WO2011088583A1 - Rakel - Google Patents

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WO2011088583A1
WO2011088583A1 PCT/CH2010/000014 CH2010000014W WO2011088583A1 WO 2011088583 A1 WO2011088583 A1 WO 2011088583A1 CH 2010000014 W CH2010000014 W CH 2010000014W WO 2011088583 A1 WO2011088583 A1 WO 2011088583A1
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WO
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coating
nickel
squeegee
doctor
hard material
Prior art date
Application number
PCT/CH2010/000014
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Jörg BRUDERMANN
Sibylle Stiltz
Andreas HÜGLI
Original Assignee
Daetwyler Swisstec Ag
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Publication date
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Priority to BR112012018078A priority patent/BR112012018078B8/pt
Priority to PCT/CH2010/000014 priority patent/WO2011088583A1/de
Priority to US13/522,539 priority patent/US9132687B2/en
Priority to DK10702011.7T priority patent/DK2525984T3/en
Priority to MX2012008515A priority patent/MX346285B/es
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Priority to EP10702011.7A priority patent/EP2525984B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41NPRINTING 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
    • B41N10/00Blankets or like coverings; Coverings for wipers for intaglio printing
    • B41N10/005Coverings for wipers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/04Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
    • B05C11/045Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by the blades themselves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00Inking arrangements or devices
    • B41F31/02Ducts, containers, supply or metering devices
    • B41F31/04Ducts, containers, supply or metering devices with duct-blades or like metering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F9/00Rotary intaglio printing presses
    • B41F9/06Details
    • B41F9/08Wiping mechanisms
    • B41F9/10Doctors, scrapers, or like devices
    • B41F9/1072Blade construction

Definitions

  • the invention relates to a doctor blade, in particular for doctoring ink from a surface of a printing form, comprising a flat and elongate base body having a working edge region formed in a longitudinal direction, wherein the working edge region coated with at least a first coating based on a nickel-phosphorus alloy is. Furthermore, the invention relates to a method for producing a doctor blade. State of the art
  • scrapers are used, in particular, for scraping off excess printing ink from the surfaces of printing cylinders or printing rollers.
  • the quality of the squeegee has a decisive influence on the print result. Unevenness or irregularities of the standing with the impression cylinder working edges of the doctor blade lead z. B. to incomplete stripping of the ink from the webs of the printing cylinder. This can lead to an uncontrolled release of ink on the print carrier.
  • the working edges of the doctor are pressed during stripping to the surfaces of the impression cylinder or pressure rollers and are moved relative to these.
  • the working edges especially in rotary printing machines, exposed to high mechanical loads, which bring a corresponding wear.
  • Squeegees are therefore basically consumables, which must be replaced periodically.
  • Squeegees are usually based on a steel body with a specially shaped working edge.
  • the working edges of the doctor blade can also be provided with coatings or coatings of metals and / or plastics.
  • Metallic coatings often contain nickel or chromium, which may be mixed or alloyed with other atoms and / or compounds. The material properties of the coatings in particular have a significant influence on the mechanical and tribological properties of the doctor blade.
  • squeegee for the printing technique, which have a first layer of chemically nickel with dispersed therein particles and a second layer with a low surface energy.
  • the second layer preferably consists of a coating of chemically nickel with fluorine-based resin particles or of a purely organic resin.
  • the object of the invention is therefore to provide a the technical field mentioned above squeegee, which has an improved wear resistance and during the entire life of a precise scraping, in particular of printing ink allows.
  • the first coating contains at least one additional component for improving the wear behavior of the doctor blade.
  • An additional component for improving the wear behavior of the doctor blade is understood in particular in the first coating to be dispersed particles and / or mixed chemical substances.
  • the first coating has a heterogeneous structure, which contains in particular the dispersed particles in the nickel-phosphorus alloy as a matrix.
  • Such coatings can also be referred to as a mixture.
  • the particles are distributed substantially uniformly in the first coating.
  • the dispersed particles may in particular be metals, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, metal carbonitrides, borides, ceramics and / or intermetallic phases.
  • the particle size is understood in particular to mean a maximum dimension and / or external dimension of the particles.
  • the particles generally have a certain distribution or a spread. If particle sizes are used in the present context, in particular mean particle sizes are meant.
  • blended chemical substances may be z.
  • metals examples include Al, Cu, Pb, W, Ti, Zr and / or Zn. In principle, however, it is also conceivable to mix organometallic and / or nonmetallic components into the first coating.
  • nickel-phosphorus alloy which forms the basis for the first coating
  • the expression "based on a nickel-phosphorus alloy” means that the nickel-phosphorus alloy forms the main constituent of the first coating.
  • the doctor in addition to the nickel-phosphorus alloy and the additional component to improve the Verschleiss s the doctor quite other types of atoms and / or chemical compounds are present, which have a smaller proportion than the nickel-phosphorus alloy.
  • the proportion of the nickel-phosphorus alloy in the first coating is preferably at least 50% by weight, particularly preferably at least 70% by weight and very particularly preferably at least 80% by weight.
  • the first coating, except for unavoidable impurities consists exclusively of the nickel-phosphorus alloy and one or more additional components for improving the wear behavior of the doctor blade.
  • the inventive doctor blades have a high wear resistance and, correspondingly, a long service life. Furthermore, the Working edges of the inventive doctor blade optimally stabilized. This results in a sharply defined contact zone between the doctor blade and the printing cylinder or the pressure roller, which in turn allows extremely accurate ink stripping. The contact zone remains largely stable over the entire printing process.
  • the doctoring devices according to the invention form significantly less streaks during the break-in phase in the printing process or otherwise cause effects impairing the printing process. The doctor according to the invention therefore makes it possible to achieve a substantially constant printing quality during the entire printing process. Furthermore, the doctor blades according to the invention have extremely favorable sliding properties on the printing cylinders or printing rollers commonly used. As a result, the use of the doctor blade according to the invention for doctoring also reduces wear on the printing cylinders or printing rollers.
  • the first coating is an electrolessly deposited nickel-phosphorus alloy.
  • Electrolessly deposited nickel-phosphorus alloys which are deposited without supply of electric current or without external current, can also be referred to as chemical nickel.
  • Such nickel-phosphorus alloys can be formed, in particular, with a high contour accuracy with respect to the working edge of the doctor blade or with respect to the main body of the doctor blade and a very uniform layer thickness distribution.
  • the first coating can optimally follow the contour of the working edge of the doctor blade or the base body, which decisively contributes to the quality of the doctor blade.
  • Electrolessly deposited nickel-phosphorus alloys also differ in particular with respect to the microstructure and elasticity of electrodeposited nickel-phosphorus alloys.
  • Electroless deposited nickel-phosphorus alloys are also both with basic plastic bodies as well as with basic bodies of metal, eg. As steel, compatible and adhere well to different basic bodies.
  • the first coating is a galvanically deposited nickel-phosphorus alloy.
  • the first Coating deposited galvanically by means of electricity from an electrolyte bath on the working edge and / or the body of the doctor blade.
  • the layer thickness can be controlled very precisely, which is advantageous especially with thin layers.
  • a phosphorus content of the first coating is 7-12% by weight.
  • a phosphorus content of 7-12% by weight also improves the corrosion resistance, the tarnish resistance and the inertness of the nickel-phosphorus alloy of the first coating.
  • a phosphorus content of 7 to 12% by weight also has a positive effect on the sliding properties of the doctor blade as well as the stability of the working edge, which makes it possible to paint or scrub off printing ink very precisely.
  • the first coating has a hardness of 750-1400 HV.
  • the wear resistance of the doctor is increased.
  • lower hardnesses than 750 HV are also possible, the wear resistance of the doctor blade decreases. If the hardness is higher than 1400 HV, the printing cylinder or the printing roller may be damaged, as a result of which the print quality may at best be reduced.
  • a layer thickness of the first coating is advantageously 1 to 30 ⁇ m. More preferably, the thickness of the first coating 5 - 20 ⁇ , more preferably 5 - 10 ⁇ . Such thicknesses of the first coating provide optimum protection of the working edge the squeegee. In addition, such sized first coatings have a high intrinsic stability, which effectively reduces the partial or total delamination of the first coating, for example during the doctoring of printing ink from a printing cylinder. Although thicknesses of less than 1 ⁇ m are possible, the wear resistance of the working edge or of the doctor blade decreases rapidly. Greater thicknesses than 30 ⁇ are also feasible. However, these are generally less economical and may also negatively affect the quality of the working edge. However, thicknesses of less than 1 ⁇ m or more than 30 ⁇ m may certainly be advantageous for special areas of application of the doctor blade.
  • a second nickel-based coating is arranged on the first coating.
  • a second nickel-based coating may in particular serve as a protective layer for the first coating, whereby the wear resistance and stability of the working edge of the doctor blade can be further increased.
  • a second coating can also serve as a stable matrix for other additives and positively influence the doctoring with the doctor blade according to the invention.
  • nickel-based means that nickel is the major component of the second coating.
  • other types of atom and / or chemical compounds may still be present in the second coating which have a smaller proportion than nickel.
  • the proportion of nickel in the second coating is preferably at least 50% by weight, particularly preferably at least 75% by weight and very particularly preferably at least 95% by weight.
  • the second coating consists exclusively of nickel except for unavoidable impurities. In principle, however, a differently composed second coating may be present, for. B. with another metal as the main component, or it can be completely dispensed with the second coating.
  • the second coating is a nickel-based electrodeposited coating.
  • Such coatings form a relatively soft Protective coating for the first coating, whereby the friction and wear in the contact zone area of the doctor blade can be reduced in many applications.
  • the reduction in friction and the associated lower resistance during doctoring leads in many applications to a particularly high wear resistance and stability of the working edge of the doctor blade.
  • the second coating is based on a further nickel-phosphorus alloy.
  • the expression "based on another nickel-phosphorus alloy” means that the further nickel-phosphorus alloy forms the main constituent of the second coating.
  • the second coating in addition to the further nickel-phosphorus alloy, there may well be other types of atoms and / or chemical compounds which have a smaller proportion than the further nickel-phosphorus alloy.
  • the proportion of the further nickel-phosphorus alloy in the second coating is preferably at least 50% by weight, particularly preferably at least 70% by weight and very particularly preferably at least 80% by weight.
  • the second coating except for unavoidable impurities, consists exclusively of the nickel-phosphorus alloy and, if appropriate, one or more additional components for improving the wear behavior of the doctor blade.
  • the second coating comprises a galvanically deposited nickel-phosphorus alloy.
  • This is particularly advantageous in combination with a first coating based on electroless nickel-phosphorus alloy.
  • the working edges are optimally stabilized by the combination of the first coating of electroless nickel-phosphorus alloy with the at least one additional component to improve the Verschleiss s the doctor and the second coating based on the electrodeposited nickel-phosphorus alloy.
  • This results in a particularly sharply delimited contact zone between the doctor blade and the printing cylinder or the pressure roller, which in turn allows extremely accurate ink stripping.
  • the contact zone remains largely stable over the entire printing process.
  • the further nickel-phosphorus alloy of the second coating has, in an advantageous variant, a phosphorus content of 12-15%. This in particular, if the second coating consists, except for unavoidable impurities, essentially exclusively of the further nickel-phosphorus alloy and is electrodeposited.
  • the phosphorus content of the second coating is advantageously lower than the phosphorus content of the first coating.
  • a phosphorus content of the further nickel-phosphorus alloy of the second coating is smaller than a phosphorus content of the nickel-phosphorus alloy of the first coating.
  • the combination of coatings with different proportions of phosphorus in particular a higher wear protection of the working edge is achieved while maintaining a further stabilization of the working edge.
  • a phosphorus content of the further nickel-phosphorus alloy of the second coating of 6-9% by weight has proven to be particularly suitable.
  • the phosphorus content of the further nickel-phosphorus alloy of the second coating can also be less than 6% or more than 9%. It is also possible in principle to provide a comparable phosphorus content in the first coating and the second coating or to form a higher phosphorus content in the second coating than in the first coating. This may even be advantageous depending on the intended use of the doctor blade.
  • a layer thickness of the second coating is, in particular, smaller than the layer thickness of the first coating and advantageously measures 0.5-3 ⁇ . Such layer thicknesses guarantee, in particular, a high intrinsic stability of the second coating and at the same time a good protective effect for the first coating, which benefits the stability of the working edge as a whole.
  • a second coating with a layer thickness of less than 0.5 ⁇ or more than 3 ⁇ . It is also possible in principle to choose a layer thickness of the second coating equal to or greater than the layer thickness of the first coating. Whether and with what composition a second coating is to be arranged depends essentially on the intended use of the doctor blade. This plays z. B. the material and the surface condition of the printing cylinder or the pressure roller an essential role.
  • a second coating comprising a nickel-phosphorous alloy is generally somewhat harder and more corrosion resistant than a nickel-based coating which is substantially free of phosphorus.
  • the doctor according to the invention comprises a first coating based on an electrolessly deposited nickel-phosphorus alloy with hard material particles dispersed therein and in particular a second coating on the basis of electrodeposited nickel or a second coating adjacent to the first coating based on a galvanically deposited nickel-phosphorus alloy.
  • the doctor blade has a first coating based on a nickel-phosphorus alloy deposited electrolessly with a first type of hard material particles dispersed therein and a second coating adjoining the first coating on the basis of an electrolessly deposited nickel-phosphorus alloy. Alloy with a second type of hard material particles dispersed therein.
  • the two types of hard material particles differ in particular by their material compositions and / or their particle sizes.
  • embodiments have proven to be particularly suitable in which the doctor blade a first coating on the basis of electroless nickel-phosphorus alloy deposited with dispersed therein hard material particles and adjacent to the first coating second coating based on a currentless deposited nickel-phosphorus alloy having dispersed therein lubricant particles, in particular particles of hexagonal BN comprises. Two or even more types of different hard material particles may also be present in the first coating.
  • the wear resistance of the doctor in these embodiments may optionally be further improved by alloying the first and / or the second coating alloy components, for.
  • metals such as W, be admixed.
  • the additional component comprises lubricants, in particular lubricating particles
  • the lubricants are preferably arranged in the outermost coating.
  • the second coating comprises a base layer of pure nickel adjacent to the first coating and a covering layer of nickel and / or a nickel-phosphorus alloy arranged above it.
  • the base layer of pure nickel is, except for unavoidable impurities, preferably exclusively of nickel.
  • a thickness of the base layer is preferably 0.2 to 0.8 ⁇ m, in particular 0.4 to 0.6 ⁇ m.
  • the cover layer advantageously also contains saccharin and / or a saccharin salt.
  • such a second coating has high adhesion to the first coating and possibly also to the main body.
  • the second coating has a very even surface with a low surface roughness, which favors the formation of a sharply delimited contact zone between doctor blade and impression cylinder or pressure rollers.
  • the at least one additional component comprises hard material particles.
  • the hard material particles comprise metal particles. Suitable z. As metal particles of W, Ti, Zr, Mo, and / or steel. The metal particles can be used alone, in combination with other metal particles and / or in combination with other additional components.
  • Metal particles of metallic molybdenum have proven particularly suitable. Squeegees with a first coating and / or a second coating based on a nickel-phosphorus alloy with metal particles of molybdenum dispersed therein have a very high wear resistance and, correspondingly, a long service life. The working edges of such doctor blade in this case have a sharply defined contact zone between the doctor blade and the printing cylinder or the pressure roller, which allows a more accurate ink stripping.
  • the metal particles have a particle size of 1 to 2 ⁇ m and a volume fraction in the first coating of 5 to 30%, particularly preferably 15 to 20%.
  • the first coating except for unavoidable impurities, consists exclusively of the nickel-phosphorus alloy and the metal particles, in particular molybdenum particles, dispersed therein.
  • the hard material particles instead of or in addition to the metal particles, may include metal oxides, metal carbides, metal nitrides, metal carbonitrides, metal borides, ceramics and / or intermetallic phases. This can z. B.
  • B 4 C boron carbide
  • B 4 C in the present context is attributed to the metal carbides due to the similar material properties.
  • Squeegees with a first coating and / or a second coating based on a nickel-phosphorus alloy with metal oxides, metal carbides, metal nitrides, metal carbonitrides, metal borides, ceramics and / or intermetallic phases dispersed therein have a high wear resistance and, accordingly, a long duration Life on.
  • Such hard material particles can be embedded extremely stably in the first coating and form a hard-wearing composite with the nickel-phosphorus alloy of the first coating.
