SE527180C2 - Rakel- eller schaberblad med nötningsbeständigt skikt samt metod för tillverkning därav - Google Patents

Description

20 25 30 det nötningsbeständiga skiktets vidhäftning är så pass god att det inte finns något behov av någon separat bindningslager.

Den goda vidhäftningen av ett kompakt skikt behövs för det färdiga schaber- eller rakelbladets funktionella kvalitet. En dålig vldhäftning, eller en porös eller grov beläggning, skulle orsaka problem vid användning av schaberbladet eller rakelbladet, t.ex., att beläggningen börja flagna bort, eller att korn eller små bitar slits av, eller att att sprickproblem uppstår. Allt detta ihop, detta är inte accepterbart ur ett kvalitets- och kostnadsperspektiv, eftersom denna typ av problem för ett rakelblad skulle resultera i dålig tryckkvalitet, eller att många frekventa stopp skulle behövas i pappersbruket för att ersätta dåliga schaberblad. l en processindustri såsom ett pappersbruk är varje stopp mycket kostsamt och måste undvikas.

Det finns flera vanliga metoder för framställning av en beläggning och även flera olika typer av beläggningar som används. Som exempel kan nämnas: o Keramiska beläggningar, ofta bestående av AI2O3 med tänkbara tillsatser av TiOg och/eller ZrOg. Denna typ av beläggning är vanligtvis applicerad genom användning av en termisk spraymetod och ett exempel på denna metod är beskrivet i, t.ex., US-A-6 431 066, i vilket en keramisk beläggning appliceras längs ett rakelblads ena kant. Ett annat exempel på en metod är beskrivet i EP-B-758 026, vari en nötningsbeständig beläggning appliceras längs en kant genom flera beläggningssteg i en tämligen komplicerad kontinuerlig process inkluderandes termisk spray. Termiska spraymetoder har normalt några betydande nackdelar. Den bildade beläggningen är ojämn vilket innebär att polering eller annan ytterligare bearbetning av ytan vanligtvis måste göras efter beläggningen. En termisk spraybeläggning inkluderar vanligen också en hög grad av porositet, vilket medför att en tunn kompakt beläggning normalt inte kan uppnås. Vidare är de termiskt sprayade beläggningarnas tjocklek normalt tämligen höga. I fallet med schaber- eller rakelbladen är den keramiska beläggningens tjocklek ofta i intervallet 20-100 pm. Vid användning har en tjock och grov 10 15 20 25 30 527 180 3 beläggning en ökad risk för sprickbildning eller att kornen slits av från ytan. i många fall måste dyra nickel eller nickellegeringar också användas som bindningslager för att förbättra den keramiska beläggningens vidhäftning.

Metalliska beläggningar, ofta bestående av rent nickel eller krom, eller i form av en förening såsom nickelfosfor. Dessa typer av metalliska beläggningar är normalt applicerade genom att använda en pläteringsmetod, och speciellt elektrolytisk plättering. Elektrolytiska plätteringsmetoder har några nackdelar, där en viktig är svårigheten att uppnå en jämn tjocklek och även att skiktets vidhäftning kan bli dålig.

Dessutom är plätteringsprocesser inte miljömässigt vänliga, tvärtom orsakar dessa processer ofta miljöproblem.

Beläggningskombinationer, såsom en nickelbeläggning bestående av nötningsbeständiga partiklar, t.ex., SiC. Ett exempel på denna metod är beskriven i WO 02/46526, vari olika skikt appliceras i en kontinuerlig process för elektrolytiska nickelbeläggningar i flera steg och genom att tillsätta nötningsbeständiga partiklar till åtminstone ett av dessa steg.

Denna metod har också några nackdelar, i princip samma nackdelar som vid elektrolytisk plättering, såsom beskrivts ovan, men även att nickel används i stor utstäckning som ett bindningslager, innebärande att beläggningen är mycket dyr.

Således kan metoderna beskrivna i exemplen ovan inte användas för föreliggande uppfinning.

Därför är det ett första syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett hårt och nötningsbeständig belagt metallband med förbättrad vidhäftning mellan ett kompakt beläggningsskikt och substratet.

Ett ytterligare mål med föreliggande uppfinning är att erhålla en kostnadseffektiv beläggning i en kontinuerlig roll-to-roll-process integrerad i framställningen av ett bandstål. co U o U Q Q o c o o | n o u u n oo 10 15 20 25 30 0"! l\§ \'l ...a C 7 É Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en belagd bandstålsprodukt med ett kompakt skikt av en nötningsbeständig beläggning, för att möjliggöra framställningen av schaber- eller rakelblad av nämnda material.

