[发明专利]一种金属陶瓷网纹辊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属陶瓷网纹辊及其制备方法，涉及网纹辊的生产技术领域。该方法包括：采用超音速火焰喷涂方法在空心的金属辊面上制备出足够厚的金属陶瓷涂层；将金属陶瓷涂层进行机械磨削加工和精密抛光得到陶瓷辊工件；利用脉冲模式的固体激光器，通过改变激光能量和多次重复打击的方式调整网孔的深度，在陶瓷辊工件的表面雕刻出均匀的网孔结构；对网孔结构进行抛光和清洗。该方法采用韧性更高的金属陶瓷替代氧化物陶瓷，制备得到的金属陶瓷网纹辊能够满足柔版印刷和辊式涂布的要求，同时金属陶瓷网纹辊与陶瓷网纹辊的生产流程复杂程度相近，但金属陶瓷网纹辊具有更高的韧性和耐磨性，以及更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及网纹辊生产技术领域，且特别涉及一种金属陶瓷网纹辊及其制备方法。

背景技术

网纹辊，又称“油墨计量辊”，是柔版印刷机、辊式涂布机的核心部件，它负责向印版上均匀地传递一定量的油墨。

网纹辊的结构特征是表面均匀分布着具有特定形状的微小凹孔，其又称作“着墨孔”，正是这些着墨孔在印刷中起着储墨、匀墨和定量传墨的作用。

网纹辊可按其表面材料不同而分类，主要有金属网纹辊和陶瓷网纹辊两种，网纹辊的加工工艺包括辊体预加工、网纹加工和后处理三个基本工艺过程；金属网纹辊的网纹加工是针对金属材料的辊面(铜、铝、钢等)采用机械滚花、电脉冲熔化或者化学腐蚀的方式形成规则分布的微小凹孔；陶瓷网纹辊的网孔加工是在辊体表面上的氧化物陶瓷(Cr₂O₃为主)涂层上用激光雕刻的方式来完成的，氧化物陶瓷(Cr₂O₃为主)一般是采用等离子喷涂的方法形成的，等离子喷涂的氧化物涂层与金属相比具有硬度高、耐腐蚀的优点，同时激光雕刻形成的网孔具有载墨量均匀稳定、使用过程中油墨释放能力优良的优点，因此陶瓷网纹辊在高品质的柔性版印刷和辊式涂布上胶领域应用具有非常好的应用前景。

中国专利CN200610132429.1“一种低线数大载墨量陶瓷网纹辊的制造方法”公开了一种低线数大载墨量陶瓷网纹辊的制造方法，其主要的工作内容是针对等离子喷涂的陶瓷厚涂层采用工艺优化提高涂层质量，并采用表面涂覆CO₂激光吸收物质和组合雕刻的方法制备低线数、深网孔的大载墨量网孔，扩大了激光雕刻陶瓷网纹辊的线数和使用范围。

中国公开专利CN201010123371.0“一种柔印陶瓷网纹辊的制备方法”公开了一种利用等离子体电解氧化技术原位制备陶瓷网纹滚筒的方法，指出离子喷涂方法制造的陶瓷网纹辊的不足之处是陶瓷脆硬抗冲击性能差、涂层与基体结合力低、涂层孔隙率高导致耐腐蚀性能差，因此提出了采用微弧氧化的方法在铝合金辊体上生产氧化铝陶瓷，再采用激光雕刻的方法生产600lpi的网纹辊，但其方法的局限性在于仅仅能对铝合金进行处理，对其他金属的辊体无法处理，局限性非常大。

中国申请专利03118333.6“一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法”公开了一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其为了改善等离子喷涂涂层的缺陷而引入激光重熔陶瓷涂层工艺，期望减少涂层孔隙率和改善结合，其主体工艺还是采用等离子喷涂工艺，由于激光熔覆工艺的引进导致涂层制作工艺更加复杂和不可控制，明显增加了企业成本，降低了陶瓷网纹辊产品的竞争力。

因此，为了进一步提升激光雕刻陶瓷网纹辊的使用寿命，必须在涂层材料及制造工艺上有所突破。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属陶瓷网纹辊的制备方法，该制备方法采用韧性更高的金属陶瓷替代氧化物陶瓷，是一种以金属陶瓷为主要结构来激光雕刻陶瓷网纹辊制造工艺，制备得到的金属陶瓷网纹辊能够满足柔版印刷和辊式涂布的要求，同时金属陶瓷网纹辊与陶瓷网纹辊的生产流程复杂程度相近，但金属陶瓷网纹辊具有更高的韧性和耐磨性，以及更长的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种金属陶瓷网纹辊，其通过上述的方法制备得到。其能够满足柔版印刷和辊式涂布的要求，具有更高的韧性和耐磨性，以及更长的使用寿命。