  • the strength of the first coating as a whole can be improved, and at the same time the working edges of such doctor blade on a sharply defined contact zone between the doctor blade and the pressure cylinder or the pressure roller, which in turn allows a more accurate ink stripping.
  • metal carbides and / or metal nitrides have been found to be particularly suitable: B 4 C, cubic BN, TiC, WC and / or SiC.
  • metal oxides Al 2 O 3 is particularly advantageous.
  • the hard material particles need not necessarily be in the form of metal particles, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, metal carbonitrides, metal borides, ceramics and / or intermetallic phases. Basically come as hard particles and particles of other materials in question.
  • the hard material particles comprise diamond. Preference is given to using diamond with mono- and / or polycrystalline structure. Hard diamond particles made of diamond have proven to be particularly advantageous in the inventive doctor blades and, in particular, bring about a further improvement in the wear resistance and stabilization of the working edges of the doctor blade. This is probably due to the high hardness and the chemical and mechanical stability of diamond. However, diamond should not be confused with other forms of carbon, such as carbon.
  • amorphous diamond-like carbon As graphite, glassy carbon, graphene or soot. These forms of carbon bring the inventive advantages only limited or not at all. As has been shown, however, it is possible in principle to use particles of amorphous diamond-like carbon ("DLC") instead of or in addition to diamond particles of mono- and / or polycrystalline structure. However, the amorphous diamond-like carbon advantageously has a high proportion of sp3 hybridization, so that sufficient hardness is achieved. Depending on Use of the squeegee may even have advantages in amorphous diamond-like carbon. In general, amorphous diamond-like carbon is also less expensive than diamond.
  • DLC amorphous diamond-like carbon
  • hard material particles with a particle size between 5 nm - 4 ⁇ , in particular 0.9 - 2.5 ⁇ , particularly preferably 1.4 - 2.1 ⁇ . With such particle sizes, the tribological properties of the inventive doctor blade can be further improved.
  • the particle size of the hard material particles is advantageously adapted to the particular material of the hard material particles.
  • hard material particles in the form of metal particles particularly preferably have a particle size of 0.5 to 2.5 ⁇ m, in particular 1 to 2 ⁇ m.
  • particle sizes of 1.0 to 2.5 ⁇ m, in particular 1.5 to 2.0 ⁇ m have proven to be particularly advantageous.
  • Diamond particles as hard material particles advantageously have a particle size of 5 nm - 1.1 ⁇ . More preferably, the particle size of diamond particles is less than 300 nm. In particular, the particle size of diamond particles in a range of 100 - 200 nm. Such particle sizes are not mandatory. In special embodiments and / or uses of the doctor blades, diamond particles with particle sizes of 5 to 50 nm have proven to be advantageous.
  • a volume fraction of the additional component for improving the wear properties is, in particular in the case of particulate additional components, preferably 5-30%, more preferably 15-20%. With such proportions, a significant improvement in the wear properties and the stability of the working edge is achieved.
  • the hard material particles contain different particles of at least two different materials. As it has been shown, this synergetic effects can be caused, which improve the wear resistance and quality of the doctor much more than expected. Furthermore, it may be advantageous if the hard material particles comprise different particles having at least two different particle sizes. Particularly preferably, the hard material particles comprise both SiC and diamond, more preferably a particle size of the SiC being greater than a particle size of the diamond. In particular, the hard material particles comprise SiC having a particle size of 1.4 to 2.1 ⁇ m and diamond having a particle size of 5 nm to 1.1 ⁇ m, preferably 200 to 300 nm. However, it is also possible to choose the particle sizes of SiC and diamond differently, such that z. B.
  • the particle size of the diamond is equal to or greater than the particle size of the SiC.
  • the hard material particles comprise, for example, both SiC and cubic BN, with a particle size of the BN preferably corresponding approximately to the particle size of the SiC.
  • the particle sizes of the SiC and of the cubic BN measure about 1.4 to 2.1 ⁇ .
  • the additional component for improving the wear resistance comprises lubricants, in particular lubricating particles. As a result, a lubricating effect can additionally be achieved during doctoring, which reduces wear.
  • lubricant or lubricant particles are basically substances in question, which cause a reduction in the sliding friction between doctor blade and impression cylinder and are particularly stable enough, so that no impairment or contamination of the printing cylinder occurs.
  • polymeric thermoplastics for example, polymeric thermoplastics, z.
  • hexagonal BN As a lubricant particularly advantageous hexagonal BN has been found. This particular in particle form. It has been found that lubricants, particularly hexagonal BN lubricating particles, have improved the blade's wear resistance in a variety of different cylinder applications. This particular largely independent of the process parameters when doctoring. In other words, hexagonal BN has proven to be an extremely versatile and effective lubricant.
  • lubricant is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • polytetrafluoroethylene is preferably used in the form of lubricating particles.
  • Lubricating particles in particular lubricating particles of hexagonal BN, advantageously have a particle size of 50 nm-1 ⁇ m, preferably 80-300 nm, more preferably 90-110 nm. As a result, an optimal effect is achieved for a large number of applications. In principle, however, other particle sizes may also be suitable for specific applications.
  • both lubricants, in particular lubricating particles, and hard material particles are present in the first coating and / or any second coating as additives for improving the wear resistance.
  • the additional component comprises an additional alloying component in the first and / or any second coating.
  • the physical and chemical properties of the first and / or the second coating can be further adapted specifically to the conditions present during the doctoring process. Due to the additional alloy component, which in particular is completely mixed with the first and / or second coating, the properties of the coatings can be modified without affecting the homogeneity.
  • alloying component z.
  • metals are used. Examples of metals include Al, Cu, Pb, W, Ti, Zr and / or Zn. However, it is also conceivable to mix organometallic and / or nonmetallic components into the first and / or the second coating.
  • the additional alloying component includes a transition metal, in particular tungsten (W).
  • W tungsten
  • the wear resistance of the doctor can be improved.
  • a sharply defined contact zone between the working edge and the printing cylinder is obtained when using such a doctor blade, which allows a particularly accurate ink stripping.
  • a proportion of the alloying component in the first coating is 0.0001 - 12 wt .-%. More preferably, the proportion of the alloying component 0.5 to 5 wt .-%. In a further preferred embodiment, the proportion of the alloying component is 1-3% by weight.
  • the additional component preferably comprises metallic W as alloying component as well as SiC and diamond as hard material components.
  • a particle size of the SiC is in particular larger than a particle size of the diamond. Particular preference is given to SiC having a particle size of 1.4 to 2.1 ⁇ m and diamond having a particle size of 10 nm to 1.1 ⁇ m, preferably 200 to 300 nm.
  • the main body of the doctor blade made of metal, in particular steel. Steel has proved to be a particularly robust and suitable material for the doctor according to the invention in mechanical terms.
  • At least one jacket region of the main body which is present with respect to the longitudinal direction is completely and completely covered with the first, the second and / or a further coating.
  • at least the working edge, the upper side, the lower side and the rear edge of the main body opposite the working edge are covered with at least one coating.
  • the side surfaces of the main body that are perpendicular to the longitudinal direction may be uncoated.
  • the second coating covers the base body completely and on all sides, that is to say that the side surfaces of the base body which are perpendicular to the longitudinal direction are also covered with one of the coatings. In this case, at least one of the coating surrounds the base body all around.
  • the essential regions of the main body which do not belong to the working edge are also provided with the second coating.
  • This is particularly advantageous in order to protect the main body from the water-based or slightly acidic printing inks and / or other fluids coming into contact with the doctor blade.
  • base bodies made of steel so optimal rust protection for the doctor blade is created.
  • the constancy of the print quality during the printing process is further improved, since the printing cylinder or printing roll in contact with the doctor blade during the printing process is not contaminated by rust particles, for example.
  • the basic body is characterized by an im Coat area applied second coating also during storage and / or transport best possible protection against rust formation.
  • the base body consists of a plastic material.
  • plastic base bodies have proved to be more advantageous than steel base bodies because of their different mechanical and chemical properties.
  • some of the plastics in question have sufficient chemical stability or inertness to typical water-based and slightly acidic printing inks, which means that the base body does not need to be specially protected, as in the case of a steel base body.
  • plastic material z. B polymer materials in question. These may be, inter alia, thermoplastic, thermosetting and / or elastomeric polymer materials. Suitable plastics are z. As polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, polyetheretherketone, polyimide, polyester, polytetrafluoroethylene and / or polyurethane. Composite structures with fibers to reinforce the polymer matrix are also possible.
  • basic body which z. B. consist of both metal, especially steel, as well as plastic. Also basic body with other materials, eg. As ceramics and / or composite materials, may be suitable for specific applications, where appropriate.
  • a first coating based on a nickel-phosphorus alloy is deposited in a first step on a working edge region of the doctor blade formed in a longitudinal direction of a flat and elongated body the first coating at least one additional component for improving the Verschleiss s the doctor is mixed.
  • the deposition of the first coating takes place in particular without current and advantageously from an aqueous solution.
  • a high-quality first coating can be produced, which in particular has a high contour accuracy with respect to the working edge of the doctor blade or with respect to the main body of the doctor blade and a very uniform layer thickness distribution ,
  • the electroless deposition an extremely uniform nickel-phosphorus alloy is formed with a uniformly distributed additional component which optimally follows the contour of the working edge of the doctor blade or the body, which contributes significantly to the quality of the doctor.
  • a first coating can be formed by the electroless deposition, which is particularly compatible with a second and on the first coating to be applied second coating based on nickel as possible. This ensures sufficient adhesion of the second coating on the first coating.
  • the working edge or optionally the entire body of the doctor blade is immersed in a suitable electrolyte bath with admixed additional component and coated in a manner known per se.
  • the added in the electrolyte bath additional component is incorporated during the coating or deposition process in the nickel-phosphorus alloy and is substantially randomly distributed in the formed nickel-phosphorus alloy.
  • plastics can also be used as the base body for the doctor blade and provided in a simple manner with the first coating of the nickel-phosphorus alloy and the additional component.
  • the first coating can also be deposited galvanically or by a gas phase process, if appropriate.
  • the deposition of the first coating is advantageously carried out in aqueous solution and preferably with air injection.
  • air injection is in particular a achieved improved mixing of the substances to be deposited, which has a positive effect on the quality of the first coating.
  • an alloying component is admixed as an additional component, which is preferably a metal and / or a metal salt.
  • a tungsten salt is used as the metal salt.
  • the deposition of the first coating is carried out electrolessly from an aqueous solution being preferred tungsten salt is sodium tungstate dihydrate having the empirical formula Na 2 W0 4 ⁇ H 2 0 2 is used. If necessary, additional complexing agents known per se may be added together with the tungsten salt.
  • the tungsten salt is in a proportion of about 5 - 20 g / liter, preferably 10 - 12 g / liter in the aqueous solution. This corresponds to a proportion of about 2.7 to 10.9 g / liter, in particular 5.5 to 6.5 g / liter, of the element tungsten in the aqueous solution.
  • tungsten salt By adding the tungsten salt is achieved in particular that tungsten is incorporated as an alloying component in the nickel-phosphorus alloy. As a result, an extremely uniform nickel-phosphorus alloy can be obtained which has improved wear resistance. In particular, the hardness and corrosion resistance of the nickel-phosphorus alloy can be improved by the incorporation of tungsten.
  • the alloy component In addition to or instead of the alloy component, other additional components may be added, such.
  • the aqueous solution preferably has a pH of 8-9 during the deposition. Such high pH values surprisingly have a positive influence on the quality of the deposited coating, in particular during the deposition of alloy components.
  • the wear resistance of the doctor blade can thereby be significantly improved and the contact area between the working edge of the doctor blade and the printing cylinder remains extremely constant during the entire life of the doctor blade. This in turn is the exact painting of ink to good.
  • a second coating is provided, in a second step preferably a second coating based on nickel, at least on a partial area of the first coating, is deposited. Preferably, the first coating is completely covered with the second coating.
  • the second coating is deposited in the second step by a galvanic process. This has proven to be expedient in particular for second coatings without particulate additional components. Second coatings, which except for unavoidable impurities consist exclusively of nickel or a nickel-phosphorus alloy, are therefore advantageously electrodeposited.
  • the possibly performed in the second step galvanic process can be carried out in a conventional manner.
  • the areas of the doctor blade to be coated that is to say in particular the working edge provided with the first coating, are immersed, for example, in a suitable galvanic electrolyte bath.
  • the areas to be coated act as a cathode, while for example a soluble consumable electrode with nickel serves as the anode. It is, depending on the material to be deposited, but in principle also possible to use insoluble anodes.
  • an electric current flows through the galvanic electrolyte bath, whereby elemental nickel or, for example, a nickel-phosphorus alloy is deposited on the areas of the doctor blade to be coated and forms the second coating.
  • the second coatings produced by the galvanic process are pure and of high quality.
  • an additional component for improving the wear resistance and / or other additives may be added to the electrolyte bath, which may also be incorporated into the second coating.
  • the galvanic deposition of a nickel-phosphorus alloy also has process engineering advantages over electroless plating. For example, the phosphorus content is very easy to control and the deposits can be carried out at high deposition rates. Likewise, the galvanic deposition of a nickel-phosphorus alloy over the galvanic deposition of nickel has the advantage that even insoluble anodes can be used.
  • the deposition of the second coating takes place without current, in particular from an aqueous solution.
  • particulate additional components eg. B. hard material particles and / or lubricating particles
  • a uniform distribution of the particulate additional components to be integrated into the second coating is achieved by the electroless deposition.
  • a heat treatment is carried out to cure the first, if appropriate, also of the second coating.
  • the heat treatment induces solid state reactions in the nickel-phosphorus alloys which increase the hardness of the nickel-phosphorus alloys. Since the heat treatment takes place only after the deposition or the application of a possible second coating, in particular an oxide formation on the surface of the first coating is prevented. On the one hand, this entails high adhesion between the first coating and the optionally present second coating, and on the other hand, the overall uniformity of the doctor blade in the region of the working edge is improved.
  • the coated base body is heated to a temperature of 100-500 ° C, particularly preferably to a temperature of 170-300 ° C.
  • these temperatures are held for a holding time of 0.5 to 15 hours, preferably 0.5 to 8 hours.
  • Such temperatures and Hold times have been found to be optimal to achieve sufficient hardness of the nickel-phosphorus alloys.
  • Temperatures of less than 100 ° C are also possible. In this case, however, very long and mostly uneconomical holding times are required. Higher temperatures than 500 ° C, depending on the material of the body, in principle also feasible, but the curing process of the nickel-phosphorus alloy is more difficult to control.
  • a base layer of nickel is deposited at a pH of less than 1.5, in particular at a pH of less than 1, by a galvanic process.
  • a covering layer of nickel for example, can subsequently be deposited using saccharin at a pH of 2-5, in particular at a pH of 3.4-3.9.
  • the surface of the working edge or the first coating to be coated is chemically activated, so that the base layer forms an extremely stable adhesive bond with the working edge.
  • the base layer provides an optimal base for the topcoat to be deposited over it. Maintaining a pH of 2-5 and the use of saccharin provide an optimal topcoat with a smooth and even surface.
  • the base layer and the outer layer can also be deposited under other conditions.
  • a base layer of nickel at a pH of less than 1.5, in particular at a pH of less than 1, by a galvanic process and then z. B. to apply a cover layer in the form of a nickel-phosphorus alloy.
  • the nickel-phosphorus alloy may, for example, also contain an additional component for improving the wear behavior of the doctor blade.
  • FIG. 1 shows a cross section through a first inventive blade squeegee, wherein a working edge of the lamella blade is coated with a nickel-phosphorus alloy and dispersed therein hard material particles;
  • FIG. 2 shows a cross section through a second blade blade according to the invention, wherein a working edge of the lamellar blade with a nickel-phosphorus
  • FIG. 3 shows a cross-section through a third lamella blade according to the invention, which is coated in the region of the working edge with a first coating with hard material particles dispersed therein and with a second coating of pure nickel arranged thereon and completely surrounding the doctor blade;
  • FIG. 4 shows a variant of the doctor blade from FIG. 3, wherein the second coating is present only in the area of the first coating;
  • FIG. 5 shows a cross-section through a fifth lamella blade according to the invention, which is coated in the region of the working edge with a first coating with hard material particles dispersed therein and with a nickel-coated second coating of nickel arranged thereon;
  • FIG. 6 shows a cross section through a sixth lamella blade according to the invention, which in the region of the one working edge has a first coating with hard material particles dispersed therein and one arranged thereon second coating having dispersed therein hexagonal boron nitride lubricating particles;
  • FIG. 7 shows a cross-section through a seventh plate blade according to the invention, which is coated in the area of one working edge with a first coating having two different types of hard material particles dispersed therein and a second coating having lubricant particles dispersed thereon;
  • Fig. 8 is a schematic representation of a method according to the invention for
  • a slat blade 100 according to the invention is shown in cross section.