Ytterligare ett syfte med förliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för att framställa ett rakel- eller schaberblad direkt i anslutning till en kontinuerlig beläggning i en roll-to-roll-process inkluderad i en bandproduktionslinje, utan några behov av ytterligare framställningssteg i en separat bladframställning.

Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningen är att erhålla en beläggning med en tjocklek som är så jämn som möjlig.

Dessa och andra mål har överrasknande nog blivit uppfyllda genom att åstadkomma en belagd stâlprodukt enligt krav 1. Ytterligare föredragna utföringsformer är definierade i de osjälvständiga kraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Figur 1 visar en schematisk genomskärning av ett metallband enligt en utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 visar en schematisk genomskärning av ett metallband enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Figur 3 visar schematiskt en produktionslinje för framställningen av ett belagt metallbandmaterial enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Slutprodukten, i form av ett härdbart stålband med ett skikt av kompakt och hård nötningsbeständig beläggning, är lämplig i rakel- och schaberbladsapplikationer, såsom rakelblad för rotogravyr- eller flexogravyrtryckning, eller schaberblad för att skrapa papper vid 10 15 20 25 30 Q 0 Q c o o o o o U O O o o 0 0 0 o Q o n 0 o Q 0 on m m w _Å c: c: UI framställning av papper, eller kräppningsblad för användning vid papperskräppning vid framställning av papper. Dessa är alla applikationer vari nötning ofta uppkommer på bladen, nötning härstammandes från kontakten med valsarna eller nötning kommande från pappret, vilket innehåller abrasiva mineraler. En lämplig beläggning har ett kompakt skikt av en nötningsbeständig beläggning med god vidhäftning, som är hård men även tillräckligt stark för att motstå arbetsbelastningen och trycket vid användning, utan att visa några tendenser till försprödning eller avslitning.

För att förhindra slutprodukten från nötning, är det lämpligt att låta produkten beläggas med åtminstone ett skikt av nötningsbeständig beläggning. Både en- och tvåsidiga beläggningar kan användas. Ensidiga beläggningar är föredragna ur ett kostnadsperspektiv och ska användas närhelst möjligt, och speciellt i rakelbladsapplikationen för användning i flexogravyrtryckning kommer den ensidiga beläggningen hålla den livstid som behövs. För bladapplikationer använda under svårare betingelser, eller under längre körtider, kan tvåsidiga beläggningar vara föredragna.

Annars kan problem uppstå med, t.ex., plastisk deformation längs med kanten på den obelagda sidan, eller att det sker en uppbyggnad av material längs med den obelagda sidans kant, som emellanåt kan slitas av från ett ställe, och därmed orsaka att materialet lokalt slits bort från schaberbladets kant.

Metoden beskriven i föreliggande uppfinning är lämplig för tunna beläggningar av hårda och kompakta nötningsbeständiga beläggningari tjocklekar på varje sida upp till 25 pm totalt, normalt upp till 20 pm totalt, företrädesvis upp till 15 pm totalt, eller som bäst maximalt 12pm eller till och med 10 pm totalt, är föredragna ur ett kostnadsperspektiv. Om tjocka skikt ska beläggas kan ett optimum i kostnad kontra egenskaper uppnås genom att använda multilager med upp till 10 skikt, och där varje skikt är mellan 0,1 till 15 pm tjockt, lämpligen mellan 0,1 och 10 pm, eller lämpligare 0,1 till 7 pm, företrädesvis 0,1 till 5 pm och ännu mera företrädesvis 0,1 till 3 pm. 10 15 20 25 30 J 0 O 0 o 0 0 I 0 0 0 0 I a ø n Q ao m n., w -à o: c: Ch Beläggningsskiktet ska vara tillräckligt motståndskraftig mot nötning för att uthärda den nötning och skjuvning som utövas av det behandlade materialet, å andra sidan ska det inte vara för tjockt, på grund av ekonomiska orsaker och skörhet/sprödhet. För schaberblad och rakelbladapplikationer ska förhållandet mellan beläggningens och substratets tjocklek vara mellan 0,1% till 12%, normalt 0,1 till 10% och vanligen 0,1 till 7,5% men mest företrädesvis mellan 0,1-5%.

