EP0999043A1 - Verschleisshemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten - Google Patents

Verschleisshemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten Download PDF

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EP0999043A1 EP99121441A EP99121441A EP0999043A1 EP 0999043 A1 EP0999043 A1 EP 0999043A1 EP 99121441 A EP99121441 A EP 99121441A EP 99121441 A EP99121441 A EP 99121441A EP 0999043 A1 EP0999043 A1 EP 0999043A1
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Definitions

  • the invention relates to a wear-resistant, color-repellent coating, especially of printing machine components, such as. B. guide and pull rollers, Hopper tips, derivations etc.
  • the components are in folders Roll machines often interfere with their function due to ink deposition.
  • Teflon and copy varnish are named as sealing materials.
  • Silicon-repellent surface properties are not only used to transport the printed paper needed in the printing press, but in the case of waterless offsets, also called the TORAY process, to replace the Dampening solution film on the printing plate in the form of a silicone film.
  • silicone identifies an extensive group of synthetic polymers Compounds in which silicon atoms pinch over and / or oxygen atoms are linked like a network and through the remaining valences of the silicon Hydrocarbon residues (mostly methyl groups) are saturated. Another The term for the silicones is polyorganosiloxanes.
  • the invention is based on the object for low-wear Coatings, especially of printing machine components Finding sealer that is a permanent paint-repellent Surface properties result and that also has a high resistance compared to conventional printing technology cleaning agents.
  • the object on which the invention is based is achieved by the features of claim 1 and by the characterizing method steps of claim 6, namely by the fact that the printing press component to be protected firstly consists of a wear-resistant layer, preferably of oxide ceramic such as, for. B. Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 or ZrO 2 or mixtures thereof, or from low-wear hard metals such. B.
  • WC / Co, Cr 3 C 2 / NiCr, NiCrBSi, WC / Ni, molybdenum, etc. is preferably applied by thermal spray processes such as atmospheric plasma spraying and high-speed flame spraying and secondly with a seal in the form of a sealer from the group of polyorganosiloxanes in particular Polyhydrogenmethylsiloxan is treated, or is, which hardens at 100 ° C to 170 ° C.
  • polyhydrogenmethylsiloxane in particular is also one Resealing, even locally, possible in the printing press without the to have to remove the relevant component.
  • the protective against wear Coating a thickness of 0.03 to 1.5 mm, preferably 0.1 mm.
  • the coating, sealing and curing can also be carried out on a Printing machine components are made that are not made of steel, but Lightweight construction materials such as aluminum, magnesium, titanium or fiber-reinforced Plastic is made.
  • the oxide ceramic or hard metal layer protecting against wear does not have to be applied by thermal spraying, but can also be applied by Coating processes such as PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), sintering, hot isostatic presses, electroplating, explosive plating, Cladding, soldering, adhesive techniques or reactive processes applied become.
  • Coating processes such as PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), sintering, hot isostatic presses, electroplating, explosive plating, Cladding, soldering, adhesive techniques or reactive processes applied become.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten, insbesondere von Rollenmaschinen, die in ihrer Funktion durch Farbablage gestört werden und dann zum völligen Prozeßzusammenbruch führen können. Um für diese verschleißarme Beschichtung eine Versiegelung zu schaffen, die eine dauerhafte farbabweisende Oberflächeneigenschaft ergibt und die zusätzlich über eine hohe Resistenz gegenüber üblichen drucktechnischen Reinigungsmitteln verfügt, ist die zu schützende Druckmaschinenkomponente zuerst beispielsweise durch thermisches Spritzen mit Oxidkeramik oder Hartmetall versehen und zusätzlich mit einem Siegler vom Typ Polyorganosiloxan, insbesondere Potyhydrogenmethylsiloxan, einschließlich notwendiger thermischer Aushärtung bei moderaten 100° C bis 170° C gegen Farbablage behandelt. Die Versiegelung kann auch nach einer Schleif- und Polierbehandlung der Verschleißschutzschicht erfolgen, oder wenn nötig, auch in der Druckmaschine zonal nachträglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten, wie z. B. Leit- und Zugwalzen, Trichterspitzen, Ableitzungen etc.. Die Komponenten werden in Falzapparaten von Rollenmaschinen häufig durch Farbablage in ihrer Funktion gestört.
In verschiedenen Bereichen einer Druckmaschine besteht somit ein Bedarf an Oberflächen, die bei hoher Verschleißbeständigkeit gegen Gleitbewegungen des Papiers gleichzeitig weder von weggeschlagener noch von frischer Offsetfarbe benetzt werden dürfen.