  • the lamella blade 100 includes a base body 1 10 made of steel, which has on the left in Fig. 1 side a rear portion 120 with a substantially rectangular cross-section.
  • the rear region 120 is provided as a fastening region in order to hold the lamellar blade, for example in a corresponding receiving device of a printing press.
  • a doctor blade thickness measured from the top 121 to the bottom 122 of the rear area, is about 0.2 mm.
  • a length of the main body 110, which is measured perpendicularly to the plane of the sheet, or the lamella blade 100 is, for example, 1000 mm.
  • FIG. 1 side of the main body 1 10 is tapered step-like to form a working edge 130 of the top 121 of the rear portion 120 ago.
  • An upper side 131 of the working edge 130 lies on a plane below the plane of the upper side 121 of the rear region 120, but is essentially parallel or plane-parallel to the upper side 121 of the rear region 120.
  • the bottom 122 of the rear portion 120 and the Bottom 132 of the working edge 130 lie in a common plane, which is plane-parallel to the top 121 of the rear portion 120 and plane-parallel to the top 131 of the working edge 130 is formed.
  • a width of the main body 1 10, measured from the end of the rear portion to the end face 140 of the working edge 130 measures, for example, 40 mm.
  • a thickness of the working area 130, measured from the upper side 131 to the lower side 132 of the working area, is for example 0.060-0.150 mm, which corresponds to approximately half the thickness of the squeegee in the rear area 120.
  • a width of the working area 130, measured at the upper side 131 of the working area 130 from the end face 140 to the transition area 125, is for example 0.8-5 mm.
  • a free end face 140 of the free end of the working edge 130 extends from the top
  • the end face 140 has an angle of approximately 45 ° or 135 ° with respect to the upper side 131 of the working edge 130 or with respect to the lower side 132 of the working edge 130.
  • An upper transition region between the upper side 131 and the front side 140 of the working edge 130 is rounded.
  • a lower transition region between the end face 140 and the bottom 132 of the working edge 130 is rounded.
  • the working edge 130 of the lamella blade 100 is further surrounded by a first coating 150.
  • the first coating 150 completely covers the upper side 131 of the working edge 130, the transition region 125 and a subregion of the upper side 121 of the rear body 120 of the base body 1 10 adjoining this. Likewise, the first coating 150 covers the face 140, the underside
  • the first coating 150 is z. B. from a nickel-phosphorus alloy with a phosphorus content of 9 wt .-%. Therein are hard material particles 160, z. B. of silicon carbide (SiC), dispersed. The volume fraction of the hard material particles 160 is for example 16% and an average particle size of the hard material particles 160 is about 1.6 ⁇ .
  • the layer thickness of the first coating 150 measures in the region of the working edge 130 z. B. 15 ⁇ , while the hardness z. B. 1200 HV. In the area of the top 121 and the underside 122 of the rear region 120 continuously decreases the layer thickness of the first coating 150, so that the first coating 150 terminates in a wedge shape in a direction away from the working edge 130.
  • FIG. 2 shows a second lamella blade 200 according to the invention in cross-section.
  • the second lamella blade 200 has a base body 210 with a rear region 220 and a working edge region 230 and is substantially identical in construction to the first lamella blade 100 from FIG. 1.
  • the second coating consists of a nickel-phosphorus alloy with a mixed alloying component in the form of tungsten (W).
  • the phosphorus content is z. B. 10 wt .-% and the proportion of tungsten, for example, 5 parts by weight, in each case measured on the total weight of the coating 250.
  • the layer thickness of the coating 250 measures in the region of the working edge 130 z. B. 15 ⁇ , while the hardness z. B. 1200 HV.
  • FIG. 3 shows a third lamella blade 300 according to the invention in cross-section.
  • the third squeegee 300 has a main body 310, which is coated in the region of the working edge 330 in the same way as the first squeegee of FIG. 1 with a first coating 350.
  • the upper side 331 of the working edge 330, the transition region 325 and an adjoining subregion of the upper side 321 of the rear region 320 of the base body 310 and the end face 340, the bottom 332 of the working edge 330 and a subsequent to the bottom 332 of the working edge 330 portion the underside 322 of the rear portion 320 of the base body 310 coated with the coating 350.
  • the first coating 350 of the third sipe blade 300 is the same composition and constructed as the coating 150 of the first sipe blade 100 and contains corresponding hard particles 360, z. B. of silicon carbide.
  • the second coating 370 which completely surrounds the lamella blade 300.
  • the second coating 370 completely covers both the first coating 350 and the upper side 321 as well as the lower side 322 of the rear region 320 of the main body 310.
  • the second coating 370 is formed, for example, by a galvanically deposited nickel layer with a thickness of, for example, approximately 2 ⁇ m.
  • the second coating 370 is in the present case except for unavoidable impurities exclusively of nickel.
  • the fourth sipe blade 400 is substantially identical in construction to the third sipe blade of FIG. 3.
  • the fourth squeegee 400 has a second coating 470 covering only the first coating 450.
  • the second coating 470 thus surrounds only the upper side 431 of the working edge 430, the transition region 425 and a subregion of the upper side 421 of the rear region 420 of the base body 410 adjoining it, the front side 440, the underside 432 of the working edge 430 and an underside 432
  • the rear region 420 of the main body 410 is corresponding blank and covered with neither the first coating 450 nor the second coating 470.
  • the layer thickness of the second coating 470 continuously decreases, so that the second coating 470 terminates in a wedge shape in a direction away from the working edge 470.
  • FIG. 5 shows a cross section of a fifth lamella blade 500 according to the invention.
  • the base body 510 with the rear end 520 and the working edge 530 is substantially identical in construction to the lamella blade 300 of FIG. 3.
  • the fifth blade 500 has a first coating 550, which is designed the same as the Coating 350 of the third doctor blade 300. Accordingly, the first coating 550 of the fifth doctor blade 500 covers the upper side 531 of the working edge 530, the transitional region 525 and a subsequent subregion of the upper side 521 of the rear region 520 of the main body 510, and the lower side 540 532 of the working edge 530 and a subsequent to the bottom 532 of the working edge 530 portion of the bottom 522 of the rear portion 520 of the body 510.
  • the fifth squeegee 500 also has a second coating 570 completely surrounding the sipe blade 500 so that the second coating 570 covers both the first coating 550, the top 521, and the bottom 522 of the back Area 520 of the base body 410 completely surrounds.
  • the second coating is
  • the second coating 570 has a base layer 571 which is applied directly to the first coating 550 and the rear region 520 of the base body 510 and which, except for unavoidable impurities, consists exclusively of pure nickel.
  • a thickness of the base layer 571 is for example about 0.5 ⁇ .
  • a layer thickness of the second coating 570 ie the layer thickness of the base layer 571 and the layer thickness of the cover layer 572 together, is in the region of the working edge 530, for example, about 4 ⁇ , while the layer thickness in the rear region 520 z. B. about 2 ⁇ measures.
  • FIG. 6 shows a sixth lamella blade 600 in cross section.
  • the main body 610 with the rear region 620 and the working edge 630 provided with a first coating 650 are substantially identical to the third squeegee 300 from FIG. 3.
  • the second coating 670 is the sixth squeegee 600 completely surrounds, however, from an electroless nickel-phosphorus alloy with dispersed therein lubricant particles 680 of hexagonal boron nitride (hex-BN).
  • the phosphorus content of the second coating 670 is z. B. 7% by weight, while a thickness of the second coating about 2 ⁇ measures.
  • the lubricating particles 680 have a particle size of about 100 nm and a volume fraction of about 17%.
  • FIG. 7 shows a seventh blade squeegee 700, which represents a variant of the sixth squeegee 600 from FIG. 6, in cross-section.
  • the arrangement of the first coating 750 and the second coating 770 on the body 710 of the seventh blade 700 is substantially the same as in the sixth blade 600 of FIG. 6.
  • the sixth blade 600 and the seventh blade 700 differ in composition the coatings.
  • the first coating 750 of the seventh blade 700 which substantially surrounds the working edge 730, is based on a nickel-phosphorus electroless alloy deposited with a first added component in the form of mixed tungsten (W). In other words, the first coating 750 is therefore based on a nickel-phosphorus-tungsten alloy.
  • the layer thickness of the first coating 750 measures, for example, about 12 ⁇ in the region of the working edge 730, and the phosphorus content is about 12% by weight.
  • additional additional components in the form of a first hard material component 760 and a second hard material component 761 are dispersed in the first coating 750.
  • the first hard component 760 is z.
  • the second hard material component consists for example of silicon carbide (SiC) having a particle size of 1.5 to 2.0 ⁇ m and a volume fraction of about 10%.
  • the particle size of the second hard material component 761 (SiC) is thus larger than the particle size of the first hard material component 760 (diamond).
  • the hardness of the first coating 750 is about 1300 HV.
  • the second coating 770 which completely surrounds the seventh blade squeegee 700, is based on, for example, FIG. B. on a electroless deposited nickel-phosphorus alloy with dispersed therein lubricant particles 780 hexagonal BN (hex-BN).
  • a phosphorus content of the second coating is about 6 wt .-% while the layer thickness measures about 2 ⁇ and the volume fraction of the lubricant particles 780 is about 18%.
  • the particle size of the lubricating particles 780 is approximately 100 nm.
  • the phosphorus content of the nickel Phosphor alloy of the second coating 770 is thus smaller than the phosphorus content of the nickel-phosphorus alloy of the first coating 750.
  • the lamellar squeegees described above and illustrated in FIGS. 1-7 are only to be understood as illustrative examples of a multiplicity of realizable embodiments. Further concrete embodiments are listed in Table 1 below. To understand the table, the following: The abbreviation “Chem. Ni-P” stands for a chemically or electrolessly deposited nickel-phosphorus alloy. Correspondingly, the abbreviation “Galv.” Galvanically deposited and “Galv. Ni-P” is to be understood as a galvanically deposited nickel-phosphorus alloy. "P content” stands for the phosphorus content in a nickel-phosphorus alloy.
  • the embodiment referred to in the table with "A” corresponds to the first sipe blade 100 shown in FIG. 1.
  • the embodiments "B” to “G” have one except for the specified and partially different additional components, particle sizes, volume fraction and / or layer thicknesses Lamellae 100 analogue construction on.
  • the embodiment denoted by “H” corresponds to the second sipe blade 200 of FIG. 2, while the embodiment denoted by “I” corresponds to the third sipe blade 300 of FIG. 3.
  • the embodiment "J” is substantially identical to the third lamella blade 300 from FIG. 3 except for the different additional component in the first coating.
  • the lamella blade 500 shown in FIG. 5 is designated in the table as embodiment "K” and accordingly has a two-layer electrodeposited second nickel-based coating.
  • the embodiments "L” and “M” represent variants of embodiment "K", which instead of the second nickel-based coating have a second coating in the form of a galvanically deposited nickel-phosphorus alloy.
  • Embodiment “N” corresponds to the sixth fin blade 600 shown in FIG. 6.
  • Embodiment “O” differs from Embodiment “N” in particular by cubic boron nitride (cubic BN) instead of hexagonal boron nitride (hex-BN) in the second coating , It should be noted that the particle size of the cubic boron nitride is much larger than the particle size of the hexagonal boron nitride.
  • embodiment "P” corresponds to the seventh blade squeegee 700 of FIG. 7.
  • Fig. 8 illustrates a method 800 for producing a lamellar blade, as z. B. is shown in Fig. 5.
  • a first step 801 the working edge 530 of the main body 510 to be coated with the nickel-phosphorus alloy or the first coating 550 is immersed, for example, in a suitable and known aqueous electrolyte bath with hard material particles 560 suspended therein, wherein nickel ions consist of a nickel salt , z.
  • nickel sulfate by a reducing agent, for. B. Natriumhypophosph.it, reduced in aqueous environment to elemental nickel and deposited on the working edge 530 to form a nickel-phosphorus alloy and simultaneous embedding of the hard particles 560.
  • This is done without the application of an electrical voltage or completely de-energized under moderately acidic conditions (pH 4 - 6.5) and at elevated temperatures of for example 70 - 95 ° C.
  • a second step 802 z For example, first a first galvanic electrolyte bath on an aqueous basis with nickel chloride and hydrochloric acid at a pH of about 1 presented. Subsequently, the main body 510 with the first coating 550 already applied in the first step is completely immersed in the electrolyte bath in a manner known per se with externally supplied electrical current, a base layer 571 of the second coating 570 is deposited. Subsequently, in a second galvanic electrolyte bath on an aqueous basis with nickel, nickel sulfate, nickel chloride, boric acid and saccharin, a covering layer 572 is deposited in a manner known per se at a pH of 3.7.
  • a third step 803 the main body 510 provided with the first coating 550 and the second coating 570 is subjected to a heat treatment during, for example, two hours and at a temperature of 300 ° C. Finally, the finished lamella blade 500 is cooled and is ready for use.
  • the second step 802 is omitted and the third step is carried out without the second coating.
  • a coating analogous to the first step 801 is carried out in the second step 802 . If tungsten (W) is provided as an additional component for improving the wear behavior, the deposition of the relevant coating according to the first step 801 takes place in particular at a pH of 8-9.
  • the lamellar blades 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 shown in FIGS. 1-7 and the lamellar blade additionally shown in Table 1 have a very high resistance to wear and stability and allow extremely accurate painting, especially of printing ink. The latter over the entire life of the doctor blades.
  • the main body 1 10, 210, 310, 410, 510, 610, 710 of the doctor of FIGS. 1-7 also from another material, such. As stainless steel or carbon steel, be made. In this case, it may be advantageous for economic reasons to attach the second coatings only in the region of the working edges 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 in order to reduce the material consumption in the coating.
  • the main body of the doctor from Figs. 1 - 7 but also from a non-metallic material, such as. As plastics exist. This may be advantageous in particular for applications in flexographic printing. It is also possible, instead of the basic bodies shown in FIGS. 1-7, to use respective basic bodies with a different shape.
  • the basic body can have a wedge-shaped working edge or a non-tapered cross-section with a rounded working edge.
  • the free end faces 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740 of Working edges 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 may for example also be formed completely rounded.
  • the inventive doctor blade from FIGS. 1-7 can also be dimensioned differently.
  • the thicknesses of the working areas 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 measured from the respective tops 131 ... 731 to the respective bottoms 132, 232, ... 732 may be in a range of, for example, 0.040 - 0.200 mm vary.
  • the coatings of the doctor blade of FIGS. 1-7 further alloy components and / or additional materials such.
  • metal atoms non-metal atoms, inorganic compounds and / or organic compounds.
  • the additional substances can also be particulate.
  • All of the squeegees shown in FIGS. 1-7 can, for example, be coated with further coatings.
  • the further coatings may be present in the region of the working edges and / or the rear regions and z. B. improve the wear resistance of the working edges and / or protect the rear area from influences by aggressive chemicals. In principle, these can also be coatings made of plastics.
  • doctor blade 200 of FIG. 2 it is also possible to apply a second coating on the already existing first coating 250 and in the second coating additional components to improve the wear behavior, eg. As particulate additional components to bring.

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Abstract

Eine Rakel (100, 200,..., 700), insbesondere zum Abrakeln von Druckfarbe von einer Oberfläche einer Druckform, umfassend einen flachen und länglichen Grundkörper (110, 210,..., 710) mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich ( 130, 230,..., 730), wobei der Arbeitskantenbereich ( 130, 230,.... 730) mit wenigstens einer ersten Beschichtung (150, 250,..., 750) auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung überzogen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Beschichtung ( 150, 250,..., 750) wenigstens eine Zusatzkomponente (160, 360, 460, 660, 760, 761 ) zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthält.