Nötningsbeständigheten kan uppnås genom deponering av åtminstone ett skikt av kompakt oxidbeläggning i form av Al2O3, TIO; eller ZrOz, eller blandningar av dessa oxider, företrädesvis Al2O3-baserade. Beroende på kraven kan ett optimum avseende erfordrat hårdhets och seghet uppnås genom att använda blandade oxider i beläggningen. Detta kan uppnås genom samförångning av aluminiumoxid och en annan utvald oxid.

Företrädesvis kan det vara en samförångning av aluminiumoxid och någon annan oxid, företrädesvis TiOg och/eller ZrOz. Multilager kan också användas för att möjliggöra en kombination av oxider, för att optimera hårdhet och seghet genom att ha upp till 10 skikt med olika oxider i skikten.

Som variant till det ovannämnda nötningsbeständiga skiktet bestående av huvudsakligen oxider, kan även kompakta och hårda beläggningar såsom metalliska beläggningar användas i föreliggande uppfinning. Hårda metalliska beläggningar såsom väsentligen rent krom kan användas om en enkel och billig beläggning är att föredra för att reducera kostnaden så mycket som möjligt. Ännu en annan variant av föreliggande uppfinning är att använda beläggningar av övergångsmetallkarbider och/eller nitrider, såsom t.ex.

TiN, TiC, eller CrN, också i somliga fall i kombination med en oxid i form av AlgOa, TiOz eller ZrOz, eller blandningar av dessa oxider, företrädesvis AlgOg-baserade. Genom att använda multilagersystemet med upp till 10 skikt, kan en beläggning bestående av en kombination av flera skikt av 10 15 20 25 30 olika oxider och nitrider ytterligare öka det önskade hårdhets- och seghetsoptimat.

För att klara av nötnings- och skjuvningskrafterna på ett schaberblad eller ett rakelblad ska det tunna beläggningsskiktets hårdhet vara över 600 HV, mera lämpligt över 700 HV, företrädesvis över 800 HV och helst över 900 HV.

Varje skikts toleranser är maximalt + / - 10% av skikttjockleken vid bandbredder upp till 400 mm. Detta innebär att mycket snäva toleranser kan uppnås, vilket är fördelaktigt för precisionen vid användning samt produktens kvalitet. I jämförelse med plättering eller termisk sprayning representerar detta mycket högre toleranser. Till exempel, vid plättering finns det en så kallad dog-bone-effekt, vilket resulterar i varierande skikttjocklekar. I det fallet varierar skiktet vanligen mer än +/ - 50% av skikttjockleken.

Det finns inget behov av någon separat bindningslager, men nickel kan fortfarande användas i ett av skikten om det behövs ur ett tekniskt perspektiv, t.ex., att öka segheten. Eftersom nickel är dyrt används det vanligtvis endast i väldigt tunna lager, lämpligen mellan 0 och 2 um, företrädesvis mellan 0-1 pm och helst mellan 0-0,5 pm. Däremot skulle inte ett eventuellt nickelskikt vara skiktet intill substratet.

Beskrivning av substratmaterialet som ska beläggas Materialet som ska beläggas ska ha en bra grundhållfasthet, lämplig för en schaberblad eller rakelbladapplikation. Företrädesvis ska det vara härdbart stål i ett härdat och anlöpt tillstånd, eller alternativt ett utskiljningshärdbart stål, såsom legeringen visad iWO 93/07303, vilket i sluttillståndet kan uppnå en draghållfasthetsnivå över 1200 MPa, eller företrädesvis mer än 1300 MPa, eller som bäst över 1400 MPa, eller till och med 1500 MPa. Om schaberbladet eller rakelbladet är ämnat för användning i en korrosiv miljö så ska stållegeringen också ha en tillräcklig 10 15 20 25 30 527 189 8 526.5 32-- tillsats av krom för att möjliggöra en god grundkorrosionsbeständighet. Cr- halten ska i detta fall vara över 10% i vikt, eller åtminstone 11%, eller företrädesvis ett minimum på 12%.

Beläggningsmetoden kan tillämpas på vilken typ av produkt som helst gjord av nämnda stållegeringstyp och i forrn av ett band som har god varmbearbetbarhet och också kan kallvalsas till tunna dimensioner.

Legeringen ska också vara kapabel till att med lätthet framställas till schaber- eller rakelbladsapplikationer i en framställningsprocess inkluderandes steg såsom formning, slipning, spåning, skärning (fräsning), polering, stansning, eller liknande. Bandsubstratets tjocklek är vanligen mellan 0,015 mm till 5,0 mm och lämpligen mellan 0,03 mm till 3 mm.

