专利名称：一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法，特别是涉及一种利用热喷涂技术和激光技术进行陶瓷网纹辊的生产和修复的方法。
背景技术：
网纹辊是柔性印刷机的核心部件，其几何尺寸精度、耐磨性、耐蚀性、载墨量、释墨量、使用寿命等直接关系到印刷品的质量。目前广泛使用的金属网纹辊存在以下几个严重缺陷1、耐磨、耐蚀性差、使用寿命一般为三个月左右；2、储墨量小、传墨不均匀，影响印刷质量；3、网孔线数低，难以承印高清晰度印刷品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺流程简单、性能优异、成本较低、使用寿命长的陶瓷网纹辊的生产和修复方法。
为获得性能优异、成本较低、使用寿命长的陶瓷网纹辊，本发明采用的生产和修复的方法包括以下关键步骤(1)制备金属辊坯(2)表面预处理(3)表面喷砂(4)喷涂结合底层(5)喷涂过渡层(6)喷涂工作层(7)激光重熔(8)精磨(9)激光雕刻本发明采用的制备金属辊坯是利用机加工的办法如轧、锻、车、铣、磨等组合获得金属辊坯。
本发明采用的表面预处理是对金属辊坯进行检查，是否有表面裂纹、龟裂等缺陷，如有将其车尽；然后除油、除锈。
本发明采用的表面喷砂设备为手动喷砂枪、压送式喷砂机、射吸式自回收循环喷砂机之一；喷砂材料为多角冷硬铸铁砂、刚玉砂、石英砂之一。
本发明采用的结合底层喷涂设备为等离子喷涂设备、超音速火焰喷涂设备、爆炸喷涂设备之一；结合底层的材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)，NiCr粉末、NiAl粉末、NiCrW粉末、NiCrCo粉末之一；主要喷涂参数电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
本发明采用的过渡层喷涂设备为等离子喷涂设备，过渡层材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)，NiCr粉末、NiAl粉末、FeCrBSi粉末、NiCrW粉末，氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)、氧化铬粉末(纳米氧化铬和微米氧化铬)等粉末的一种或两者或三者的混合。纳米级粉末由于显微硬度高，常温耐磨性是微米级粉末的4-5倍，高温耐磨性是微米级粉末的2-3倍，同时具备结合强度高、韧性好、抗热震性能卓越以及涂层致密，因而是制备过渡层材料的最优选择。主要喷涂参数电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
本发明采用的工作层喷涂设备为等离子喷涂设备、超音速火焰喷涂设备、爆炸喷涂设备之一；工作层材料为氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)、氧化铬粉末(纳米氧化铬和微米氧化铬)等粉末的一种或两者的混合。纳米级粉末由于显微硬度高，常温耐磨性是微米级粉末的4-5倍，高温耐磨性是微米级粉末的2-3倍，同时具备结合强度高、韧性好、抗热震性能卓越以及涂层致密，因而是制备过渡层喷涂材料的最优选择。主要喷涂参数电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
本发明采用的激光重熔设备为恒流电激励CO2激光器，功率为2KW，主要重熔参数功率为2KW，光斑尺寸为φ1～5mm，扫描速度为2～10mm/s。
本发明采用的精磨设备为外圆磨床，最大回转直径为φ200～800mm。
本发明采用的激光雕刻设备为CO2激光器、NdYAG激光器，脉冲光纤激光器之一，功率为20～2000W，光雕网孔为蜂剿型(60°、30°)、钻石型(45°)、斜线型(1°-89°)之一，辅助设备为数控机床。
依此方法获得的陶瓷网纹辊具有极好的耐磨、耐蚀性，储墨量大、传墨均匀，网孔线数高，工作寿命大大延长。
附图是本发明生产工艺流程图。
实施例1利用机加工的方法如轧、锻、车、铣、磨等组合制备金属辊坯；对金属辊坯进行检查，是否有表面裂纹，龟裂等缺陷，如有将其车尽，然后除油、除锈；采用射吸式自回收循环喷砂机对金属辊环进行表面喷砂，喷砂材料为刚玉砂；采用等离子喷涂设备进行结合层喷涂，喷涂材料为NiAl粉末，主要喷涂参数为电流500-600A，电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用等离子喷涂设备进行过渡层喷涂，喷涂材料为NiAl粉末和纳米氧化铬粉末，主要喷涂参数为电流500-600A、电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用等离子喷涂设备进行工作层喷涂，喷涂材料为纳米氧化铬粉末，主要参数为电流500-600A、电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用恒流电激励CO2激光器进行激光重熔，主要重熔参数功率为2KW，光斑尺寸为φ2～5mm，扫描速度为3～8mm/s；采用外圆磨床进行精磨；采用脉冲光纤激光器进行雕刻，主要雕刻参数功率为20～2000W，光雕网孔为蜂剿型(60°、30°)，辅助设备为数控机床。
依此方法获得的陶瓷网纹辊具有极好的耐磨、耐蚀性，储墨量大、传墨均匀，网孔线数可高达到40001pi(传统金属网纹辊只能达到4001pi)，工作寿命提高工作5倍以上。
