EP0322423B1 - Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen - Google Patents

Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen Download PDF

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EP0322423B1
EP0322423B1 EP19880900362 EP88900362A EP0322423B1 EP 0322423 B1 EP0322423 B1 EP 0322423B1 EP 19880900362 EP19880900362 EP 19880900362 EP 88900362 A EP88900362 A EP 88900362A EP 0322423 B1 EP0322423 B1 EP 0322423B1
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EP
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fact
per
layer
protective layer
ink roller
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Wolfgang Schauer
Günter EISNER
Kurt Zecher
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Kurt Zecher GmbH
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Kurt Zecher GmbH
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41N2207/00—Location or type of the layers in shells for rollers of printing machines
    • B41N2207/02—Top layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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 may have been carried out, and a hard chrome layer has been galvanically applied to 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, whose 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 method 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, especially in paste form, or if chemically aggressive wear materials are present.
  • a nickel layer provided with hard material deposits is very tough and impact-resistant and much more wear-resistant in ink roller operation than 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 are released little by little after their complete release get lost.
  • This abrasive and chemical wear of the nickel is largely eliminated in an advantageous further development of the coating by a thin hard chrome plating, the layer thickness of which corresponds approximately to the grain size of the hard material particles, so that a further multiplication of the wear resistance can be achieved.
  • 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 a chrome layer is electroplated, 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 plating bath, with a constant concentration of the hard material particles to be kept in suspension. will be 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. A correspondingly uniformly distributed incorporation of the particles into the galvanized layer, particularly when viewed as a whole with an ink transfer roller, is achieved, so that the coloring is completely uniform.
  • Silicon carbide can be used as the hard material, but silicon nitride, silicon oxide, corundum, worframe carbide, diamond dust etc. can also be used.
  • 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 knurls or preferably by embossing with depressions (V), which preferably have 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 grain storage on the plastic base (1) with the depressions (V).
  • the applied layer (10) has a thickness (D) of approximately 10 ⁇ m, which corresponds approximately to 1 to 2 times the web width (SB) and is a multiple of the maximum grain size (K) of the hard material grains (H), which is approximately 1 is up to 3 ⁇ m.
  • 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 about twice the layer thickness (DS) than the thickness (D) of the galvanized layer at the bottom (B) of the depressions (V) is -
  • the practical ratios of the layer thickness (DS) to Thickness (D) is e.g. B. 10 to 5 microns.
  • 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 tangentially relative to the roller surface over a grid length (R) at least as fast as the ions in the electrolyte travel a distance medium hard 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% larger than the ink absorption volume of the untreated surface under the specified conditions.
  • 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 inclusions.
  • the layer thickness (D1) of the outer hard chrome layer corresponds approximately to the maximum grain size; i.e. it is about 3 ⁇ m thick. This creates an extremely smooth and abrasion-resistant surface, since the hard material cores deposited on the outside in the nickel layer are enclosed by the chrome layer.
  • 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% by volume of the layer.
  • the last introduced hard material grains (H) protrude from the surface of the nickel layer (10) to a part of their diameter.
  • the protective layer (10) which offers abrasion resistance and impact resistance, but has a roughness due to the outstanding hard material grains (H), is advantageously smoothed by a hard chrome layer (11) and protected against chemical and fine-grained abrasive wear. It can be seen that the chromium in the acid bath has no hole formation around the hard material particles (H) and does not form any needles or elevations over the particles.
  • the smooth surface of the ink transfer roller has the further advantage that the squeegees do not wear out so quickly on the printing presses, which in turn improves the service life of the rollers.
  • the roller Seen overall to achieve a uniform distribution of the hard material particles (H) over the surface of an ink transfer roller and to achieve a relatively increased concentration of the hard material particles (H) on the web areas compared to the flanks and bottom areas of the depressions, the roller is hung vertically in the constantly circulating electroplating bath and there preferably rotated slowly.
  • a stream of compressed air bubbles is periodically introduced into the floor area of the bath.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Farbübertragungswalze mit einer abriebfesten Beschichtung und das Beschichtungsverfahren, wobei in einer Mantelschicht der Farbübertragungswalze Vertiefungen eingebracht sind und diese mit einer Schutzschicht aus abriebfesterem Material galvanisch beschichtet ist.
  • Aus DE-A1-3336374 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 Anwendungsbetrieb einem erheblichen Verschleiß unterworfen, da die Farbpartikel und die Papieroberfläche des zu bedruckenden Papieres abrasiv wirken.
  • Es ist weiterhin aus US-PS-4,301,730 eine Farbübertragungswalze aus Aluminium bekannt, die in einem Flammspritz-verfahren mit einer harten Oxidschicht versehen ist, die eine relativ geringe Abnutzung zeigt: jedoch ist der Aluminium-Grundkörper sehr schlagempfindlich, so daß oft Beschädigungen und ein Abblättern der Oxidschicht auftreten. Darüberhinaus ist das Flammspritzverfahren sehr aufwendig und nur für grob gerasterte Walzen verwendbar, und es bringt nachteilig einen Verlust an Farbaufnahmekapazität von etwa 50%.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Farbübertragungswalze zu offenbaren, die relativ einfach herzustellen ist, eine relativ 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 µm beträgt, und daß die Schutzschicht eine Schichtdicke aufweist, die etwa dem 1- bis 3-fachen der Korngröße entspricht.
  • Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das Verfahren und die damit erzeugte Beschichtung sind in einer weiterentwickelten Form auch für andere Anwendungen vorteilhaft einsetzbar, wenn außer einer hohen Abriebfestigkeit auch eine relativ zur Korngröße der Hartstoffkörner geringe Oberflächenrauhigkeit gefordert ist oder wenn ein abrasiver Verschleiß durch sehr feinkörnige Materialien insbesondere in Pastenform auftritt oder wenn chemisch aggressive Verschleißstoffe vorhanden sind.
  • Eine mit Hartstoffeinlagerungen versehende Nickelschicht ist sehr zäh und schlagfest und im Farbwalzenbetrieb wesentlich verschleißfester als die vorbekannte Hartchrombeschichtung.
  • Das die Hartstoffpartikel umfassende Nickel wird jedoch durch abrasiven Verschleiß und eine chemische Einwirkung der Farbkörner langsam abgebaut, so daß jeweils nach ihrer völligen Freisetzung die Hartstoffpartikel nach und nach 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 Hartstoffpartikel entspricht, weitgehend ausgeschaltet, so daß dadurch eine weitere Vervielfachung der Verschleiß-festigkeit 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 Einlagerung der Partikel in die galvansierte Schicht, insbesondere bei einer Farbübertragungswalze insgesamt gesehen, erreicht, so daß die Farbgebung völlig gleichmaßig ist.
  • Es hat sich bei Versuchen zur Aufbringung von Schutzschichten auf die geprägte Oberfläche von Farbübertragungswalzen überraschend gezeigt, daß es möglich ist, durch die Erzeugung einer bestimmten Tangentialgeschwindigkeit des mit den Schwebestoffen beladenen Elektrolyten zur zu galvanisierenden, 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 Farbkapazität 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 darunterliegende Schicht, in die die Prägung eingebracht ist, jedoch wesentlich schneller verschleißt, ist es vorteilhaft möglich, die Farbwalzen nur mit einer solchen Prägetiefe zu bearbeiten, 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 preisgünstigere Rändelung statt einer Prägung verwandt werden.
  • Als Hartstoff kann Siliziumkarbid verwandt werden, jedoch sind u. a. Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Korund, Worframkarbid, Diamantstaub etc. ebenso verwendbar.
  • 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 aufgalvanisiert ist. Die Oberfläche (4) des Mantels (1) ist stark vergrößert in Fig. 2 dargestellt. Sie ist durch Rändeln oder vorzugsweise durch Prägung mit Vertiefungen (V) versehen, die vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt mit flachem Boden (B) und mit im Verhältnis zur Weite (W) der Vertiefungen 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 Aufbringung der Schicht (10) mit der Hartstoffkörnereinlagerung auf die Kunfergrundlage (1) mit den Vertiefungen (V).
  • Die aufgebrachte Schicht (10) hat eine Dicke (D) von etwa 10 µm, die etwa der 1- bis 2-fachen Stegbreite (SB) entspricht und ein mehrfaches der maximalen Korngröße (K) der Hartstoffkörner (H) beträgt, die etwa 1 bis 3 µm 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 µm. Die relativ hohe Hartstoffpartikelkonzentration auf den Stegen (S) wird dadurch erreicht, daß der Elektrolyt mit den schwebenden Hartstoffkörnern (H) mindestens so schnell tangential relativ zur Walzenoberfläche über eine Rasterlänge (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 Siliziumkarbideinlagerung. 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.
  • 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 Nickelschicht außen angelagerten Hartstoffköner 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 Hartstoffanteil 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 Abriebfestigkeit 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 Hartstoffpartikel (H) herum keine Lochbildung aufweist und über den Partikeln keine Nadeln oder Erhöhungen bildet.
  • 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 Hartstoffpartikel (H) über die Oberfläche einer Farbübertragungswalze insgesamtgesehen und zur Erreichung einer relativ erhöhten Konzentration der Hartstoffpartikel (H) auf den Stegbereichen 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 Druckluftblasenstrom im Bodenbereich des Bades eingeleitet.
  • Als günstig haben sich folgende Betriebsbedingungen für eine Farbübertragungswalze mit einem 70 µm Raster erwiesen:
    • ― Umfangsgeschwindigkeit 120 mm/sec., Badtemperatur 55°C, Galvanisierstromdichte 2 A/dm² 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.