Företrädesvis är den mellan 0,03 mm till 2 mm, och ännu mera företrädesvis mellan 0,03 till 1,5 mm. Substratmaterialets bredd beror på om beläggningen är tillverkad före eller efter slitsningsförfarandet. Vidare ska nämnda bredd företrädesvis väljas till en bredd lämplig för ytterligare framställning till schaberbladets eller rakelbladets slutliga bredd. l princip är Substratmaterialets bredd därför mellan 1 och 1500 mm, lämpligen 1 till 1000 mm, eller företrädesvis 1 till 500 mm, och även mer företrädesvis mellan 5 och 500 mm. Substratmaterialets längd är lämpligen mellan 10 och 20 000 m, företrädesvis mellan 100 och 20 000 m.

Beskrivning av beläggningsmetoden En mängd olika fysikaliska eller kemiska vaporationsdepositionsmetoder för beläggningsmediets och beläggningprocessens applikation kan användas så länge de åstadkommer ett kontinuerligt uniforrnt och vidhäftande skikt. Som exempel på deponeringsmetoder kan nämnas chemical vapour deposition (CVD), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), physical vapour deposition (PVD) såsom sputtring och förångning genom resistiv upphetning, genom elektronståle, genom induktion, genom ljusbågsresistans eller genom laserdeponeringsmetoder, men för den föreliggande uppfinningen är speciellt elektronstråleförångning (EB) föredragen för deponeringen. Alternativt kan EB-förångningen vara 10 15 20 25 30 527 180 9 '-.-' :::= plasmaaktiverad för att ytterligare säkerställa goda kvalitetsbeläggningar av hårda och kompakta skikt.

För den föreliggande uppfinningen är det en föreutsättning att beläggningsmetoden är integrerad i en roll-to-roll bandproduktionslinje. Det hårda beläggningsskiktet deponeras sedan med hjälp genom elektronstråleförångning (EB) i en roll-to-roll-process. Om multilager behövs kan bildandet av dem uppnås genom att integrera flera EB- deponeringskammare i linje. Deponeringen av metallbeläggningar ska ske i reducerad atmosfär vid maximalt tryck på 1 x 102 mbar utan tillsats av någon reaktiv gas för att säkerställa tillräckligt rena metallskikt.

Deponeringen av metalloxider ska utföras i reducerad atmosfär med tillsats av en syrekälla som reaktiv gas i kammaren. En partialtryck av syre ska ligga i intervallet 1 - 100 x 104 mbar. Om andra beläggningstyper ska erhållas, t.ex., övergångsmetallkarbider och/eller nitrider såsom TiN, TiC eller CrN, eller blandningar därav med, t.ex., metalloxider, bör betingelserna under beläggningen justeras med avseende på partialtrycket hos en reaktiv gas för att möjliggöra bildandet av den avsedda föreningen. lfallet med syre kan en reaktiv gas såsom H20, 02 eller 03, men företrädesvis 02, användas. l fallet med kväve kan en reaktiv gas såsom Ng, NH3 eller N2H4, men företrädesvis N2, användas. l fallet med kol kan vilken kolinnehållande gas som helst användas som reaktiv gas, som ett exempel CH4, C2H2 eller C2H4. Alla dessa reaktiva EB- förångningsprocesser kan plasmaaktiveras.

För att möjliggöra god vidhäftning används olika typer av reningssteg.

För det första ska substratmaterialets yta rengöras på ett lämpligt sätt för att ta bort alla oljerester, vilka annars kan negativt påverka beläggningsprocessens effektivitet och beläggningsskiktets vidhäftning och kvalitet. Vidare måste det mycket tunna ursprungliga oxidskiktet som normalt alltid är förekommande på en stålyta tas bort. Detta kan företrädesvis göras genom att inkludera en förbehandling av ytan innan deponeringen av beläggningen. l denna roll-to-roll-produktionslinje är därför det första produktionssteget en jon-assisterad etsning av 10 15 20 25 30 (Il b :l \'l -à CD C.) 10 metallbandsytan för att erhålla god vidhäftning hos det första beläggningsskiktet [se Fig. 3].

Beskrivning av utföringsformer av unbfinninqen Två exempel på utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas i mer detalj. Det första exemplet (Figur 1) innefattar en beläggning 1,2 för ett substratmaterial 3 i full bandbredd.