Erfahrungsgemäß hat Farbablage letztlich immer eine Dimensionsänderung der Komponenten zur Folge, so daß neben Verschmiereffekten des bedruckten Papiers auch noch nachlassende Präzision bis hin zum Funktionsversagen z. B. des Falzapparates auftreten. Durch zunehmende Papiergeschwindigkeiten werden sowohl die Verschleißproblematik als auch das Problem der Farbablage verschärft.
Gleiches kann auch für die Bogenwendung gesagt werden, da hier beidseitig bedruckte Papierbögen mit nicht weggeschlagener Farbe bei zunehmenden Geschwindigkeiten paßgenau transportiert werden müssen. Bezüglich dieser Problematik wurde bereits gemäß der DE 29 14 255 A1 versucht, durch spezielle Zylinderbeschichtungen, bestehend aus verschleißfesten Metallen oder Metalloxiden, sowie einen darin verankerten Siegelstoff dem Verschleiß und der Farbablage entgegenzutreten.
In der DE 29 14 255 A1 werden als Siegelstoffe Teflon und Kopierlack benannt.
Beide Siegelstoffe sind jedoch dafür bekannt, daß sie in schnellen Rollenmaschinen über eine völlig unzureichende Lebensdauer verfügen und im Falle des Teflons auch noch verfahrensbedingt zu einer erheblichen Erwärmung des zu beschichtenden Bauteils führen, so daß maßlicher Verzug auftreten kann. Die Sintertemperatur von Teflon liegt im Bereich von 300° C und ist damit ausreichend hoch, um bei Präzisionswalzen, insbesondere wenn es sich um Schweißkonstruktionen handelt, Maßverzug zu verursachen.
Farbabweisende Oberflächeneigenschaften werden nicht nur zum Transport des bedruckten Papiers in der Druckmaschine benötigt, sondern im Fall des wasserlosen Offsets, auch TORAY-Prozeß genannt, zur Substitution des Feuchtmittelfilms auf der Druckplatte in Form eines Siliconfilms. Der Begriff Silicon kennzeichnet eine umfangreiche Gruppe von synthetischen polymeren Verbindungen, in denen Siliciumatome über Sauerstoffatome keifen- und/oder netzartig verknüpft sind und die restlichen Valenzen des Siliciums durch Kohlenwasserstoffreste (meist Methylgruppen) abgesättigt sind. Eine andere Bezeichnung für die Silicone ist Polyorganosiloxane.
Diese Siliconfilme auf den Wasserlos-Druckplatten zeigen neben ihren praktisch perfekten farbabweisenden Eigenschaften zusätzlich noch eine überraschend hohe Abriebfestigkeit, da in zahlreichen modernen Maschinen der sogenannte Deltaeffekt zur Beseitigung von drucktechnischen Residuen, wie z. B. Papier- oder Staubkrümel, benutzt wird. Der Deltaeffekt ist nichts anderes als ein geringer Schlupf im Prozentbereich zwischen der Feuchtauftragswalze und dem Plattenzylinder und ist ausführlich in der US 4,724,764 beschrieben.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für verschleißarme Beschichtungen, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten eine Versiegelung zu finden, die eine dauerhafte farbabweisende Oberflächeneigenschaft ergibt und die zusätzlich über eine hohe Resistenz gegenüber üblichen drucktechnischen Reinigungsmitteln verfügt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Anspruchs 6 gelöst, nämlich dadurch, daß die zu schützende Druckmaschinenkomponente erstens aus einer verschleißhemmenden Schicht, vorzugsweise aus Oxidkeramik wie z. B. Al2O3, Cr2O3, TiO2, SiO2 oder ZrO2 bzw. Mischungen daraus, oder aus verschleißarmen Hartmetallen wie z. B. WC/Co, Cr3C2/NiCr, NiCrBSi, WC/Ni, Molybdän etc. besteht, vorzugsweise durch thermische Spritzverfahren wie atmosphärisches Plasmaspritzen und Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgetragen wird und zweitens mit einer Versiegelung in Form eines Sieglers aus der Gruppe der Polyorganosiloxane insbesondere Polyhydrogenmethylsiloxan behandelt ist, bzw. wird, der bei 100° C bis 170° C aushärtet.
Je nach Druckmaschinenkomponente sind Oberflächengüten erforderlich, die einen Schleif- und Poliervorgang nach dem Beschichten erforderlich machen. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, die Schleifbearbeitung unmittelbar nach dem Beschichten durchzuführen, um erst danach die Versiegelung mit einem Polyhydrogenmethylsiloxan-Siegler vorzunehmen.
Aufgrund der moderaten Aushärtetemperaturen der Siegler vom Typ Polyorganosiloxane. inbesondere Polyhydrogenmethylsiloxan ist auch eine Nachversiegelung, auch örtlich begrenzt, in der Druckmaschine möglich, ohne die betreffende Komponente ausbauen zu müssen.
In der bevorzugten Ausführungsform weist die vor Verschleiß schützende Beschichtung eine Dicke von 0,03 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,1 mm auf.
Die Beschichtung, Versiegelung und Aushärtung kann auch auf einer Druckmaschinenkomponente erfolgen, die nicht aus Stahl, sondern Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Magnesium, Titan oder faserverstärktem Kunststoff besteht.
Die vor Verschleiß schützende Oxidkeramik oder Hartmetallschicht muß nicht durch thermisches Spritzen aufgebracht sein, sondern kann auch durch Beschichtunysprozesse wie PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour Deposition), Sintern, Heißisostatpressen, Galvanik, Sprengplattieren, Auftragschweißen, Auflöten, Klebetechniken oder Reaktivverfahren aufgebracht werden.
Des weiteren kann bei der erfindungsgemäßen verschleißhemmenden, farbabweisenden Beschichtung eine Oberflächenrauhigkeit der vor Verschleiß schützenden Schicht funktionsgerecht eingestellt werden, die vorzugsweise zwischen 1,0 µm < Rz< 90 µm, insbesondere bei Rz = 15 bis 20 µm liegt.