Claims (16)

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 Planken und Böden (B) der Vertiefungen (V) 10 bis 30% des einbettenden Schichtmaterials beträgt.
3. Farbübertragungswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (10) eine Schichtdicke (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 Nickell ist.
5. Farbübertragungswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke (DS) 10 µm beträgt.
6. Farbübertragungswalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzchicht (10) aus dem zähen Metallmaterial mit den eingelagerten Hartstoffkörnern (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 Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffkörner (H) aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Korund oder Wolframkarbid, 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 Hertstoffpartikel (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 Schichdicke (D1) galvanisch aufgetragen wird, die etwa der halben bis einer Korngröße der Hartstoffpartikel (H) entspricht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zähe Metall aus einem basischen Nickelbad ausgeschieden wird und die Hartstoffpartikel (H), die aus Siliziumkarbid besteben 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 quer zur Oberfläche bewegt wird, daß es mindesten einen Rasterabstand in der Zeit zurücklegt, in der die Ionen sich durch den Galvanisierungsstrom 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.
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 gehalten wird und die Galvanisierstromdichte 2 A/dm² der projizierten Oberfläche verwandt wird und vorzugsweise das Nickelbad mit einem Luftblasenstrom periodisch durchaetzt 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/dm² verwandt wird.
EP19880900362 1987-07-14 1987-12-16 Herstellungsverfahren für abriebfeste beschichtungen insbesondere auf farbübertragungswalzen Expired - Lifetime EP0322423B1 (de)

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EP0322423A1 EP0322423A1 (de) 1989-07-05
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