Substratmaterialet kan vara tillverkad av olika legeringar, såsom ett härdbart kolstål eller ett härdbart rostfritt kromstål. Det andra exemplet (Figur 2) innefattar en beläggning 4 av ett stålband 5, som innan beläggningsprocessen har både slitsats och kantbehandlats till en bredd i princip två gånger schaberbladets slutliga bredd. Under beläggningen är både huvudsidoma 7,8 och de smala laterala sidorna 9,10 belagda, därigenom erhållandes en heltäckande beläggning runt skrapnings- eller skäreggarna. Lämpligen är de laterala sidorna 9 och 10 belagda simultant med den något smalare huvudsidan 7. Exemplen givna är endast avsedda som illustrativa exempel av uppfinningen och kan inte fungera som en begränsning av föreliggande innovation.

Substratmaterialet ska ha en sammansättning lämplig för härdning, vilket innebär: - Härdbara kolstål av 0,1-1,5% C, 0,001-4% Cr, 0,01-1,5% Mn, 0,01- 1,5% Si, upp till 1% Ni, 0,001-0,5%N, resten huvudsakligen Fe; eller - Härdbara kolstål av 0,1-1,5% C, 10-16% Cr, 0,001-1% Mn, 0,01- 1,5% Mn, 0,01-1,5% Si, upp till 3% Mo, 0,001-O,5% N, resten huvudsakligen Fe; eller - Utskiljningshärdbara stål av: 0,001-0,3% C, 10-16% Cr, 4-12% Ni, 0,1~1,5% Ti, 0,01-1,0% Al, 0,01-6% Mo, 0,001-4% Cu, 0,001-0,3% N, 0,01-1,5% Mn, 0,01-1,5% Si, resten huvudsakligen Fe.

Exempel 1 Substratmaterialens kemiska sammansättningar i exemplet är enligt den interna Sandvik designationen 2OC2 och 13C26, med huvudsakligen följande nominella sammansättning: 10 15 20 25 30 Sandvik 20C2: 1,0% Cr, 1,4% Cr, 0,3% Si och 0,3% Mn (i vikt); och Sandvik 13C26: 0,7% C, 13% Cr, 0,4% Si och 0,7% Mn (i vikt).

Först produceras substratmaterialen genom vanlig metallurgisk ståltillverkning till en kemisk sammansättning såsom beskrivs ovan. Efter detta, varmvalsas de ner till en intermediär storlek, och därefter kallvalsas i flera steg med ett antal rekristallisationssteg mellan nämnda valsningssteg, till en slutlig tjocklek på 0,2 mm och en bredd på maximalt 400 mm.

Därefter härdas och anlöps bandstålen till den erforderliga hållfasthetsnivån, vilken enligt den föreliggande uppfinningen ska vara åtminstone 1200 MPa. Substratrnaterialets yta rengörs sedan på ett lämpligt sätt för att ta bort oljerester från valsnings- och härdningsförfarandena. Därefter sker beläggningsprocessen i en kontinuerlig processlinje, startandes med avlindningshaspelutrustning.

Första steget i roll-to-roll-processlinjen kan vara en vakuumkammare eller ett ingångsvakuumlås följt av en etsningskammare, vari jon-assisterad etsning sker för att ta bort det tunna oxidskiktet på substratmaterialet.

Bandet kommer sedan in i EB-evaporationskammaren(rarna) vari deponering av en oxid sker, i detta exemplet är A|2O3 valt till materialet som ska deponeras. Ett oxidskikt på normalt 0,1 upp till 25 um deponeras; den föredragna tjockleken beror på applikationen. l de exempel beskrivna här är en tjocklek på 2 um deponerad genom att använda en EB- förångningskammare. Efter EB-indunstningen passerar det belagda bandmaterialet genom utgångsvakuumkammaren eller utgångsvakuumlås innan den lindas på en haspel. Det belagda bandmaterialet kan nu, om det behövs, bearbetas ytterligare med som ett exempel slitsnings- och kantbehandling, för att erhålla den föredragna slutdimensionen och kantdimensionen för tillverkningen av ett schaberblad. Det är en fördel om en extra beläggning längs den färdiga schaberbladapplikationens sida kan utföras i en kontinuerlig beläggningsprocess genom användning av EB- evaporation, men även andra processer kan användas. Företrädesvis är en extra beläggning längs ett färdigt blads kant av samma typ som beläggningen applicerad på bandmaterialet enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 12 '-.-' §..2:::= :n x: \1 ø-å co o S|utprodukten så som beskriven i detta exempel, d.v.s. ett belagt 20C2- respektive 13C26-bandmaterial i en bandtjocklek på 0,2 mm och med ett tunnt beläggningslager Al2O3 på 2 pm, har en mycket god vidhäftning av beläggningsskiktet och är således lämplig att anvärlda speciellt för framställning av rakelblad för flexograyr- eller rotogrlawrtryckning.