Claims (13)

  1. Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten, die ein verschleißfestes Material in Form von Metalloxiden oder verschleißarmen Hartmetallen beinhaltet und mit einem Siegelstoff behandelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Siegelstoff ein Siegler aus der Gruppe der Polyorganosiloxane ist, der bei 100° C bis 170° C aushärtet.
  2. Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Siegler Polyhydrogenmethylsiloxan verwendet ist.
  3. Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor Verschleiß schützende Oxidkeramikschicht aus den Stoffen AL2O3, TiO2, Cr2O3, ZrO2, SiO2, Y2O3, CeO, CaO und MgO oder aus Mischungen der Oxidkeramiken besteht.
  4. Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor Verschleiß schützende Hartmetallschicht aus WC/Co, WC/Ni, TiC/Ni, Cr3C2/Ni, NICrBSi oder Molybdän oder aus Mischungen dieser Hartmetalle besteht.
  5. Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor Verschleiß schützende Beschichtung eine Dicke von 0,03 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,1 mm aufweist.
  6. Verfahren zur Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt eine vor Verschleiß schützende Schicht aus Oxidkeramik oder Hartmetall aufgebracht wird und in einem zweiten Schrift eine Versiegelung samt thermischer Aushärtung mit stark farbabweisenden Eigenschaften erfolgt unter Verwendung eines Sieglers vom Typ Polyorganosiloxan, insbesondere Polyhydrogenmethylsiloxan.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Beschichten der Druckmaschinenkomponenten erst ein Schleif- und/oder Poliervorgang der Schichtoberfläche erfolgt und erst anschließend die Versiegelung mit einem Siegler vom Typ Polyorganosiloxan samt Aushärtung erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Versiegelung nur bei Temperaturen von 100°C bis 170° C erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelung ohne Ausbau der Komponente in der Druckmaschine erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung, Versiegelung und Aushärtung auf einer Druckmaschinenkomponente erfolgt, die nicht aus Stahl, sondern aus Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Magnesium, Titan oder faserverstärktem Kunststoff besteht.
  11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vor Verschleiß schützende Oxidkeramik oder Hartmetallschicht durch thermisches Spritzen wie atmosphärisches Plasmaspritzen oder Halogenflammspritzen aufgebracht wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vor Verschleiß schützende Oxidkeramik oder Hartmetallschicht durch Beschichtungsprozesse wie PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour Deposition), Sintern, Heißisostatpressen, Galvanik, Sprengplattieren, Auftragsschweißen, Auflöten, Klebetechniken oder Reaktivverfahren aufgebracht wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenrauhigkeit der vor Verschleiß schützenden Schicht funktionsgerecht eingestellt wird, die zwischen 1,0 µm <Rz <90 µm, vorzugsweise bei Rz = 15 bis 20 µm liegt.
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