Description

Rakel
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Rakel, insbesondere zum Abrakeln von Druckfarbe von einer Oberfläche einer Druckform, umfassend einen flachen und länglichen Grundkörper mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich, wobei der Arbeitskantenbereich mit wenigstens einer ersten Beschichtung auf der Basis einer Nickel- Phosphor-Legierung überzogen ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Rakel. Stand der Technik
In der Druckindustrie kommen Rakel insbesondere zum Abstreichen überschüssiger Druckfarbe von den Oberflächen von Druckzylindern bzw. Druckwalzen zum Einsatz. Besonders beim Tiefdruck und Flexodruck hat die Qualität der Rakel einen entscheidenden Einfluss auf das Druckergebnis. Unebenheiten oder Unregelmässigkeiten der mit dem Druckzylinder in Kontakt stehenden Arbeitskanten der Rakel führen z. B. zu einer unvollständigen Abstreifung der Druckfarbe von den Stegen der Druckzylinder. Dadurch kann es auf dem Druckträger zu einer unkontrollierten Abgabe von Druckfarbe kommen.
Die Arbeitskanten der Rakel sind während dem Abstreifen an die Oberflächen der Druckzylinder oder Druckwalzen angepresst und werden relativ zu diesen bewegt. Somit sind die Arbeitskanten, insbesondere bei Rotationsdruckmaschinen, hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, welche einen entsprechenden Verschleiss mit sich bringen. Rakel sind daher grundsätzlich Verbrauchsgegenstände, welche periodisch ausgetauscht werden müssen. Rakel basieren meist auf einem Grundkörper aus Stahl mit einer speziell ausgeformten Arbeitskante. Um die Lebensdauer der Rakel zu verbessern, können die Arbeitskanten der Rakel zudem mit Beschichtungen oder Überzügen aus Metallen und/oder Kunststoffen versehen werden. Metallische Beschichtungen enthalten oft Nickel oder Chrom, welche gegebenenfalls mit anderen Atomen und/oder Verbindungen vermischt bzw. legiert vorliegen. Die stofflichen Beschaffenheiten der Beschichtungen beeinflussen dabei im Besonderen die mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Rakel massgeblich.
In der WO 2003/064157 (Nihon New Chrome Co. Ltd.) sind z. B. Rakel für die Drucktechnik beschrieben, welche eine erste Lage aus chemisch Nickel mit darin dispergierten Partikeln und eine zweite Lage mit einer niedrigen Oberflächenenergie aufweisen. Die zweite Lage besteht bevorzugt aus einem Überzug aus chemisch Nickel mit Fluor-basierten Harzpartikeln oder aus einem rein organischen Harz.
Derartig beschichtete Rakel vermögen jedoch in Bezug auf die Lebensdauer und Verschleissfestigkeit nach wie vor nicht vollständig zu befriedigen. Zudem hat sich gezeigt, dass es bei der Verwendung derartiger Rakel insbesondere in der Einlaufphase zu unkontrollierter Streifenbildungen kommen kann, was ebenfalls unerwünscht ist.
Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach einer verbesserten Rakel, welche im Besonderen sowohl über eine längere Lebensdauer verfügt als auch ein optimales Abstreichen erlaubt.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Rakel zu schaffen, welche eine verbesserte Verschleissfestigkeit aufweist und während der gesamten Lebensdauer ein exaktes Abstreichen, insbesondere von Druckfarbe, ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung enthält die erste Beschichtung wenigstens eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.
Unter einer Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel werden insbesondere in der ersten Beschichtung dispergierte Partikel und/oder eingemischte chemische Substanzen verstanden.
Im Falle einer Zusatzkomponente in Form von dispergierten Partikeln weist die erste Beschichtung eine heterogene Struktur auf, welche insbesondere die dispergierten Partikel in der Nickel-Phosphor-Legierung als Matrix enthält. Derartige Beschichtungen können auch als Gemenge bezeichnet werden. Mit Vorteil liegen die Partikel im Wesentlichen gleichmässig verteilt in der ersten Beschichtung vor. Die dispergierten Partikel können dabei insbesondere Metalle, Metalloxide, Metallcarbide, Metallnitride, Metallcarbonitride, Metallboride, Keramiken und/oder intermetallische Phasen sein. Geeignet sind unter anderem einer oder mehrere Vertreter aus der Reihe von AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr, Zn Cu, Mo, Stahl, WSi2, Al203, Cr203, Fe203, Ti02, Zr02, Th02, Si02, Ce02, Be02, MgO, CdO, U02, SiC, TiC, WC, VC, ZrC, TaC, Cr3C2) B4C, BN, ZrB2, TiN, Si3N4, ZrB2 und/oder TiB2. Es sind aber auch andere, z. B. vollständig nichtmetallische und/oder metallorganische Partikel als Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel möglich. Vollständig nichtmetallische Partikel können z. B. in Form von Diamant vorliegen.
Unter der Partikelgrösse wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine maximale Dimension und/oder äussere Abmessung der Partikel verstanden. Bezüglich der Partikelgrösse weisen die Partikel im Allgemeinen eine gewisse Verteilung oder eine Streubreite auf. Sofern im vorliegenden Zusammenhang von Partikelgrössen gesprochen wird, sind insbesondere gemittelte Partikelgrössen gemeint.
Zusatzkomponenten in Form von eingemischten chemischen Substanzen liegen insbesondere als homogene Gemische und/oder Legierungen vor. Bei den eingemischten chemischen Substanzen kann es sich z. B. um Metalle handeln. Beispiele von Metallen sind unter anderem AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr und/oder Zn. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, metallorganische und/oder nichtmetallische Komponenten in die erste Beschichtung einzumischen.
Unter einer Nickel-Phosphor-Legierung, welche die Basis für die erste Beschichtung bildet, wird in diesem Zusammenhang eine Mischung aus Nickel und Phosphor verstanden, wobei der Phosphorgehalt insbesondere bei 1 - 15 Gew.- liegt.
Der Ausdruck "auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung" bedeutet, dass die Nickel- Phosphor-Legierung den Hauptbestandteil der ersten Beschichtung bildet. Dabei können in der ersten Beschichtung zusätzlich zur Nickel-Phosphor-Legierung und der Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als die Nickel-Phosphor-Legierung. Bevorzugt beträgt der Anteil der Nickel-Phosphor-Legierung in der ersten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Gew.- und ganz besonders bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%. Idealerweise besteht die erste Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und einer oder mehreren Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässen Rakeln eine hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer aufweisen. Des Weiteren werden die Arbeitskanten der erfindungsgemässen Rakel optimal stabilisiert. Damit ergibt sich eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze, was wiederum ein äusserst exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Die Kontaktzone bleibt dabei über den gesamten Druckprozess weitgehend stabil. Zudem wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen Rakel während der Einlaufphase im Druckprozess deutlich weniger Streifen bilden oder anderweitige den Druckprozess beeinträchtigende Effekte hervorrufen. Durch die erfindungsgemässe Rakel ist es daher möglich, eine im Wesentlichen konstante Druckqualität während dem gesamten Druckprozess zu erzielen. Des Weiteren weisen die erfindungsgemässen Rakeln äusserst günstige Gleiteigenschaften auf den üblicherweise verwendeten Druckzylindern oder Druckwalzen auf. Dadurch wird bei der Verwendung der erfindungsgemässen Rakel zum Abrakeln auch ein Verschleiss der Druckzylinder oder Druckwalzen reduziert.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung handelt es sich bei der ersten Beschichtung um eine stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen, welche ohne Zufuhr von elektrischem Strom bzw. aussenstromlos abgeschieden werden, können auch als chemisch Nickel bezeichnet werden. Derartige Nickel-Phosphor-Legierungen können insbesondere mit einer hohen Konturentreue gegenüber der Arbeitskante der Rakel bzw. gegenüber dem Grundkörper der Rakel sowie einer sehr gleichmässigen Schichtdickenverteilung ausgebildet werden. Dadurch kann die erste Beschichtung der Kontur der Arbeitskante der Rakel bzw. dem Grundkörper optimal folgen, was entscheidend zur Qualität der Rakel beiträgt. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen unterscheiden sich zudem insbesondere bezüglich der Mikrostruktur und Elastizität von galvanisch abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierungen. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen sind zudem sowohl mit Grundkörpern aus Kunststoff als auch mit Grundkörpern aus Metall, z. B. Stahl, kompatibel und haften gut an unterschiedlichen Grundkörpern.
Je nach Anwendung kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die erste Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphorlegierung ist. In diesem Fall wird die erste Beschichtung galvanisch mit Hilfe von Strom aus einem Elektrolytbad auf der Arbeitskante und/oder dem Grundkörper der Rakel abgeschieden. Bei galvanisch abgeschiedenen Schichten kann insbesondere die Schichtdicke sehr genau kontrolliert werden, was besonders bei dünnen Schichten vorteilhaft ist. Bevorzugt beträgt ein Phosphorgehalt der ersten Beschichtung 7 - 12 Gew-%. Derartige Beschichtungen haben sich in Kombination mit den Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens als besonders geeignet erwiesen, da dadurch insbesondere eine noch höhere Verschleissfestigkeit während der gesamten Lebensdauer der Rakel erhalten wird. Ein Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-% verbessert zudem die Korrosionsbeständigkeit, die Anlaufbeständigkeit und die Inertheit der Nickel-Phosphor-Legierung der ersten Beschichtung. Ebenfalls positiv wirkt sich ein Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-.% auf die Gleiteigenschaften der Rakel sowie die Stabilität der Arbeitskante aus, womit ein besonders exaktes Abstreichen bzw. Abrakeln von Druckfarbe möglich ist. Des Weiteren ist bei einem Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-% auf den üblicherweise verwendeten Grundkörpern für Rakel, wie z. B. Stahl und/oder Kunststoffen, eine gute Anhaftung gegeben.
Prinzipiell ist es aber auch möglich, einen geringeren Phosphorgehalt als 7 Gew.-% oder eine grösseren Phosphorgehalt als 12 Gew.-% vorzusehen. Die vorstehend genannten positiven Effekte können sich jedoch dadurch verringern. Bei speziellen Zusatzkomponenten und/oder Ausgestaltungen der Beschichtungen können derartige Gehalte an Phosphor jedoch auch Vorteile mit sich bringen.
Mit Vorteil weist die erste Beschichtung eine Härte von 750 - 1400 HV auf. Dadurch wird insbesondere die Verschleissfestigkeit der Rakel gesteigert. Geringere Härten als 750 HV sind zwar auch möglich, die Verschleissfestigkeit der Rakel nimmt jedoch ab. Bei grösseren Härten als 1400 HV kann der Druckzylinder bzw. die Druckwalze unter Umständen beschädigt werden, wodurch die Druckqualität allenfalls abnimmt.
Eine Schichtdicke der ersten Beschichtung beträgt mit Vorteil 1 - 30 μηη. Weiter bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Beschichtung 5 - 20 μιη, besonders bevorzugt 5 - 10 μιτι. Derartige Dicken der ersten Beschichtung bieten einen optimalen Schutz der Arbeitskante der Rakel. Zudem weisen derart bemessene erste Beschichtungen eine hohe Eigenstabilität auf, was die teilweise oder vollständige Delamination der ersten Beschichtung, beispielsweise während des Abrakelns von Druckfarbe von einem Druckzylinder, wirkungsvoll reduziert. Dicken von weniger als 1 μητι sind zwar möglich, die Verschleissfestigkeit der Arbeitskante bzw. der Rakel nimmt dabei aber rasch ab. Grössere Dicken als 30 μιη sind auch machbar. Diese sind aber im Allgemeinen weniger ökonomisch und können sich unter Umständen auch negativ auf die Qualität der Arbeitskante auswirken. Für spezielle Einsatzbereiche der Rakel können Dicken von weniger als 1 μηη oder mehr als 30 μηη jedoch durchaus vorteilhaft sein.
In einer weiteren vorteilhaften Variante ist auf der ersten Beschichtung eine zweite Beschichtung auf Nickelbasis angeordnet. Eine zweite Beschichtung auf Nickelbasis kann insbesondere als Schutzschicht für die erste Beschichtung dienen, wodurch die Verschleissfestigkeit und Stabilität der Arbeitskante der Rakel weiter erhöht werden kann. Eine zweite Beschichtung kann zudem als stabile Matrix für weitere Zusatzstoffe dienen und das Abrakeln mit der erfindungsgemässen Rakel positiv beeinflussen.
Der Ausdruck "auf Nickelbasis" bedeutet, dass Nickel die Hauptkomponente der zweiten Beschichtung bildet. Dabei können in der zweiten Beschichtung zusätzlich zu Nickel durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als Nickel. Bevorzugt beträgt der Anteil Nickels in der zweiten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 75 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%. In einer besonders geeigneten Ausführungsform besteht die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel. Grundsätzlich kann aber auch eine anders zusammengesetzte zweite Beschichtung vorliegen, z. B. mit einem anderen Metall als Hauptbestandteil, oder es kann gänzlich auf die zweite Beschichtung verzichtet werden.
In einer bevorzugten Variante ist die zweite Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Beschichtung auf Nickelbasis. Derartige Beschichtungen bilden eine relativ weiche Schutzschicht für die erste Beschichtung, wodurch die Reibung und Abnutzung im Kontaktzonenbereich der Rakel bei vielen Anwendungen reduziert werden kann. Die Reibungsverminderung und der damit verbundene geringere Widerstand beim Abrakeln führt bei vielen Anwendungen zu einer besonders hohen Verschleissfestigkeit und Stabilität der Arbeitskante der Rakel.
Für andere Anwendungen kann es aber auch vorteilhaft sein, eine stromlos abgeschiedene Beschichtung als zweite Beschichtung vorzusehen.
Weiter bevorzugt liegt die zweite Beschichtung auf der Basis einer weiteren Nickel- Phosphor-Legierung vor. Wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Beschichtung erläutert, ist mit dem Ausdruck "auf der Basis einer weiteren Nickel-Phosphor-Legierung" gemeint, dass die weitere Nickel-Phosphor-Legierung den Hauptbestandteil der zweiten Beschichtung bildet. Dabei können in der zweiten Beschichtung zusätzlich zur weiteren Nickel-Phosphor-Legierung durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als die weitere Nickel- Phosphor-Legierung. Bevorzugt beträgt der Anteil der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung in der zweiten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Gew.- und ganz besonders bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%. Idealerweise besteht die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und allenfalls einer oder mehrerer Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.
In einer vorteilhaften Variante umfasst die zweite Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphorlegierung. Dies ist im Besonderen in Kombination mit einer ersten Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung vorteilhaft. Dabei werden die Arbeitskanten durch die Kombination der ersten Beschichtung aus einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit der wenigstens einen Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel und der zweiten Beschichtung auf der Basis der galvanisch abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung optimal stabilisiert. Dadurch ergibt sich eine besonders scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze, was wiederum ein äusserst exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Die Kontaktzone bleibt dabei über den gesamten Druckprozess weitgehend stabil.
Die weitere Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung weist in einer vorteilhaften Variante einen Phosphoranteil von 12 - 15 % auf. Dies im Besonderen, wenn die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen im Wesentlichen ausschliesslich aus der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung besteht und galvanisch abgeschieden ist.
Insbesondere, sofern die zweite Beschichtung auf der Basis einer weiteren Nickel- Phosphor-Legierung vorliegt und zudem wenigstens eine weitere Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthält, ist der Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung mit Vorteil geringer als der Phosphorgehalt der ersten Beschichtung. Mit anderen Worten, ist mit Vorteil also ein Phosphorgehalt der weiteren Nickel- Phosphorlegierung der zweiten Beschichtung kleiner als ein Phosphorgehalt der Nickel- Phosphorlegierung der ersten Beschichtung. Durch die Kombination von Beschichtungen mit unterschiedlichen Phosphoranteilen wird insbesondere ein höherer Verschleissschutz der Arbeitskante erzielt und zugleich eine weitere Stabilisierung der Arbeitskante erhalten. Ein Phosphorgehalt der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung von 6 - 9 Gew.-% hat sich hierbei als besonders geeignet erwiesen.