Roll-to-roll-elektronståleförångningsprocessen hänvisad till ovan är illustrerad i Figur 3. Första delen av en sådan prodtlktionslinje är avlindningshaspeln 13 inuti en vakuumkammare 14_L därefter den i linje jon- assisterade etsningskammaren 15, följt av en serie lav EB- förångningskammare 16, antalet EB-förångningskarlnmare som behövs kan. variera från 1 up till 10 kammare, detta för att erhålla en multilager struktur, om så önskas. Alla EB-förångningskammare 16 är utrustade med EB- kanoner 17 och vattenkylda koppardeglar 18 för förångningen. Efter dessa kamrar kommer utgångsvakuumkammaren 19 och upplindningshaspel 20 för det belagda bandmaterialet, upplindningshaspelh lokaliserad inuti vakuumkammare 19. Vakuumkamrama 14 och 19 kan också ersättas av ett ingångsvakuum-låssystem respektive ett utgånglsvakuum-låssystem. l det senare fallet är avlindningshaspel 13 och haspel 20 placerade i fria luften.

Exempel 2 _ Substratmaterialets kemiska sammansättning i detta exemplet är enligt den intema Sandvik designationen 20C med väsentligen följande nomiella sammansättning: 1,0% C, 0,2% Cr, 0,3% Si och 0,14% Mn (i vikt).

Först produceras substratmaterialen genom vanlig metallurgisk ståltillverkning till en kemisk sammansättning såsorrli beskrivts ovan.

Materialet varmvalsas sedan ner till en intermediär storlek, och därefter kallvalsas i flera steg med ett antal rekristallisationssteg mellan nämnda valsningssteg, till en slutlig tjocklek på 0,45 mm och en bredd på maximalt 400 mm är uppnådda. Därefter härdas och anläps bandstålet till den erforderliga hållfasthetsnivån, enligt föreliggande udlpfinning över 1200 10 15 20 25 30 MPa. Bandet slitsas efteråt till en bredd som motsvarar väsentligen två gånger den slutliga bladapplikationens bredd. Enligt detta exempel är den slutliga schaberbladsbredden 100 mm och bandet är således slitsad till en bredd på mellan 200-250 mm. Kanterna längs det slitsade bandet kantbehandlas sedan, till exempel spånade, slipade och polerade, till de tillstånd och den geometri ansedd lämplig för den avsedda schaberbladsapplikationen. Efter detta är bandet utsatt förl en beläggningsbehandling helt analogt med Exempel 1, jämför också Figur 3.

Slutprodukten kommer att vara ett belagt band enligt Figur 2, där beläggningsmaterialet och tjockleken är densamma som i Exempel 1. Nu kan det belagda bandmaterialet slitsas i mitten längs sektion 6 för att erhålla två belagda band, varje med en dimension och kantgeometri lämplig för ett färdigt schaberblad. l princip kvarstår endast skärning till erfordrad slutlängd.

Slutprodukten såsom beskriven i detta exemplet, d.v.s. ett slitsat, kantbehandlat och belagt bandmaterial, i en bandtjocklek på 0,45 mm och en slitsad slutbredd på 100 mm, har ett tunnt täckande aluminiumoxidlager pà 2 pm med en mycket god vidhäftning för det belagda skiktet. Denna produkten kan skäras till erfordrad längd, normalt mittemellan 3-10 m, och sedan användas som bestrykningsschaber i ett pappersbruk, utan någon vidare bearbetning. Det kan också, om erfordrat, bli ytterligare behandlat, t.ex., med en extra kantbehandling eller med extra beläggningar längs sidan, eller polering eller dylikt, för att möta ett specifikt kundkrav. En extra beläggning längs den färdiga schaberbladsapplikationens kant, kan företrädesvis tillverkas i en kontinuerlig beläggningsprocess användandes EB-förångning, men även andra processer kan användas.

