mechanischen Einbringung der Vertiefungen (V) wird evtl. entstehender Grat zweckmäßig durch galvanisches Polieren entfernt.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt zu Fig. 2 nach der Aufbrin¬ gung der Schicht (10) mit der Hartstoffkörnereinlagerung auf die Kupfergrundlage (1) mit den Vertiefungen (V).
ERSATZBfcÄTT Die aufgebrachte Schicht (10) hat eine Dicke (D) von etwa 10 μ , die etwa der 1- bis 2-fachen Stegbreite (SB) entspricht und ein mehrfaches der maximalen Korngröße (K) der Hartstof örner (H) beträgt, die etwa 1 bis 3 mu beträgt. Der Volumenanteil der Hartstoffkörner in dem Schichmaterial beträgt im Durchschnitt etw 30 bis 40 % , jedoch wird durch eine besondere Verfahrensausgestaltung erreicht, daß er im Stegbereich (5) und im benachbarten oberen Flankenbereich ca. 30 bis 60 Vol.% beträgt jedoch an den Flanken der Vertiefungen (V) und auf deren Boden (B) wesentlich geringer ist und dort nur etwa 10 bis 20 Vol% beträgt. Hierdurch wird der ursprüngliche geprägte Steg (S) um etwa eine doppelt so hohe Schichtdicke (DS) erhöht als die Dicke (D) der galvanisierten Schicht am Boden (B) der Vertiefungen (V) beträgt. Die praktischen Verhältnisse der Schichtdicke (DS) zur Dicke (D) beträgt z.B. 10 zu 5 um. Die relativ hohe Hartstoffpartikelkonzentration auf den Stegen (S) wird dadurch erreicht, daß der Elektrolvt mit den schwebenden Hartstoffkörnern (H) mindestens so schnell tangential relativ zur Walzenoberfläche über eine Rastelänge (R) bewegt wird, wie sich die Ionen im Elektrolyten über die Strecke eines mittleren Hartstoff-Korndurchmessers bewegen. Die relative Elektrolytbewegung kann durch eine Umwälzung desselben und/oder eine Rotation der Walze erfolgen.
Eine bevorzugte Ausführung der galvanisierten Schicht besteht aus einem zähen Nickel mit einer Siliziumkarbid¬ einlagerung. Das Farbaufnahmevolumen der beschichteten Oberfläche entspricht zumindest der gravierten unbehandelten Oberfläche und es ist bei den angegebenen Verhältnissen sogar etwa 20 größer als das Farbaufnahmevolumen der unbehandelten Oberfläche..
ERSÄTZBLÄTT Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Oberfläche im Querschnitt. Hierbei ist auf die Schicht (10) mit den Hartstoffeinlagerungen eine Hartchromschicht (11) galvanisch aufgetragen, die die äußersten Hartstoffpartikel einbettet. Die Schichtdicke (D1 ) der äußeren Hartchromschicht entspricht etwa der maximalen Korngröße; d.h. sie ist etwa 3 μm dick. Somit entsteht eine äußerst glatte und abriebfeste Oberfläche, da die in der Nickelsch'icht außen angelagerten Hartstoff örner durch die Chromschicht eingeschlossen werden.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt in starker Vergrößerung von einer Beschichtung, die auch auf einer ebenen, nicht gravierten Oberfläche aufgebracht sein kann, oder den Stegbereich einer gravierten Oberfläche darstellt. Die auf dem Trägermaterial (T) aufgebrachte Schutzschicht (10) besteht aus einem zähen Einbettungsmaterial, nämlich im basischen Galvanisierungsbad aufgebrachtem Nickel mit darin eingelagerten Hartstoffkörnern (H), vorzugsweise aus Siliziumoxid. Die Schichtdicke entspricht etwa dem Doppelten bis Dreifachen der Partikeldurchmesser, und der Hartstoff¬ anteil liegt Volumenmäßig bei etwa 20 bis 50% der Schicht Die zuletzt eingebrachten Hartstoffkörner (H) ragen aus der Oberfläche der Nickelschicht (10) zu einem Teil ihres Durchmessers heraus. Die Schutzschicht (10), die Abrieb¬ festigkeit und Schlagfestigkeit bietet, jedoch eine Rauhigkeit durch die herausragenden Hartstoffkörner (H) aufweist, ist vorteilhaft durch eine Hartchromschicht (11) geglättet und gegen chemischen und feinkörnigen abrasiven Verschleiß geschützt. Es zeigt sich, daß das Chrom im sauren Bad um die Hartstoff artikel (H) herum keine Lochbildung aufweist und über den Partikeln keine Nadeln oder Erhöhungen bildet.