Grundsätzlich kann der Phosphorgehalt der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung aber auch weniger als 6 % oder mehr als 9 % betragen. Ebenso ist es prinzipiell möglich, in der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung einen vergleichbaren Phosphorgehalt vorzusehen oder in der zweiten Beschichtung einen höheren Phosphorgehalt auszubilden als in der ersten Beschichtung. Dies kann je nach Verwendungszweck der Rakel sogar vorteilhaft sein. Eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung ist insbesondere geringer als die Schichtdicke der ersten Beschichtung und misst mit Vorteil 0.5 - 3 μιτι. Derartige Schichtdicken garantieren im Besonderen eine hohe Eigenstabilität der zweiten Beschichtung und zugleich eine gute Schutzwirkung für die erste Beschichtung, was der Stabilität der Arbeitskante insgesamt zu Gute kommt. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, eine zweite Beschichtung mit einer Schichtdicke von weniger als 0.5 μηη oder mehr als 3 μιτι zu realisieren. Auch möglich ist es grundsätzlich, eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung gleich oder grösser zu wählen als die Schichtdicke der ersten Beschichtung. Ob und mit welcher Zusammensetzung eine zweite Beschichtung anzuordnen ist, hängt im Wesentlichen von der vorgesehenen Anwendung der Rakel ab. Hierbei spielt z. B. das Material und die Oberflächenbeschaffenheit des Druckzylinders bzw. der Druckwalze eine wesentliche Rolle. Eine zweite Beschichtung, umfassend eine Nickel-Phosphor-Legierung ist gegenüber einer Beschichtung auf der Basis von Nickel, welche im Wesentlichen frei von Phosphor ist, im Allgemeinen etwas härter und korrosionsbeständiger.
Bei Rakeln mit zwei oder noch mehr Beschichtungen haben sich insbesondere die folgenden unterschiedliche Ausgestaltungen als vorteilhaft erwiesen:
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erfindungsgemässe Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und insbesondere einer an die erste Beschichtung angrenzenden zweiten Beschichtung auf der Basis von galvanisch abgeschiedenem Nickel oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer galvanisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt die Rakel über eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit einer ersten Art von darin dispergierten Hartstoffpartikeln sowie einer an die erste Beschichtung angrenzenden zweiten Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit einer zweiten Art von darin dispergierten Hartstoffpartikeln. Die beiden Arten von Hartstoffpartikeln unterscheiden sich dabei insbesondere durch ihre Materialzusammensetzungen und/oder ihre Partikelgrössen.
Zudem haben sich Ausgestaltungen als besonders geeignet erwiesen, bei welchen die Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln sowie eine an die erste Beschichtung angrenzende zweite Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln, insbesondere Partikel aus hexagonalem BN, umfasst. In der ersten Beschichtung können dabei auch zwei oder noch mehr Arten von unterschiedlichen Hartstoffpartikeln vorliegen.
Die Verschleissfestigkeiten der Rakel in diesen Ausgestaltungen können gegebenenfalls weiter verbessert werden, indem der ersten und/oder der zweiten Beschichtung Legierungskomponenten, z. B. Metalle wie W, beigemischt werden.
Sofern die Zusatzkomponente Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, umfasst, sind die Schmiermittel bevorzugt in der äussersten Beschichtung angeordnet. Damit wird insbesondere von Beginn weg eine konstante Verschleissverbesserung bei den erfindungsgemässen Rakeln erzielt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Beschichtung eine an die erste Beschichtung angrenzende Grundschicht aus reinem Nickel und eine darüber angeordnete Deckschicht aus Nickel und/oder eine Nickel-Phosphor-Legierung. Die Grundschicht aus reinem Nickel besteht dabei bis auf unvermeidbare Verunreinigungen bevorzugt ausschliesslich aus Nickel. Eine Dicke der Grundschicht beträgt bevorzugt 0.2 - 0.8 μπι, insbesondere 0.4 - 0.6 μιτι. Insbesondere sofern auch die Deckschicht aus reinem Nickel besteht, enthält die Deckschicht mit Vorteil zusätzlich Saccharin und/oder ein Saccharin-Salz.
Eine derartig aufgebaute zweite Beschichtung weist einerseits eine hohe Haftung an der ersten Beschichtung und gegebenenfalls auch am Grundkörper auf. Zudem weist die zweite Beschichtung bei einer Deckschicht mit Saccharin und/oder ein Saccharin-Salz eine sehr ebene Oberfläche mit einer geringen Oberflächenrauhigkeit auf, was die Ausbildung einer scharf begrenzten Kontaktzone zwischen Rakel und Druckzylinder bzw. Druckwalzen begünstigt. Grundsätzlich ist es bei der zweiten Beschichtung aber möglich, auf die Ausbildung einer Grundschicht sowie einer Deckschicht zu verzichten und lediglich eine einzige und im Wesentlichen homogene Schicht vorzusehen.
Im Folgenden werden nähere Angaben zu bevorzugten Zusatzkomponenten gemacht. Mit Vorteil umfasst die wenigstens eine Zusatzkomponente Hartstoffpartikel. In einer bevorzugten Variante umfassen die Hartstoffpartikel dabei Metallpartikel. Geeignet sind z. B. Metallpartikel aus W, Ti, Zr, Mo, und/oder Stahl. Die Metallpartikel können dabei alleine, in Kombination mit anderen Metallpartikeln und/oder in Kombination mit weiteren Zusatzkomponenten eingesetzt werden.
Als besonders geeignet haben sich Metallpartikel aus metallischem Molybdän herausgestellt. Rakel mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Metallpartikeln aus Molybdän verfügen über eine sehr hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer. Die Arbeitskanten derartiger Rakel weisen dabei eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze auf, was ein exakteres Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. In einer weiter bevorzugten Variante weisen die Metallpartikel eine Partikelgrösse von 1 - 2 μιτι und einen Volumenanteil in der ersten Beschichtung von 5 - 30 %, besonders bevorzugt 15 - 20 %, auf. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und den darin dispergierten Metallpartikeln, insbesondere Molybdänpartikeln.
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform möglich, können die Hartstoffpartikel, anstelle oder zusätzlich zu den Metallpartikeln, Metalloxide, Metallcarbide, Metallnitride Metallcarbonitride, Metallboride, Keramiken und/oder intermetallische Phasen umfassen. Dies können z. B. ein, zwei oder mehrere Vertreter aus der Reihe WSi2, Al203, Cr203, Fe203) Ti02, Zr02, Th02, Si02, Ce02, Be02, MgO, CdO, U02, SiC, TiC, WC, VC, ZrC, TaC, Cr3C2, B4C, kubisches BN, ZrB2, TiN, Si3N4, ZrB2) TiB2 sein. Obschon B4C (Borcarbid) im strengen Sinne kein Metallcarbid ist, wird B4C im vorliegenden Zusammenhang aufgrund der ähnlichen Materialeigenschaften den Metallcarbiden zugerechnet.
Rakel mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen weisen eine hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer auf. Derartige Hartstoffpartikel können dabei äusserst stabil in der ersten Beschichtung eingebettet werden und bilden einen strapazierfähigen Verbund mit der Nickel-Phosphor-Legierung der ersten Beschichtung. Dadurch kann die Festigkeit der ersten Beschichtung insgesamt verbessert werden, und zugleich zeigen die Arbeitskanten derartiger Rakel eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze auf, was wiederum ein exakteres Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht.
Insbesondere die folgenden Metallcarbide und/oder Metallnitride haben sich als besonders geeignet herausgestellt: B4C, kubisches BN, TiC, WC und/oder SiC. Bei den Metalloxiden ist im Besonderen Al203 vorteilhaft.
Die Hartstoffpartikel müssen jedoch nicht zwingend in Form von Metallpartikeln, Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen vorliegen. Grundsätzlich kommen als Hartstoffpartikel auch Partikel aus anderen Materialien in Frage. In einer weiteren vorteilhaften Variante umfassen die Hartstoffpartikel Diamant. Bevorzugt wird dabei Diamant mit mono- und/oder polykristalliner Struktur eingesetzt. Hartstoffpartikel aus Diamant haben sich bei den erfindungsgemässen Rakeln als besonders vorteilhaft erwiesen und bringen insbesondere eine weitere Verbesserung der Verschleissfestigkeit und Stabilisierung der Arbeitskanten der Rakel mit sich. Dies dürfte unter anderem auf die hohe Härte sowie die chemische und mechanische Stabilität von Diamant zurückzuführen sein. Diamant ist jedoch nicht zu verwechseln mit anderen Formen von Kohlenstoff, wie z. B. Graphit, Glaskohlenstoff, Graphen oder Russ. Diese Formen des Kohlenstoffs bringen die erfindungsgemässen Vorteile nur beschränkt oder gar nicht mit sich. Wie sich gezeigt hat, ist es prinzipiell aber möglich, anstelle oder zusätzlich zu Hartstoffpartikeln aus Diamant mit mono- und/oder polykristalliner Struktur Partikel aus amorphem diamantartigem Kohlenstoff ("diamond-like carbon"; "DLC") einzusetzen. Mit Vorteil weisst der amorphe diamantartige Kohlenstoff jedoch einen hohen sp3- Hybridisierungsanteil auf, damit eine ausreichende Härte gegeben ist. Je nach Verwendungszweck der Rakel kann amorpher diamantartiger Kohlenstoff sogar Vorteile haben. Im Allgemeinen ist amorpher diamantartiger Kohlenstoff zudem kostengünstiger als Diamant.
Besonders geeignet sind Hartstoffpartikel mit einer Partikelgrösse zwischen 5 nm - 4 μηη, insbesondere 0.9 - 2.5 μηη, besonders bevorzugt 1.4 - 2.1 μηη. Mit derartigen Partikelgrössen können die tribologischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Rakel weiter verbessert werden.
Die Partikelgrösse der Hartstoffpartikel wird mit Vorteil auf das jeweilige Material der Hartstoffpartikel angepasst. So verfügen Hartstoffpartikel in Form von Metallpartikeln besonders bevorzugt über eine Partikelgrösse von 0.5 - 2.5 μιτι, insbesondere 1 - 2 μηη. Bei Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen haben sich Partikelgrössen von 1.0 - 2.5 μιτι, insbesondere 1.5 - 2.0 μπι, als besonders vorteilhaft erwiesen. Diamantpartikel als Hartstoffpartikel verfügen vorteilhafterweise über eine Partikelgrösse von 5 nm - 1.1 μπι. Weiter bevorzugt beträgt die Partikelgrösse bei Diamantpartikeln weniger als 300 nm. Insbesondere liegt die Partikelgrösse bei Diamantpartikeln in einem Bereich von 100 - 200 nm. Derartige Partikelgrössen sind aber nicht zwingend. Bei speziellen Ausführungsformen und/oder Verwendungszwecken der Rakeln haben sich auch Diamantpartikel mit Partikelgrössen von 5 - 50 nm als vorteilhaft erwiesen.
Bei der Verwendung von Hartstoffpartikeln mit geringeren Partikelgrössen als 5 nm nimmt insbesondere die Verschleissfestigkeit der Arbeitskante der Rakel üblicherweise ab, womit sich die Lebensdauer der Rakel verkürzt. Bei grösseren Partikelgrössen als 4 μιτι besteht die Möglichkeit, dass die Rakel eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweist, was im Allgemeinen nicht erwünscht ist. Für spezielle Verwendungszwecke und/oder Rakelaufbauten können aber insbesondere auch grössere Partikelgrössen geeignet sein.
Ein Volumenanteil der Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleisseigenschaften beträgt, insbesondere bei partikelförmigen Zusatzkomponenten, bevorzugt 5 - 30 %, besonders bevorzugt 15 - 20 %. Bei derartigen Anteilen wird eine signifikante Verbesserung bezüglich der Verschleisseigenschaften und der Stabilität der Arbeitskante erreicht.
Geringere Volumenanteile sind zwar ebenfalls möglich, zeigen aber im Allgemeinen eine weniger befriedigende Verbesserung der Verschleissfestigkeit. Zu hohe Volumenanteile der Zusatzkomponente können sich ebenfalls negativ auf Eigenschaften der Rakel auswirken. Für spezielle Anwendungen sind aber unter Umständen auch höhere Volumenteile als 30 % geeignet.
In einer weiteren vorteilhaften Variante beinhalten die Hartstoffpartikel unterschiedliche Partikel aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien. Wie sich gezeigt hat, können dadurch synergetische Effekte hervorgerufen werden, welche die Verschleissfestigkeit und Qualität der Rakel weit stärker als erwartet verbessern. Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn die Hartstoffpartikel unterschiedliche Partikel mit wenigstens zwei unterschiedlichen Partikelgrössen umfassen. Besonders bevorzugt umfassen die Hartstoffpartikel sowohl SiC als auch Diamant, wobei weiter bevorzugt eine Partikelgrösse des SiC grösser ist als eine Partikelgrösse des Diamants. Insbesondere umfassen die Hartstoffpartikel dabei SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 μιτη und Diamant mit einer Partikelgrösse von 5 nm - 1.1 μπι, bevorzugt 200 - 300 nm. Es ist aber auch möglich, die Partikelgrössen von SiC und Diamant anders zu wählen, so dass z. B. die Partikelgrösse des Diamants gleich gross oder grösser ist als die Partikelgrösse des SiC. Zudem sind auch andere Kombinationen von Hartstoffpartikeln möglich, wobei auch mehr als zwei, z. B. drei, vier oder noch mehr, unterschiedliche Hartstoffpartikel miteinander kombiniert werden können. In einer anderen bevorzugten Variante der Erfindung umfassen die Hartstoffpartikel beispielsweise sowohl SiC als auch kubisches BN, wobei bevorzugt eine Partikelgrösse des BN in etwa der Partikelgrösse des SiC entspricht. Besonders bevorzugt messen die Partikelgrössen des SiC und des kubischen BN dabei ca. 1.4 - 2.1 μητι. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, umfasst. Dadurch kann beim Abrakeln zusätzlich eine Schmierwirkung erzielt werden, welche den Verschleiss reduziert. Als Schmiermittel oder Schmierpartikel kommen grundsätzlich Substanzen in Frage, welche eine Reduktion der Gleitreibung zwischen Rakel und Druckzylinder hervorrufen und dabei insbesondere ausreichend stabil sind, so dass keine Beeinträchtigung oder Verschmutzung des Druckzylinders eintritt.
In Frage kommen beispielsweise polymere Thermoplaste, z. B. Perfluoralkoxylalkan und/oder Polytetrafluorethylen, sowie Graphit, Molybdändisulf id und/oder Weichmetalle, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer und/oder Blei.
Als Schmiermittel besonders vorteilhaft hat sich hexagonales BN herausgestellt. Dies insbesondere in Partikelform. Wie sich gezeigt hat, konnte mit Schmiermitteln, insbesondere Schmierpartikeln aus hexagonalem BN, die Verschleissfestigkeit der Rakel bei einer Vielzahl von Anwendungen mit unterschiedlichen Druckzylindern verbessert werden. Dies insbesondere weitgehend unabhängig von den Verfahrensparametern beim Abrakeln. Mit anderen Worten hat sich hexagonales BN als äusserst vielseitig einsetzbares und wirkungsvolles Schmiermittel erwiesen.
Ein ebenfalls gut geeignetes Schmiermittel ist beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE). Auch Polytetrafluorethylen wird bevorzugt in Form von Schmierpartikeln eingesetzt. Schmierpartikel, insbesondere Schmierpartikel aus hexagonalem BN, weisen mit Vorteil eine Partikelgrösse von 50 nm - 1 μηη, bevorzugt 80 - 300 nm, weiter bevorzugt 90 - 1 10 nm auf. Dadurch wird für eine Vielzahl von Anwendungen eine optimale Wirkung erreicht. Prinzipiell können aber für spezifische Anwendungen auch andere Partikelgrössen geeignet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, liegen in der ersten Beschichtung und/oder einer allfälligen zweiten Beschichtung als Zusatzstoffe zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit sowohl Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, als auch Hartstoffpartikel vor. Idealerweise werden dabei Schmierpartikel aus hexagonalem BN zusammen mit Hartstoffpartikeln aus SiC verwendet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusatzkomponente eine zusätzliche Legierungskomponente in der ersten und/oder einer allfälligen zweiten Beschichtung. Dadurch können die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ersten und/oder der zweiten Beschichtung weiter gezielt an die beim Abrakeln vorliegenden Bedingungen angepasst werden. Durch die zusätzliche Legierungskomponente, welche sich insbesondere vollständig mit der ersten und/oder zweiten Beschichtung vermischt, können die Eigenschaften der Beschichtungen modifiziert werden, ohne dabei die Homogenität zu tangieren. Als Legierungskomponente können z. B. Metalle verwendet werden. Beispiele von Metallen sind unter anderem AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr und/oder Zn. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, metallorganische und/oder nichtmetallische Komponenten in die erste und/oder die zweite Beschichtung einzumischen.