Uppfinningen har beskrivits i anslutning till raklar- och schaberblad för pappers- och tryckindustrin. Däremot är även andra applikationer där en hård kompakt nötningsbeständig beläggning kan vara lämplig, möjliga, såsom saxar och sekatörer, köks- och bakverktyg, handverktyg för gipsarbete, murslevar, medicinska instrument och kirurgiska knivar, 10 15 20 25 30 (Ti PC *J ._x CD CD ' ' Û 0 0 0 0 v o--o ...n c..o :." :n o: :"' zu' t: z :Lz c o o n a a u. u u | _ . _ n . _ _» . . . a - . s 1 a Q O I I O O I I 14 0 o n o n, n nn nu oo con rakblad, Skärmaskiner, klaffventiler, stansverktyg, sågar och diverse knivar i allmänhet, såsom vardagsknivar, t.ex. Skärmaskiner, förskärarknivar, brödknivar, köttknivar, mixerblad, jakt- och fiskknivar, fickknivar och industriknivar för att skära syntetfiber, papper, plastfolie, tyg och mattor.

Således är ett bandmaterial enligt föreliggande uppfinning även lämplig för användning i rakningsutrustning såsom rakblad och rakapparater, och medicinska instrument såsom tunna kirurgiska knivar. Substratmaterialets tjocklek är tämligen tunn i dessa typer av applikationer, normalt mellan 0,015 till 0,75 mm och vanligtvis 0,015 till 0,6 mm och företrädesvis 0,03 till 0,45 mm. Beläggningens tjocklek kan därmed företrädesvis vara så tunn som möjlig, normalt totalt mellan 0,1 till 5 pm och vanligen 0,1 till 3 pm och företrädesvis 0,1 till 2 pm och ännu mera företrädesvis 0,1 till 1 pm. I detta fall är det således föredraget att ha ett litet förhållande mellan beläggningens tjocklek och bandmaterialets tjocklek. Förhållandet är normalt mellan 0,01% till 7% och företrädesvis mellan 0,01 och 5%.

En ytterligare användning av uppfinningen i detta fall är att beläggningen kan appliceras innan substratmaterialets härdnings- och anlöpningsbehandling. Den hårda och kompakta beläggningen bör i detta fall vara kapabel till att klara av en härdningstemperatur på minimalt 400°C och företrädesvis mer än 800°C, och mera företrädesvis över 950°C, för hålltider vid härdningstemperaturer normalt använda under en härdning av nämnda substratmaterial så för att erhålla en draghållfasthet i enlighet med föreliggande uppfinning, d.v.s., en minsta draghållfasthet på 1200 MPa.

Efter en sådan härdningsprocedur ska det tunna skiktets egenskaper bibehållas i enlighet med föreliggande uppfinnings beskrivning, d.v.s., beläggningen ska ha en god vidhäftning och vara hård, kompakt och nötningsbeständig samt ha en hårdhet på åtminstone 600 HV, vanligtvis 700 HV, företrädesvis 800 HV och mera företrädesvis 900 HV.

För vidare illustration skulle typiska dimensioner beträffande bandmaterial för rakblad vara ett substratmaterial med en tjocklek under 10 15 20 25 30 527 180 0,15 mm, normalt mindre än 0,10, och en bandbredd på ungefär 400 mm och en beläggningstjocklek på under 5 pm, vanligtvis 2 pm, normalt mindre än runt 1 pm, eller till och med tunnare.

Ett bandmaterial enligt föreliggande uppfinning är lämpligt för användning även i diverse vardags- och industriknivapplikationer och även sågapplikationer. Substratmaterialets tjocklek är tämligen tjock i denna typ av applikation, normalt mellan 0,1 till 5 mm och vanligtvis mellan 0,2 till 3 mm. Beläggningens tjocklek hålls däremot så låg som möjligt, normalt totalt mellan 0,1 till 10 pm och vanligtvis 0,1 till 5 pm och företrädesvis 0,1 till 3 pm och ännu mera företrädesvis 0,1 till 2 pm. l detta fall är det således föredraget att ha ett litet förhållande mellan beläggningens och bandmaterialets tjocklek. Förhållandet är normalt mellan 0,001 % till 7% och företrädesvis mellan 0,01 och 5%.

En ytterligare användning av uppfinningen i detta fall är att beläggningen kan appliceras innan substratmaterialets härdnings- och anlöpningsbehandling. Den hårda och kompakta beläggningen bör i detta fall vara kapabel till att motstå en härdningstemperatur på minst 400°C och företrädesvis mer än 800°C, och mera företrädesvis över 950°C, för hälltider vid härdningstemperaturer normalt använda under en härdning av nämnda substratmaterial så för att erhålla en draghållfasthet i enlighet med föreliggande uppfinnlng, d.v.s., ett minimum på 1200 MPa. Efter en sådan härdningsprocedur ska det tunna skiktets egenskaper bibehållas i enlighet med föreliggande uppfinnings beskrivning, d.v.s., beläggningen ska ha en god vldhäftning och vara hård, kompakt och nötningsbeständig och ha en hårdhet på åtminstone 600 HV, vanligtvis 700 HV, företrädesvis 800 HV och mera företrädesvis 900 HV.