ERSÄTZBLATT Die glatte Oberfläche der Farbübertragungswalze bringt den weiteren Vorteil, daß die Rakel an den Druckmaschinen nicht so schnell verschleißen, was wieder die Lebensdauer der Walzen verbessert. ' -
Zur Erreichung einer gleichmäßigen Verteilung der Hartstoff¬ partikel (H) über die Oberfläche einer Farbübertragungswalze insgesamtgesehen und zur Erreichung einer relativ erhöhten Konzentration der Hartstoffpartikel (H) auf den Stegberei¬ chen verglichen zu den Flanken und Bodenbereichen der Vertiefungen wird die Walze vertikal in das ständig umgewälzte Galvanisierbad gehängt und dort vorzugsweise • langsam gedreht.
Um die Hartstoffpartikel in Schwebe zu halten wird periodisch ein Druckluftblaseπstro im Bodenbereich des Bades eingeleitet.
Als günstig haben sich folgende Betriebsbedingungen für eine Farbübertragungswalze mit einem 70μ m Raster erwiesen:
- Umfangsgeschwindigkeit 120 mm/sec. , Badtemperatur 55βC,
2 Galvanisierstromdichte 2 A/dm der Oberflächenprojektion, d.h. ohne Berücksichtigung der Oberflächenvergrößerung durch die Gravur, basisches Nickelbad.
- Badtemperatur 55#C, Stromdichte 35 A/dm2 der Oberflächen¬ projektion, saures Chrombad.
ERSATZBLΆTT

Claims

Patentansprüche
1. Farbübertragungswalze, in deren Mantelschicht (1) Vertiefungen (V) eingebracht sind, und die mit einer Schutzschicht (10) aus abriebfesterem Material galvanisch beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachte Schutzschicht (10) aus einem zähen Metall besteht, in das Hartstoffkörner (H) eingelagert sind, deren Korngröße etwa 1 bis 3 μm beträgt, und daß die Schutzschicht eine Schichtdicke aufweist, die etwa dem 1 bis 3-fachen der Korngröße entspricht.
2. Farbübertragungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenanteil der Hartstoffkörner (H) im Bereich von Stegen (S) zwischen den Vertiefungen (V) 30 bis 60 % beträgt und im Bereich von Flanken und Böden (B) der Vertiefungen (V) 10 bis 30 % des einbettenden Schicht¬ materials beträgt.
3. Farbübertragungswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (10) eine Schicht¬ dicke (DS) in einem Bereich der Stege (S) hat, die das 1- bis 2-fache einer Stegbreite (SB) der Stege (S) beträgt, und daß die Schutzschicht an den Böden eine Dicke (D) hat, die etwa halb so groß wie die Schichtdicke (DS) ist.
4. Farbübertragungswalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffkörner (H) aus Siliziumkarbid bestehen und das einbettende Material Nickel ist.
5. Farbübertragungswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke (DS) 10 μm beträgt.
ERSÄTZBLATT
6. Farbübertragungswalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzchicht (10) aus dem zähen Metallmaterial mit den eingelagerten Hart- stoffkörnern (H) -eine erste. Schutzschicht ist, auf die eine weitere Schicht (11) galvanisch aufgetragen ist, die aus einem abriebfesteren Material als die erste Schutzschicht (10) besteht und deren Schichtdicke (D1 ) etwa der Korngröße der Hartstoffkörner (H) entspricht.
7. Farbübertragungswalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (11) aus Hartchrom besteht.
8. Farbübertragungswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke (D1 ) der Hartchromschicht 1,5 bis 3 μm beträgt.
9. Farbübertragungswalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffkörner (H) aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Korund oder Wolfram- karbid, Diamant oder Mischungen daraus bestehen.
10. Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten Beschichtung, durch galvanisches Auftragen einer ersten Schutzchicht (10) eines zähen Metalles aus einem Elektrolyten unter Einbettung von in dem Elektrolyten in Schwebe gehaltenen Hartstoffpatikeln (H) in die Schutzschicht (10) mit einer Schichtdicke, die etwa dem 1- bis 3-fachen einer Korngröße der Hartstoffpartikel (H) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die erste Schutzschicht (10) eine weitere Schicht (11) aus einem Metallmaterial einer größeren Härte, als sie das zähe Metall der erste Schutzschicht (10) aufweist, in einer Schichtdicke (DI) galvanisch aufgetragen wird, die etwa der halben bis einer Korngröße der" Hartstoffpartikel. (H) entspricht.
"jaZ ' -a'. k 1
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zähe Metall aus einem basischen Nickelbad ausgeschieden wird und die Hartstoffpartikel (H), die aus Siliziumkarbid bestehen und eine Korngröße von etwa 1 bis 3 μm aufweisen, durch Umwälzung in dem Nickelbad in einer solchen Konzentration in Schwebe gehalten werden, daß der Hartstoffvolumenanteil in der Schutzschicht etwa bei 30 bis 40 % liegt, und das Metallmaterial der zweiten Schicht (11) als Hartchrom aus einem sauren Chrombad abgeschieden wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung einer Farbübertragungswalze (1), in deren Oberfläche Vertiefungen (V) in einem Rasterabstand (R) eingeprägt sind, das Nickelbad in einer solchen Geschwindigkeit guer zur Oberfläche bewegt wird, daß es mindesten einen Rasterabstand in der Zeit zurücklegt, in der die Ionen sich durch den Galvanisierungsstro um eine Strecke einem Korndurchmesser entsprechend auf die Oberfläche zubewegen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Nickelbades zur Walzenoberfläche durch das Umwälzen des Nickelbades und/oder eine Bewegung der Farbübertragungswalze (1) im Nickelbad erreicht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbübertragungswalze (1) mit ihrer Walzenachse vertikal orientiert in das Nickelbad eingebracht wird und dann um die Walzenachse gedreht wird.
ERSATZBLATT
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbübertragungswalze (1 ) mit einer Walzenumfangsgeschwindigkeit von 120 mm/sec in dem
Nickelbad gedreht wird und auf einer Temperatur von ca. 55 C
2 gehalten wird und die Galvanisierstromdichte 2 A/dm der projizierten Oberfläche verwandt wird und vorzugsweise das Nickelbad mit einem Luftblasenstrom periodisch durchsetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbübertragungswalze (1) mit einer Walzenumfangsgeschwindigkeit von 120 mm/sec in dem Chrombad gedreht wird und dessen Badtemperatur auf 55*C gehalten wird und eine Galvanisierstromstärke von 35 A/dm verwandt wird.
ERSATZBLATT
EP19880900362 1987-07-14 1987-12-16 Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen Expired - Lifetime EP0322423B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8709645U 1987-07-14
DE8709645U DE8709645U1 (de) 1987-07-14 1987-07-14 Farbübertragungswalze mit Schutzschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0322423A1 true EP0322423A1 (de) 1989-07-05
EP0322423B1 EP0322423B1 (de) 1991-10-16

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19880900362 Expired - Lifetime EP0322423B1 (de) 1987-07-14 1987-12-16 Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0322423B1 (de)
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