Besonders bevorzugt beinhaltet die zusätzliche Legierungskomponente ein Übergangsmetall, insbesondere Wolfram (W). Insbesondere durch die Beimischung von W kann die Verschleissfestigkeit der Rakel verbessert werden. Zugleich wird bei der Verwendung derartiger Rakel eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen Arbeitskante und Druckzylinder erhalten, was ein besonders exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Beispielsweise für spezielle Anwendungen können aber auch andere Legierungskomponenten eingesetzt werden. Vorteilhafterweise beträgt ein Anteil der Legierungskomponente in der ersten Beschichtung 0.0001 - 12 Gew.-%. Weiter bevorzugt beträgt der Anteil der Legierungskomponente 0.5 - 5 Gew.-%. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Legierungskomponente 1 - 3 Gew.-%.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn als Zusatzkomponente sowohl eine zusätzliche Legierungskomponente als auch Hartstoffpartikel vorliegen. Dadurch können die erfindungsgemässen Vorteile weiter verbessert werden.
Bevorzugt umfasst die Zusatzkomponente dabei metallisches W als Legierungskomponente sowie SiC und Diamant als Hartstoffkomponenten. Eine Partikelgrösse des SiC ist dabei insbesondere grösser als eine Partikelgrösse des Diamant. Besonders bevorzugt liegt SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 μηη und Diamant mit einer Partikelgrösse von 10 nm - 1.1 μηη, bevorzugt 200 - 300 nm, vor.
Grundsätzlich sind aber auch andere Kombinationen von Legierungskomponenten und Hartstoffpartikeln möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkörper der Rakel aus Metall, insbesondere aus Stahl. Stahl hat sich in mechanischer Hinsicht als besonders robustes und geeignetes Material für die erfindungsgemässen Rakel erweisen.
Bevorzugt ist dabei wenigstens ein bezüglich der longitudinalen Richtung vorliegender Mantelbereich des Grundkörpers vollständig und rundum mit der ersten, der zweiten und/oder einer weiteren Beschichtung bedeckt. Dadurch sind wenigstens die Arbeitskante, die Oberseite, die Unterseite und die der Arbeitskante gegenüberliegende hintere Stirnseite des Grundkörpers mit wenigstens einer Beschichtung bedeckt. Die senkrecht zur longitudinalen Richtung vorliegenden Seitenflächen des Grundkörpers können unbeschichtet vorliegen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die zweite Beschichtung den Grundkörper vollständig und allseitig bedeckt, also auch die senkrecht zur longitudinalen Richtung vorliegenden Seitenflächen des Grundkörpers mit einer der Beschichtungen bedeckt sind. In diesem Fall umgibt wenigstens eine der Beschichtung den Grundkörper rundum.
Dadurch dass wenigstens der bezüglich der longitudinalen Richtung vorliegende Mantelbereich des Grundkörpers vollständig und rundum mit wenigstens einer Beschichtung bedeckt ist, sind auch die wesentlichen Bereiche des Grundkörpers, welche nicht zur Arbeitskante gehören, mit der zweiten Beschichtung versehen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um den Grundkörper vor den Wasser-basierten oder leicht sauren Druckfarben und/oder anderen mit der Rakel in Kontakt kommenden Flüssigkeiten zu schützen. Im Besonderen bei Grundkörpern aus Stahl wird so ein optimaler Rostschutz für die Rakel geschaffen. Damit wird die Konstanz der Druckqualität während dem Druckprozess weiter verbessert, da der während dem Druckprozess mit der Rakel in Kontakt stehende Druckzylinder bzw. die Druckwalze beispielsweise nicht durch Rostpartikel verunreinigt wird. Des Weiteren ist der Grundkörper durch eine im Mantelbereich aufgebrachte zweite Beschichtung auch während der Lagerung und/oder dem Transport bestmöglich gegen Rostbildung geschützt.
Anstelle von Stahl können jedoch beispielsweise auch andere Metalle oder Metalllegierungen als Grundkörper eingesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkörper aus einem Kunststoffmaterial. Für spezielle Anwendungen haben sich Grundkörper aus Kunststoffen gegenüber Grundkörpern aus Stahl aufgrund ihrer unterschiedlichen mechanischen und chemischen Eigenschaften teilweise als vorteilhafter erwiesen. So verfügen einige der in Frage kommenden Kunststoffe gegenüber typischen Wasser-basierten und leicht sauren Druckfarben über eine ausreichende chemische Stabilität oder Inertheit, womit der Grundkörper nicht speziell geschützt werden muss, wie im Falle eines Grundkörpers aus Stahl.
Als Kunststoffmaterial kommen z. B. Polymermaterialien in Frage. Dies können unter anderem thermoplastische, duroplastische und/oder elastomere Polymermaterialien sein. Geeignete Kunststoffe sind z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyren, Polyvinylalkohol, Polyethylen-Terephthalat, Polyamid, Polyacetal, Polycarbonat, Polyarylat, Polyetheretherketon, Polyimid, Polyester, Polytetrafluorethylen und/oder Polyurethan. Auch Kompositstrukturen mit Fasern zur Verstärkung der Polymermatrix sind möglich.
Grundsätzlich können jedoch auch Grundkörper verwendet werden, welche z. B. sowohl aus Metall, insbesondere Stahl, als auch aus Kunststoff bestehen. Auch Grundkörper mit anderen Materialien, z. B. Keramiken und/oder Kompositmaterialen, können für spezielle Anwendungen gegebenenfalls geeignet sein.
Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer Rakel, insbesondere einer erfindungsgemässen Rakel, wird in einem ersten Schritt auf einem in einer longitudinalen Richtung eines flachen und länglichen Grundkörper ausgebildeten Arbeitskantenbereich der Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung abgeschieden, wobei der ersten Beschichtung wenigstens eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel beigemischt wird. Die Abscheidung der ersten Beschichtung erfolgt insbesondere stromlos und mit Vorteil aus einer wässrigen Lösung. Durch eine derartige Abscheidung der Nickel-Phosphor- Legierung unter Beimischung der Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens kann eine qualitativ hochstehende erste Beschichtung erzeugt werden, welche insbesondere eine hohe Konturentreue gegenüber der Arbeitskante der Rakel bzw. gegenüber dem Grundkörper der Rakel sowie eine sehr gleichmässige Schichtdickenverteilung aufweist. Mit anderen Worten, wird durch die stromlose Abscheidung eine äusserst gleichmässige Nickel-Phosphor-Legierung mit einer gleichmässig verteilten Zusatzkomponente gebildet, welche der Kontur der Arbeitskante der Rakel bzw. dem Grundkörper optimal folgt, was entscheidend zur Qualität der Rakel beiträgt. Des Weiteren kann durch die stromlose Abscheidung eine erste Beschichtung gebildet werden, welche insbesondere mit einer zweiten und auf die erste Beschichtung aufzutragenden zweiten Beschichtung auf der Basis von Nickel bestmöglich kompatibel ist. Damit wird eine ausreichende Haftung der zweiten Beschichtung auf der ersten Beschichtung sichergestellt. Zur stromlosen Beschichtung wird die Arbeitskante oder gegebenenfalls der gesamte Grundkörper der Rakel in ein geeignetes Elektrolytbad mit beigemischter Zusatzkomponente eingetaucht und in an und für sich bekannter Weise beschichtet. Die im Elektrolytbad beigemischte Zusatzkomponente wird während dem Beschichtungs- bzw. Abscheideprozess in die Nickel-Phosphor-Legierung mit eingebaut und liegt im Wesentlichen zufällig verteilt in der gebildeten Nickel-Phosphor-Legierung vor.
Aufgrund der stromlosen Abscheidung der Nickel-Phosphor-Legierung können grundsätzlich auch Kunststoffe als Grundkörper für die Rakel eingesetzt und in einfacher Art und Weise mit der ersten Beschichtung aus der Nickel-Phosphor-Legierung und der Zusatzkomponente versehen werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, ein anderes Abscheideverfahren zu wählen. Beispielsweise kann die erste Beschichtung auch galvanisch oder durch ein Gasphasenverfahren abgeschieden werden, sofern dies zweckdienlich erscheint.
Die Abscheidung der ersten Beschichtung erfolgt mit Vorteil in wässriger Lösung und bevorzugt unter Lufteinblasung. Durch die Lufteinblasung wird im Besonderen eine verbesserte Vermischung der abzuscheidenden Substanzen erreicht, was sich positiv auf die Qualität der ersten Beschichtung auswirkt.
Anstelle oder zusätzlich zur Lufteinblasung können jedoch auch andere Massnahmen zur Durchmischungssteigerung getroffen werden. Dies kann z. B. durch ein mechanisches Rührwerk erfolgen.
In einer vorteilhaften Variante wird als Zusatzkomponente eine Legierungskomponente beigemischt, wobei es sich bevorzugt um ein Metall und/oder ein Metallsalz handelt. Besonders bevorzugt wird ein Wolframsalz als Metallsalz eingesetzt. Vorteilhafterweise erfolgt die Abscheidung der ersten Beschichtung stromlos aus einer wässrigen Lösung wobei bevorzugt als Wolframsalz Natriumwolframat Dihydrat mit der Summenformel Na2W04 2 H20 eingesetzt wird. Falls erforderlich, können zusammen mit dem Wolframsalz zusätzlich an sich bekannte Komplexbildner beigegeben werden.
Mit Vorteil liegt das Wolframsalz mit einem Anteil von ca. 5 - 20 g/Liter, bevorzugt 10 - 12 g/Liter in der wässrigen Lösung vor. Dies entspricht einem Anteil von ca. 2.7 - 10.9 g/Liter, insbesondere 5.5 - 6.5 g/Liter, des Elements Wolfram in der wässrigen Lösung.
Durch die Beimischung des Wolframsalzes wird insbesondere erreicht, dass Wolfram als Legierungskomponente in die Nickel-Phosphor-Legierung eingebaut wird. Dadurch kann eine äusserst gleichmässige Nickel-Phosphor-Legierung erhalten werden, welche eine verbesserte Verschleissfestigkeit aufweist. Insbesondere können die Härte und Korrosionsbeständigkeit der Nickel-Phosphor-Legierung durch den Einbau von Wolfram verbessert werden.
Zusätzlich oder anstelle der Legierungskomponente können auch andere Zusatzkomponenten beigemischt werden, wie z. B. Hartstoffpartikel und/oder Schmierpartikel. Die wässrige Lösung weist bei der Abscheidung bevorzugt einen pH von 8 - 9 auf. Derart hohe pH-Werte haben insbesondere bei der Abscheidung von Legierungskomponenten überraschenderweise einen positiven Einfluss auf die Qualität der abgeschiedenen Beschichtung. Die Verschleissfestigkeit der Rakel kann dadurch signifikant verbessert werden und der Kontaktbereich zwischen der Arbeitskante der Rakel und dem Druckzylinder bleibt während der gesamten Lebensdauer der Rakel äusserst konstant. Dies kommt wiederum dem exakten Abstreichen von Druckfarbe zu Gute.
Sofern eine zweite Beschichtung vorgesehen ist, wird in einem zweiten Schritt bevorzugt eine zweite Beschichtung auf Basis von Nickel, wenigstens auf einem Teilbereich der ersten Beschichtung, abgeschieden. Bevorzugt wird die erste Beschichtung vollständig mit der zweiten Beschichtung bedeckt.
Gemäss einer ersten vorteilhaften Variante wird die zweite Beschichtung im zweiten Schritt durch ein galvanisches Verfahren abgeschieden. Dies hat sich insbesondere für zweite Beschichtungen ohne partikelförmige Zusatzkomponenten als zweckmässig erweisen. Zweite Beschichtungen, welche bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel oder einer Nickel-Phosphor-Legierung bestehen, werden also mit Vorteil galvanisch abgeschieden.
Das im zweiten Schritt allenfalls durchgeführte galvanische Verfahren kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Die zu beschichtenden Bereiche der Rakel, also insbesondere die mit der ersten Beschichtung versehene Arbeitskante, werden dabei beispielsweise in ein geeignetes galvanisches Elektrolytbad eingetaucht. Die zu beschichtenden Bereiche fungieren als Kathode, während beispielsweise eine lösliche Verbrauchselektrode mit Nickel als Anode dient. Es ist, je nach abzuscheidendem Material, aber grundsätzlich auch möglich, unlösliche Anoden zu verwenden. Durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung zwischen Kathode und Anode fliesst ein elektrischer Strom durch das galvanische Elektrolytbad, wodurch sich elementares Nickel oder beispielsweise eine Nickel-Phosphor-Legierung an den zu beschichtenden Bereichen der Rakel abscheidet und die zweite Beschichtung bildet. Die durch das galvanische Verfahren hergestellten zweiten Beschichtungen sind rein und qualitativ hochwertig. Grundsätzlich kann zur weiteren Verbesserung der Qualität der zweiten Beschichtung eine Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit und/oder andere Zusätze in das Elektrolytbad gegeben werden, welche gegebenenfalls auch in die zweite Beschichtung mit eingebaut werden. Das galvanische Abscheiden einer Nickel-Phosphor-Legierung hat gegenüber dem stromlosen Abscheiden zudem auch prozesstechnische Vorteile. So ist der Phosphorgehalt beispielsweise sehr gut steuerbar und die Abscheidungen können mit hohen Abscheideraten durchgeführt werden. Ebenso hat das galvanische Abscheiden einer Nickel-Phosphor-Legierung gegenüber dem galvanischen Abscheiden von Nickel den Vorteil, dass auch unlösliche Anoden eingesetzt werden können.
In einer zweiten vorteilhaften Variante erfolgt die Abscheidung der zweiten Beschichtung stromlos, insbesondere aus einer wässrigen Lösung. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann von Vorteil, wenn partikelförmige Zusatzkomponenten, z. B. Hartstoffpartikel und/oder Schmierpartikel, in die zweite Beschichtung integriert werden. Durch die stromlose Abscheidung wird dabei insbesondere eine gleichmässige Verteilung der in die zweite Beschichtung zu integrierenden partikelförmigen Zusatzkomponenten erreicht.
Mit Vorteil wird in einem dritten Schritt, welcher zeitlich nach dem ersten und/oder dem zweiten Schritt durchgeführt wird, zur Aushärtung der ersten gegebenenfalls auch der zweiten Beschichtung eine Wärmebehandlung durchgeführt. Durch die Wärmebehandlung werden Festkörperreaktionen in den Nickel-Phosphor-Legierungen induziert, welche die Härte der Nickel-Phosphor-Legierungen erhöhen. Da die Wärmebehandlung erst nach dem Abscheiden bzw. dem Auftragen einer allfälligen zweiten Beschichtung erfolgt, wird insbesondere eine Oxidbildung auf der Oberfläche der ersten Beschichtung verhindert. Dies bringt einerseits eine hohe Haftung zwischen der ersten Beschichtung und der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Beschichtung mit sich und andererseits wird die Gleichmässigkeit der Rakel im Bereich der Arbeitskante insgesamt verbessert.
Grundsätzlich kann aber auch auf eine Wärmebehandlung verzichtet werden. Allerdings geht dies allenfalls zu Lasten der Verschleissfestigkeit bzw. Lebensdauer der erfindungsgemäss hergestellten Rakel.
Im Besonderen wird während der Wärmebehandlung der beschichtete Grundkörper auf eine Temperatur von 100 - 500°C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von 170 - 300°C, erwärmt. Insbesondere werden diese Temperaturen während einer Haltezeit von 0.5 - 15 Stunden, bevorzugt 0.5 - 8 Stunden, gehalten. Derartige Temperaturen und Haltezeiten haben sich als optimal erwiesen, um ausreichende Härten der Nickel- Phosphor-Legierungen zu erzielen.
Temperaturen von weniger als 100°C sind ebenfalls möglich. In diesem Fall sind jedoch sehr lange und meist unökonomische Haltezeiten erforderlich. Höhere Temperaturen als 500°C sind, je nach Material des Grundkörpers, prinzipiell auch machbar, dabei ist jedoch der Härteprozess der Nickel-Phosphor-Legierung schwieriger steuerbar.
In einer anderen vorteilhaften Variante wird während dem galvanischen Verfahren im zweiten Schritt zuerst eine Grundschicht aus Nickel bei einem pH von weniger als 1.5, insbesondere bei einem pH von weniger als 1 , durch ein galvanisches Verfahren abgeschieden. In einem weiteren Schritt kann anschliessend beispielsweise eine Deckschicht aus Nickel unter Verwendung von Saccharin bei einem pH von 2 - 5, insbesondere bei einem pH von 3.4 - 3.9, abgeschieden werden.