Exempel 1 och 2 ovan visar båda utföringsformer av uppfinningen som på ett likartat sätt även tillämpas för rakblad och/eller tunna kirurgiska knivar och/eller vardags- och industriknivar och/eller sågapplikationer.

Således illustrerar dessa exempel beläggningsmetoder och 15 "-.-" ï..ï*'š°'§..5=II='Ä.5III= V? 527 180 16 substratmaterial lämpliga även för dessa applikationer. Den enda skillnaden är sekvensordningen för härdning och anlöpning, vilken kan varieras med beläggningen, såsom också beskrivts ovan.

Claims (1)

1. 527 180 f; PATENTKRAV . Ett rakel- eller schaberblad som är lämpligt för, t.ex., pappers- och tryckindustrin, kännetecknad av att det består av en del av ett stålband belagt med ett kompakt och hårt nötningsbeständig skikt på ena eller båda sidoma av nämnda band, varvid nämnda band beläggs i en kontinuerlig roll-to-roll-process inkluderad i en bandproduktionslinje användandes elektronstråleförångning inklusive en etsningskammare i linje, nämnda skikts tjocklek är totalt maximalt 25 pm, nämnda skikts hårdhet är åtminstone 600 HV och stålbandets draghållfasthet är att åtminstone 1200 MPa. . Rakel- eller schaberblad enligt krav 1, kännetecknad av att bandets tjocklek är mellan 0,015 mm och 5,0 mm. . Rakel- eller schaberblad enligt krav 1 och 2, kännetecknad av att nämnda stålband är tillverkat av härdbart kolstål, eller härdbart rostfritt kromstål, eller utskiljningshärdbart bandstål. . Rakel- eller schabefblad enligt något av krav 1-3, kännetecknad av att beläggningsskiktet är huvudsakligen tillverkat av Al203. . Rakel- eller schaberblad enligt något av krav 1-3, kännetecknad av att beläggningen är en blandning av AI2O3 ochTiOg och/eller ZrO2, där huvudingrediensen är Al203. . Rakel- eller schaberblad enligt något av krav 1-3, kännetecknad av att beläggningen är en metallisk beläggning innehållandes väsentligen Cr. . Rakel- eller schaberblad enligt något av krav 1-3, kännetecknad av att beläggningen är en beläggning av övergångsmetallkarbider eller 5 2 7 1 8 0 15/ övergångsmetallnitrider, företrädesvis TiN, TiC eller CrN, eller blandningar därav. 8. Rakel- eller schaberblad enligt något av föregående krav, kännetecknad av att skiktet har en multilagersammansättning av upp till 10 skikt. 9. Rakel- eller schaberblad enligt krav 8, kännetecknad av att det varje individuellt skikt har en tjocklek på mellan 0,1 till 15 pm. 10. Rakel- eller schaberblad enligt krav 9, kännetecknad av att skiktet har en multilagersammansättning av individuella skikt av olika oxidbelåggningar i form av Al2O3, TiO-z eller ZrO2, eller blandningar därav, och om så önskas också i kombination med skikt av nitrider eller karbider såsom TiN och TiC, och även om så ytterligare önskas, en metallisk beläggning såsom Cr. 1 1. Rakel- eller schaberblad enligt krav 10, kännetecknad av att det också finns åtminstone ett täckande skikt av nickel i tjocklek upp till 2 pm, där detta nickelskikt inte är angränsande till bandsubstratet. 12. Ett rakel- eller schaberblad enligt krav 11, kännetecknad av att dess laterala skrapnings- och/eller skärsida också är belagd med samma belåggningssammansättning som huvudsidorna. 13. Metod för framställning av ett rakel- eller schaberblad enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda blad produceras i en kontinuerlig roll-to-rolI-beläggningsprocess inkluderad i en bandproduktionslinje användandes elektronståleförångning inklusive en etsningskammare i linje, där nämnda blad framställs genom användning av en bandbredd huvudsakligen motsvarande två gånger det bredden av det slutliga rakel- eller schaberbladets bredd.