Aufgrund der sauren Bedingungen wird die Oberfläche der zu beschichtenden Arbeitskante oder der ersten Beschichtung chemisch aktiviert, so dass die Grundschicht einen äusserst stabilen Haftverbund mit der Arbeitskante bildet. Die Grundschicht stellt eine optimale Unterlage für die darüber abzuscheidende Deckschicht dar. Die Einhaltung eines pH-Werts von 2 - 5 und die Verwendung von Saccharin ergeben dabei eine optimale Deckschicht mit einer glatten und ebenen Oberfläche.
Grundsätzlich können die Grundschicht und die Deckschicht aber auch bei anderen Bedingungen abgeschieden werden.
Insbesondere ist es auch möglich, eine Grundschicht aus Nickel bei einem pH von weniger als 1.5, insbesondere bei einem pH von weniger als 1 , durch ein galvanisches Verfahren abzuscheiden und anschliessend z. B. eine Deckschicht in Form einer Nickel-Phosphor- Legierung aufzubringen. Die Nickel-Phosphor-Legierung kann in diesem Fall beispielsweise auch eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthalten. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Einen Querschnitt durch eine erste erfindungsgemässe Lamellenrakel, wobei eine Arbeitskante der Lamellenrakel mit einer Nickel-Phosphor- Legierung und darin dispergierten Hartstoffpartikeln beschichtet ist;
Fig. 2 Einen Querschnitt durch eine zweite erfindungsgemässe Lamellenrakel, wobei eine Arbeitskante der Lamellenrakel mit einer Nickel-Phosphor-
Wolfram-Legierung beschichtet ist;
Fig. 3 Einen Querschnitt durch eine dritte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten und die Rakel vollständig umgebenden zweiten Beschichtung aus reinem Nickel beschichtet ist;
Fig. 4 Eine Variante der Rakel aus Fig. 3, wobei die zweite Beschichtung lediglich im Bereich der ersten Beschichtung vorliegt;
Fig. 5 Einen Querschnitt durch eine fünfte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweischichtigen zweiten Beschichtung aus Nickel beschichtet ist;
Fig. 6 Einen Querschnitt durch eine sechste erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der eine Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweiten Beschichtung mit darin dispergierten Schmierpartikeln aus hexagonalem Bornitrid beschichtet ist;
Fig. 7 Einen Querschnitt durch eine siebte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der eine Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit zwei unterschiedlichen Arten von darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweiten Beschichtung mit darin dispergierten Schmierpartikeln beschichtet ist;
Fig. 8 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens zur
Herstellung einer Rakel. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Lamellenrakel 100 im Querschnitt dargestellt. Die Lamellenrakel 100 beinhaltet einen Grundkörper 1 10 aus Stahl, welcher auf der in Fig. 1 linken Seite einen hinteren Bereich 120 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der hintere Bereich 120 ist dabei als Befestigungsbereich vorgesehen, um die Lamellenrakel beispielsweise in einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung einer Druckmaschine zu halten. Eine Rakeldicke, gemessen von der Oberseite 121 zur Unterseite 122 des hinteren Bereichs, beträgt ca. 0.2 mm. Eine senkrecht zur Blattebene gemessene Länge des Grundkörpers 1 10 bzw. der Lamellenrakel 100 beträgt beispielsweise 1000 mm.
Auf der in Fig. 1 rechten Seite ist der Grundkörper 1 10 zur Ausbildung einer Arbeitskante 130 von der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 her stufenartig verjüngt. Eine Oberseite 131 der Arbeitskante 130 liegt auf einer Ebene unterhalb der Ebene der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120, ist aber im Wesentlichen parallel bzw. planparallel zur Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 ausgebildet. Zwischen dem hinteren Bereich 120 und der Arbeitskante 130 liegt ein konkav ausgeformter Übergangsbereich 125 vor. Die Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 und die Unterseite 132 der Arbeitskante 130 liegen in einer gemeinsamen Ebene, welche planparallel zur Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 und planparallel zur Oberseite 131 der Arbeitskante 130 ausgebildet ist. Eine Breite des Grundkörpers 1 10, gemessen vom Ende des hinteren Bereichs bis zur Stirnseite 140 der Arbeitskante 130, misst beispielsweise 40 mm. Eine Dicke des Arbeitsbereichs 130, gemessen von der Oberseite 131 zur Unterseite 132 des Arbeitsbereichs, beträgt beispielsweise 0.060 - 0.150 mm, was ungefähr der halben Rakeldicke im hinteren Bereich 120 entspricht. Eine Breite des Arbeitsbereichs 130, gemessen an der Oberseite 131 des Arbeitsbereichs 130 von der Stirnseite 140 bis zum Übergangsbereich 125, beträgt beispielsweise 0.8 - 5 mm. Eine freie Stirnseite 140 des freien Endes der Arbeitskante 130 verläuft von der Oberseite
131 der Arbeitskante 130 schräg nach unten zur Unterseite 132 der Arbeitskante 130 hin. Die Stirnseite 140 weist bezüglich der Oberseite 131 der Arbeitskante 130 bzw. bezüglich der Unterseite 132 der Arbeitskante 130 einen Winkel von ca. 45° bzw. 135° auf. Ein oberer Übergangsbereich zwischen der Oberseite 131 und der Stirnseite 140 der Arbeitskante 130 ist abgerundet. Ebenso ist ein unterer Übergangsbereich zwischen der Stirnseite 140 und der Unterseite 132 der Arbeitskante 130 abgerundet.
Die Arbeitskante 130 der Lamellenrakel 100 ist des Weiteren von einer ersten Beschichtung 150 umgeben. Die erste Beschichtung 150 bedeckt die Oberseite 131 der Arbeitskante 130, den Übergangsbereich 125 und einen an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 des Grundkörpers 1 10 vollständig. Ebenso bedeckt die erste Beschichtung 150 die Stirnseite 140, die Unterseite
132 der Arbeitskante 130 und einen an die Unterseite der Arbeitskante 130 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 des Grundkörpers 1 10. Die erste Beschichtung 150 besteht z. B. aus einer Nickel-Phosphor-Legierung mit einem Phosphoranteil von 9 Gew.-%. Darin sind Hartstoffpartikel 160, z. B. aus Siliziumcarbid (SiC), dispergiert. Der Volumenanteil der Hartstoffpartikel 160 beträgt beispielsweise 16 % und eine durchschnittliche Partikelgrösse der Hartstoffpartikel 160 liegt bei ungefähr 1.6 μιτι. Die Schichtdicke der ersten Beschichtung 150 misst im Bereich der Arbeitskante 130 z. B. 15 μ ι, während die Härte z. B. 1200 HV beträgt. Im Bereich der Oberseite 121 und der Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 nimmt die Schichtdicke der ersten Beschichtung 150 kontinuierlich ab, so dass die erste Beschichtung 150 in einer Richtung von der Arbeitskante 130 weg keilförmig ausläuft.
Fig. 2 zeigt eine zweite erfindungsgemässe Lamellenrakel 200 im Querschnitt. Die zweite Lamellenrakel 200 verfügt über einen Grundkörper 210 mit einem hinteren Bereich 220 und einem Arbeitskantenbereich 230 und ist im Wesentlichen baugleich mit der ersten Lamellenrakel 100 aus Fig. 1. Ebenso sind bei der zweiten Lamellenrakel 200 die Oberseite 231 der Arbeitskante 230, der Übergangsbereich 225 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 221 des hinteren Bereichs 220 des Grundkörpers 210 sowie die Stirnseite 240, die Unterseite 232 der Arbeitskante 230 und ein an die Unterseite 232 der Arbeitskante 230 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 222 des hinteren Bereichs 220 des Grundkörpers 210 mit einer Beschichtung 250 überzogen.
Die zweite Beschichtung besteht dabei aus einer Nickel-Phosphor-Legierung mit einer eingemischten Legierungskomponente in Form von Wolfram (W). Der Phosphoranteil beträgt z. B. 10 Gew.-% und der Anteil an Wolfram beispielsweise 5 Gew.- , jeweils gemessen am Gesamtgewicht der Beschichtung 250. Die Schichtdicke der Beschichtung 250 misst im Bereich der Arbeitskante 130 z. B. 15 μιτι, während die Härte z. B. 1200 HV beträgt. Fig. 3 zeigt eine dritte erfindungsgemässe Lamellenrakel 300 im Querschnitt. Die dritte Rakel 300 verfügt über einen Grundkörper 310, welcher im Bereich der Arbeitskante 330 in gleicher Weise wie die erste Rakel aus Fig. 1 mit einer ersten Beschichtung 350 beschichtet ist. Entsprechend ist die Oberseite 331 der Arbeitskante 330, der Übergangsbereich 325 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 321 des hinteren Bereichs 320 des Grundkörpers 310 sowie die Stirnseite 340, die Unterseite 332 der Arbeitskante 330 und ein an die Unterseite 332 der Arbeitskante 330 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 322 des hinteren Bereichs 320 des Grundkörpers 310 mit der Beschichtung 350 überzogen. Die erste Beschichtung 350 der dritten Lamellenrakel 300 ist gleich zusammengesetzt und aufgebaut, wie die Beschichtung 150 der ersten Lamellenrakel 100 und enthält entsprechende Hartstoffpartikel 360, z. B. aus Siliziumcarbid.
Zusätzlich liegt bei der dritten Lamellenrakel eine zweite Beschichtung 370 vor, welche die Lamellenrakel 300 vollständig umgibt. Mit anderen Worten, bedeckt die zweite Beschichtung 370 sowohl die erste Beschichtung 350 als auch die Oberseite 321 als auch die Unterseite 322 des hinteren Bereichs 320 des Grundskörpers 310 vollständig.
Die zweite Beschichtung 370 wird beispielsweise durch eine galvanisch abgeschiedene Nickelschicht mit einer Dicke von beispielsweise ca. 2 μηι gebildet. Die zweite Beschichtung 370 besteht im vorliegenden Fall bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel.
Fig. 4 zeigt eine vierte Lamellenrakel 400 im Querschnitt. Die vierte Lamellenrakel 400 ist im Wesentlichen baugleich mit der dritten Lamellenrakel aus Fig. 3. Im Unterschied zur dritten Rakel 300, verfügt die vierte Rakel 400 jedoch über eine zweite Beschichtung 470, welche lediglich die erste Beschichtung 450 bedeckt. Die zweite Beschichtung 470 umgibt also lediglich die Oberseite 431 der Arbeitskante 430, den Übergangsbereich 425 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 421 des hinteren Bereichs 420 des Grundkörpers 410 sowie die Stirnseite 440, die Unterseite 432 der Arbeitskante 430 und ein an die Unterseite 432 der Arbeitskante 430 anschliessender Teilbereich der Unterseite 422 des hinteren Bereichs 420 des Grundkörpers 410. Der hintere Bereich 420 des Grundkörpers 410 ist entsprechen blank und weder mit der ersten Beschichtung 450 noch mit der zweiten Beschichtung 470 bedeckt.
Im Bereich der Oberseite 421 und der Unterseite 422 des hinteren Bereichs 420 nimmt die Schichtdicke der zweiten Beschichtung 470 kontinuierlich ab, so dass die zweite Beschichtung 470 in einer Richtung von der Arbeitskante 470 weg keilförmig ausläuft.
In Fig. 5 ist eine fünfte erfindungsgemässe Lamellenrakel 500 im Querschnitt dargestellt. Der Grundkörper 510 mit dem hintern Ende 520 und der Arbeitskante 530 ist im Wesentlichen baugleich wie bei der Lamellenrakel 300 aus Fig. 3. Ebenso verfügt die fünfte Rakel 500 über eine erste Beschichtung 550, welche gleich ausgestaltet ist, wie die Beschichtung 350 der dritten Rakel 300. Entsprechend bedeckt die erste Beschichtung 550 der fünften Rakel 500 die Oberseite 531 der Arbeitskante 530, den Übergangsbereich 525 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 521 des hinteren Bereichs 520 des Grundkörpers 510 sowie die Stirnseite 540, die Unterseite 532 der Arbeitskante 530 und ein an die Unterseite 532 der Arbeitskante 530 anschliessender Teilbereich der Unterseite 522 des hinteren Bereichs 520 des Grundkörpers 510.
Wie bei der der dritten Lamellenrakel 300 liegt auch bei der fünften Rakel 500 eine zweite Beschichtung 570 vor, welche die Lamellenrakel 500 vollständig umgibt, so dass die zweite Beschichtung 570 sowohl die erste Beschichtung 550, die Oberseite 521 , als auch die Unterseite 522 des hinteren Bereichs 520 des Grundskörpers 410 vollständig umgibt. Im Gegensatz zur zweiten Beschichtung 370 der dritten Rakel ist die zweite Beschichtung
570 der fünften Rakel 500 jedoch zweischichtig aufgebaut. Die zweite Beschichtung 570 verfügt über eine direkt auf der ersten Beschichtung 550 und den hinteren Bereich 520 des Grundkörpers 510 galvanisch aufgebrachte Grundschicht 571 , welche bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus reinem Nickel besteht. Eine Dicke der Grundschicht 571 beträgt dabei beispielsweise ca. 0.5 μηη. Die auf der Grundschicht
571 aufgebrachte Deckschicht 572 besteht ebenfalls aus einem galvanisch abgeschiedenen Reinnickel, welches aber zusätzlich mit Saccharin versetzt ist. Eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung 570, also die Schichtdicke der Grundschicht 571 und die Schichtdicke der Deckschicht 572 zusammen, beträgt im Bereich der Arbeitskante 530 beispielsweise ca. 4 μηη, während die Schichtdicke im hinteren Bereich 520 z. B. ca. 2 μηη misst.
Fig. 6 zeigt eine sechste Lamellenrakel 600 im Querschnitt. Der Grundkörper 610 mit dem hinteren Bereich 620 und die mit einer ersten Beschichtung 650 versehene Arbeitskante 630 sind im Wesentlichen baugleich mit der dritten Rakel 300 aus Fig. 3. Im Unterschied zur dritten Rakel 300 aus Fig. 2 besteht die zweite Beschichtung 670, welche die sechste Rakel 600 vollständig umgibt, jedoch aus einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln 680 aus hexagonalem Bornitrid (hex- BN). Der Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung 670 beträgt z. B. 7 Gew.- , während eine Dicke der zweiten Beschichtung ca. 2 μιτι misst. Die Schmierpartikel 680 weisen eine Partikelgrösse von ca. 100 nm und einen Volumenanteil von ca. 17 % auf.
Fig. 7 zeigt eine siebte Lamellenrakel 700, welche eine Variante der sechsten Rakel 600 aus Fig. 6 darstellt, im Querschnitt. Die Anordnung der ersten Beschichtung 750 und der zweiten Beschichtung 770 auf dem Grundkörper 710 der siebten Rakel 700 ist im Wesentlichen gleich, wie bei der sechsten Rakel 600 aus Fig. 6. Jedoch unterscheiden sich die sechste Rakel 600 und die siebte Rakel 700 hinsichtlich der Zusammensetzung der Beschichtungen.
Die erste Beschichtung 750 der siebten Rakel 700, welche im Wesentlichen die Arbeitskante 730 umgibt, basiert auf einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung mit einer ersten Zusatzkomponente in Form von eingemischtem Wolfram (W). Mit anderen Worten basiert die erste Beschichtung 750 also auf einer Nickel-Phosphor- Wolfram-Legierung. Die Schichtdicke der ersten Beschichtung 750 misst im Bereich der Arbeitskante 730 beispielsweise ca. 12 μητι und der Phosphorgehalt liegt bei etwa 12 Gew.- . In der ersten Beschichtung 750 sind zudem weitere Zusatzkomponenten in Form einer ersten Hartstoffkomponente 760 und einer zweiten Hartstoffkomponente 761 dispergiert. Bei der ersten Hartstoffkomponente 760 handelt es sich z. B. um Diamantpartikel mit einer Partikelgrösse von beispielsweise 100 - 200 nm und einem Volumenanteil von ca. 10 %. Die zweite Hartstoffkomponente besteht beispielsweise aus Siliziumcarbid (SiC) mit einer Partikelgrösse von 1.5 - 2.0 μηη und einem Volumenanteil von ca. 10 %. Die Partikelgrösse der zweiten Hartstoffkomponente 761 (SiC), ist damit grösser als die Partikelgrösse der ersten Hartstoffkomponente 760 (Diamant). Die Härte der ersten Beschichtung 750 liegt bei ca. 1300 HV.
Die zweite Beschichtung 770, welche die siebte Lamellenrakel 700 vollständig umgibt, basiert z. B. auf einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln 780 aus hexagonalem BN (hex-BN). Ein Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung beträgt ca. 6 Gew.-% während die Schichtdicke ca. 2 μηη misst und der Volumenanteil der Schmierpartikel 780 bei ungefähr 18 % liegt. Die Partikelgrösse der Schmierpartikel 780 liegt bei ca. 100 nm. Der Phosphorgehalt der Nickel- Phosphorlegierung der zweiten Beschichtung 770 ist somit kleiner als der Phosphorgehalt der Nickel-Phosphorlegierung der ersten Beschichtung 750.
Die vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1 - 7 dargestellten Lamellenrakel sind lediglich als illustrative Beispiele für eine Vielzahl von realisierbaren Ausführungsformen zu verstehen. Weitere konkrete Ausführungsformen sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Zum Verständnis der Tabelle Folgendes: Die Abkürzung "Chem. Ni-P" steht für eine chemisch oder stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung. Entsprechend bedeutet die Abkürzung "Galv." galvanisch abgeschieden und mit "Galv. Ni-P" ist eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung zu verstehen. "P-Gehalt" steht für den Phosphor-Gehalt in einer Nickel-Phosphor-Legierung.
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Die in der Tabelle mit "A" bezeichnete Ausführungsform entspricht dabei der in Fig. 1 dargestellten ersten Lamellenrakel 100. Die Ausführungsformen "B" - "G" weisen bis auf die angegebenen und teilweise unterschiedlichen Zusatzkomponenten, Partikelgrössen, Volumenanteil und/oder Schichtdicken einen zur Lamellenrakel 100 analogen Aufbau auf.
Die mit "H" bezeichnete Ausführungsform entspricht der zweiten Lamellenrakel 200 aus Fig. 2, während die mit "I" bezeichnete Ausführungsform der dritten Lamellenrakel 300 aus Fig. 3 entspricht. Die Ausführungsform "J" ist bis auf die unterschiedliche Zusatzkomponente in der ersten Beschichtung im Wesentlichen baugleich mit der dritten Lamellenrakel 300 aus Fig. 3.
Die in Fig. 5 dargestellte Lamellenrakel 500 ist in der Tabelle als Ausführungsform "K" bezeichnet und verfügt entsprechend über eine zweischichtige galvanisch abgeschiedene zweite Beschichtung auf Nickelbasis. Die Ausführungsformen "L" und "M" stellen Varianten der Ausführungsform "K" dar, welche anstelle der zweiten Beschichtung auf Nickelbasis eine zweite Beschichtung in Form einer galvanisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung aufweisen.
Die Ausführungsform "N" entspricht der in Fig. 6 dargestellten sechsten Lamellenrakel 600. Ausführungsform "O" unterscheidet sich von der Ausführungsform "N" insbesondere durch kubisches Bornitrid (kub-BN) anstelle von hexagonalem Bornitrid (hex-BN) in der zweiten Beschichtung. Dabei ist zu beachten, dass die Partikelgrösse des kubischen Bornitrids wesentlich grösser ist, als die Partikelgrösse des hexagonalen Bornitrids.
Schliesslich entspricht Ausführungsform "P" der siebten Lamellenrakel 700 aus Fig. 7.
Fig. 8 veranschaulicht ein Verfahren 800 zur Herstellung einer Lamellenrakel, wie sie z. B. in Fig. 5 abgebildet ist. Dabei wird in einem ersten Schritt 801 die mit der Nickel-Phosphor- Legierung bzw. der ersten Beschichtung 550 zu beschichtende Arbeitskante 530 des Grundkörpers 510 beispielsweise in ein geeignetes und an sich bekanntes wässriges Elektrolytbad mit darin suspendierten Hartstoffpartikeln 560 eingetaucht, wobei Nickelionen aus einem Nickelsalz, z. B. Nickelsulfat, durch ein Reduktionsmittel, z. B. Natriumhypophosph.it, in wässriger Umgebung zu elementarem Nickel reduziert und auf der Arbeitskante 530 unter Ausbildung einer Nickel-Phosphor-Legierung und gleichzeitiger Einbettung der Hartstoff partikel 560 abgeschieden werden. Dies geschieht ohne das Anlegen einer elektrischen Spannung bzw. vollständig stromlos unter mässig sauren Bedingungen (pH 4 - 6.5) und bei erhöhten Temperaturen von beispielsweise 70 - 95°C.
In einem zweiten Schritt 802 wird z. B. zuerst ein erstes galvanisches Elektrolytbad auf wässriger Basis mit Nickelchlorid und Salzsäure bei einem pH von ungefähr 1 vorgelegt. Anschliessend wird der Grundkörper 510 mit der bereits im ersten Schritt aufgebrachten ersten Beschichtung 550 vollständig in das Elektrolytbad eingetaucht in an sich bekannter Weise mit von aussen zugeführtem elektrischen Strom eine Grundschicht 571 der zweiten Beschichtung 570 abgeschieden. Anschliessend wird in einem zweiten galvanischen Elektrolytbad auf wässriger Basis mit Nickel, Nickelsulfat, Nickelchlorid, Borsäure und Saccharin bei einem pH von 3.7 in an sich bekannter Weise eine Deckschicht 572 abgeschieden. In einem dritten Schritt 803 wird der mit der ersten Beschichtung 550 und der zweiten Beschichtung 570 versehene Grundkörper 510 während beispielsweise zwei Stunden und bei einer Temperatur von 300°C einer Wärmebehandlung zugeführt. Zum Schluss wird die fertige Lamellenrakel 500 abgekühlt und ist damit einsatzbereit.
Wird eine Rakel ohne zweite Beschichtung hergestellt, entfällt der zweite Schritt 802 und der dritte Schritt wird entsprechend ohne die zweite Beschichtung durchgeführt. Zur Herstellung einer Rakel, welche eine zweite Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung aufweist, wird im zweiten Schritt 802 eine zum ersten Schritt 801 analoge Beschichtung vorgenommen. Ist als Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens Wolfram (W) vorgesehen, erfolgt die Abscheidung der betreffenden Beschichtung gemäss dem ersten Schritt 801 insbesondere bei einem pH von 8 - 9.
Wie sich in Testversuchen gezeigt hat, weisen die in den Fig. 1 - 7 abgebildeten Lamellenrakel 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 sowie die zusätzlich in der Tabelle 1 aufgeführten Lamellenrakel eine sehr hohe Verschleissfestigkeit und Stabilität auf und ermöglichen ein äusserst exaktes Abstreichen, insbesondere von Druckfarbe. Letzteres über die gesamte Lebensdauer der Rakeln.
Zum Vergleich wurde ein identischer Grundkörper wie bei der Lamellenrakel 100 aus Fig. 1 beschrieben in einem ersten Vergleichsversuch im Bereich der Arbeitskante lediglich mit einer ersten Beschichtung aus einer reinen Nickel-Phosphor-Legierung versehen und dabei auf die Zusatzkomponente zur Steigerung der Verschleissfestigkeit in Form der Hartstoffpartikel aus SiC verzichtet. Wie sich gezeigt hat, weisen derartige Rakel eine signifikant schlechtere Verschleissfestigkeit und Stabilität auf, als die in den Fig. 1 - 7 gezeigten Rakel. In weiteren Testversuchen wurde bei den Lamellenrakel 300, 500, 600, 700 aus den Fig. 3, 5, 6 und 7 jeweils auf die Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens verzichtet. Auch derartige Rakel weisen eine signifikant schlechtere Verschleissfestigkeit auf als die in den Fig. 3, 5, 6 und 7 gezeigten Rakel.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und das Herstellungsverfahren sind jedoch lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgewandelt werden können.
So können die Grundkörper 1 10, 210, 310, 410, 510, 610, 710 der Rakel aus den Fig. 1 - 7 auch aus einem anderen Material, wie z. B. rostfreiem Stahl oder einem Karbon-Stahl, gefertigt sein. In diesem Fall kann es aus ökonomischen Gründen vorteilhaft sein, die zweiten Beschichtungen lediglich im Bereich der Arbeitskanten 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 anzubringen, um den Materialverbrauch bei der Beschichtung zu reduzieren. Grundsätzlich können die Grundkörper der Rakel aus den Fig. 1 - 7 aber auch aus einem nichtmetallischen Material, wie z. B. Kunststoffen, bestehen. Dies kann insbesondere für Anwendungen im Flexodruck vorteilhaft sein. Es ist auch möglich, anstelle der in den Fig. 1 - 7 gezeigten Grundkörpern jeweils Grundkörper mit einer anderen Form zu verwenden. Insbesondere können die Grundkörper eine keilförmige Arbeitskante oder einen nicht verjüngten Querschnitt mit abgerundeter Arbeitskante aufweisen. Die freien Stirnseiten 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740 der Arbeitskanten 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 können beispielsweise auch vollständig abgerundet ausgeformt sein.
Des Weiteren können die erfindungsgemässen Rakel aus den Fig. 1 - 7 auch anders dimensioniert sein. So können beispielsweise die Dicken der Arbeitsbereiche 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, gemessen von den jeweiligen Oberseiten 131 ...731 zu den jeweiligen Unterseiten 132, 232, ... 732, in einem Bereich von beispielsweise 0.040 - 0.200 mm variieren.
Ebenso können die Beschichtungen der Rakel aus den Fig. 1 - 7 weitere Legierungskomponenten und/oder zusätzliche Stoffe, wie z. B. Metallatome, Nichtmetallatome, anorganische Verbindungen und/oder organische Verbindungen, enthalten. Die zusätzlichen Stoffe können dabei auch partikelförmig sein.
Sämtliche der in den Figuren 1 - 7 gezeigten Rakel können beispielsweise mit weiteren Beschichtungen überzogen werden. Die weiteren Beschichtungen können im Bereich der Arbeitskanten und/oder der hinteren Bereiche vorliegen und z. B. die Verschleissfestigkeit der Arbeitskanten verbessern und/oder die hinteren Bereich vor Einflüssen durch aggressive Chemikalien schützen. Grundsätzlich kann es sich dabei auch um Beschichtungen aus Kunststoffen handeln.
Bei der Rakel 200 aus Fig. 2 ist es des Weiteren auch möglich, eine zweite Beschichtung auf die bereits bestehende erste Beschichtung 250 aufzubringen und in der zweiten Beschichtung Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens, z. B. partikelförmige Zusatzkomponenten, einzubringen.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass neuartige Rakel geschaffen wurden, welche sich durch eine äusserst hohe Verschleissfestigkeit auszeichnen und während der gesamten Lebensdauer ein gleichmässiges und streifenfreies Abstreichen von Druckfarbe ermöglichen. Zugleich lassen sich die erfindungsgemässen Rakel in unterschiedlichsten Ausführungsformen realisieren, so dass sie gezielt an spezifische Verwendungszwecke angepasst werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Rakel ( 100, 200, 700), insbesondere zum Abrakeln von Druckfarbe von einer Oberfläche einer Druckform, umfassend einen flachen und länglichen Grundkörper (1 10, 210, 710) mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich ( 130, 230, 730), wobei der Arbeitskantenbereich (130, 230, 730) mit wenigstens einer ersten Beschichtung ( 150, 250, 750) auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (150, 250, 750) wenigstens eine Zusatzkomponente (160, 360, 460, 660, 760, 761 ) zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthält.
2. Rakel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (150, 250, 750) eine stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung umfasst.
3. Rakel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phosphorgehalt der ersten Beschichtung (150, 250, 750) 7 - 12 Gew.- beträgt.
4. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (150, 250, 750) eine Härte von 750 - 1400 HV aufweist.
5. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der ersten Beschichtung (150, 250, 750) 1 - 30 μιτι, insbesondere 5 - 10 μηη, misst.
6. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) auf Nickelbasis vorliegt, wobei die zweite Beschichtung insbesondere direkt auf der ersten Beschichtung (150, 250, 750) aufgebracht ist.
7. Rakel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) eine galvanisch abgeschiedene Beschichtung ist.
8. Rakel nach einem der Ansprüche 6 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) auf der Basis einer Nickel-Phosphor- Legierung vorliegt.
9. Rakel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickel-Phosphor- Legierung der zweiten Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) einen Phosphoranteil von 12 - 15 % aufweist.
10. Rakel nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) 0.5 - 3 μιτη misst.
1 1. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zusatzkomponente (160, 360, 460, 660, 760, 761 ) Hartstoffpartikel umfasst.
Rakel nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Metallpartikel, insbesondere Metallpartikel aus metallischem Molybdän, umfassen.
13. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartstoffpartikel Metallcarbide, Metallnitride und/oder Metallcarbonitride umfassen.
14. Rakel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel B4C, kubisches BN, TiC, WC und/oder SiC enthalten.
15. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartstoffpartikel Metalloxide enthalten, insbesondere Al203.
16. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Diamant umfassen.
17. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartstoffpartikel Partikelgrössen zwischen 5 nm - 4 μπι, insbesondere 0.9 - 2.5 μπι, besonders bevorzugt 1.4 - 2.1 μητι, aufweisen.
18. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartstoffpartikel Partikel wenigstens zwei unterschiedliche Materialien beinhalten.
19. Rakel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel sowohl SiC als auch Diamant umfassen, wobei bevorzugt eine Partikelgrösse des SiC grösser ist als eine Partikelgrösse des Diamants.
20. Rakel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 μιη und Diamant mit einer Partikelgrösse von 10 nm - 1.1 μιη umfassen.
21. Rakel nach einem der Ansprüche 1 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hartstoffpartikel sowohl SiC als auch kubisches BN umfassen, wobei bevorzugt eine Partikelgrösse des BN in etwa der Partikelgrösse des SiC entspricht und weiter bevorzugt die Partikelgrössen des SiC und des kubischen BN 1.4 - 2.1 μηι messen.
22. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Zusatzkomponente ( 160, 360, 460, 660, 760, 761 ) Schmierpartikel umfasst.
23. Rakel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierpartikel hexagonales BN und/oder Polytetrafluorethylen beinhalten.
24. Rakel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierpartikel hexagonales BN mit einer Partikelgrösse von 50 nm - 1 μιτι, bevorzugt 80 - 300 nm, weiter bevorzugt 90 - 1 10 nm beinhalten.
25. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zusatzkomponente (160, 360, 460, 660, 760, 761 ) eine zusätzliche Legierungskomponente umfasst.
26. Rakel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Legierungskomponente Wolfram beinhaltet.
27. Rakel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 1 - 26, dadurch gekennzeichnet, dass als
Zusatzkomponente ( 160, 360, 460, 660, 760, 761 ) sowohl eine zusätzliche Legierungskomponente als auch Hartstoffpartikel vorliegen.
28. Rakel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkomponente Wolfram als Legierungskomponente sowie SiC und Diamant als Hartstoffkomponente umfasst, wobei bevorzugt eine Partikelgrösse des SiC grösser ist als eine Partikelgrösse des Diamants und besonders bevorzugt SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 Γπ und Diamant mit einer Partikelgrösse von 10 nm - 1.1 μηη vorliegt.
29. Rakel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 28, dadurch gekennzeichnet, dass der
Grundkörper ( 1 10, 210, 710) aus Stahl besteht.
30. Rakel ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 28, dadurch gekennzeichnet, dass der
Grundkörper (1 10, 210, 710) aus Kunststoff besteht.
31. Verfahren (800) zur Herstellung einer Rakel (100, 200, 700), insbesondere einer Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 30, wobei in einem ersten Schritt (801 ) auf einem in einer longitudinalen Richtung eines flachen und länglichen Grundkörpers (1 10, 210, ..., 710) ausgebildeten Arbeitskantenbereich (130, 230, 730) der Rakel wenigstens eine erste Beschichtung (150, 250, 750) auf der Basis einer Nickel- Phosphor-Legierung abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Beschichtung wenigstens eine Zusatzkomponente ( 160, 360, 460, 660, 760, 761 ) zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel beigemischt wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung der wenigstens ersten Beschichtung (150, 250, 750) in wässriger Lösung und bevorzugt unter Lufteinblasung erfolgt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzkomponente eine Legierungskomponente beigemischt wird, wobei es sich um ein Wolframsalz handelt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 - 33, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung bei der Abscheidung einen pH von 8 - 9 aufweist.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 - 34, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt (802) wenigstens auf der ersten Beschichtung (150, 250,
750) eine zweite Beschichtung (370, 470, 570, 670, 770) auf der Basis von Nickel abgeschieden wird.
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