实施例2一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法利用机加工的办法如轧、锻、车、铣、磨等组合制备金属辊坯；对金属辊坯进行检查，是否有表面裂纹，龟裂等缺陷，如有将其车尽，然后除油、除锈；采用射吸式自回收循环喷砂机对金属辊坯进行表面喷砂，喷砂材料为刚玉砂；采用等离子喷涂设备进行结合底层喷涂，喷涂材料为NiAl粉末，主要喷涂参数为电流500～600A，电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用等离子喷涂设备进行过渡层喷涂，喷涂材料为NiAl粉末和氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)，主要喷涂参数为电流500-600A，电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用等离子喷涂设备工作层喷涂，喷涂材料为氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)，主要喷涂参数为电流500-600A，电压60-75V，主气流80-120L/min，送粉速度为10-100g/min；采用恒流电激励CO2激光器进行激光重熔，主要重熔参数功率为2KW，光斑尺寸为Φ2～5mm，扫描速度为3～8mm/s；采用外圆磨床进行精磨；采用脉冲光纤激光器进行激光雕刻主要雕刻参数功率为20～2000W，光雕网孔为蜂剿型(60°、30°)，辅助设备为数控机床。
依此方法获得的陶瓷网纹辊具有极好的耐磨、耐蚀性，储墨量大、传墨均匀，网孔线数可高达到40001pi(传统金属网纹辊只能达到4001pi)，工作寿命提高工作5倍以上。
权利要求
1.一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是生产和修复方法包括以下关键步骤(1)制备金属辊坯(2)表面预处理(3)表面喷砂(4)喷涂结合底层(5)喷涂过渡层(6)喷涂工作层(7)激光重熔(8)精磨(9)激光雕刻
2.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的制备金属辊坯是利用机加工的办法如轧、锻、车、铣、磨等组合获得金属辊坯。
3.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的表面预处理是对金属辊坯进行检查，是否有表面裂纹、龟裂等缺陷，如有将其车尽；然后除油、除锈。
4.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的表面喷砂采用的设备为手动喷砂枪、压送式喷砂机、射吸式自回收循环喷砂机之一；喷砂材料为多角冷硬铸铁砂、刚玉砂、石英砂之一。
5.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的结合底层喷涂采用的设备为等离子喷涂设备、超音速火焰喷涂设备、爆炸喷涂设备之一；结合底层的材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)，NiCr粉末、NiAl粉末、NiCrW粉末、NiCrCo粉末之一；主要喷涂参数电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
6.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的过渡层喷涂采用的设备为等离子喷涂设备，过渡层材料为MCrAlY粉末(M指Fe、Ni、Co等)，NiCr粉末、NiAl粉末、FeCrBSi粉末、NiCrW粉末，氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)、氧化铬粉末(纳米氧化铬和微米氧化铬)等粉末的一种或两者或三者的混合；主要喷涂参数电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
7.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的工作层喷涂采用的设备为等离子喷涂设备、超音速火焰喷涂设备、爆炸喷涂设备之一；工作层材料为氧化铝/氧化钛粉末(纳米氧化铝/氧化钛和微米氧化铝/氧化钛)、氧化铬粉末(纳米氧化铬和微米氧化铬)等粉末的一种或两者的混合；主要喷涂参数 电流500-600A、电压60-75V、主气流80-120L/min，送粉速度10-100g/min。
8.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的激光重熔采用的设备为恒流电激励CO2激光器，功率为2KW，主要重熔参数功率为2KW，光斑尺寸为φ1～5mm，扫描速度为2～10mm/s。
9.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的精磨采用的设备为外圆磨床，最大回转直径为φ200～800mm。
10.根据权利要求1所述的陶瓷网纹辊的生产和修复方法，其特征是所述的激光雕刻采用的设备为CO2激光器、NdYAG激光器、脉冲光纤激光器之一；功率为20～2000W，光雕网孔为蜂剿型(60°、30°)、钻石型(45°)、斜线型(1°-89°)之一，辅助设备为数控机床。
全文摘要
本发明公开了一种陶瓷网纹辊的生产和修复方法，包括以下关键步骤(1)制备金属辊环；(2)表面预处理；(3)表面喷砂；(4)喷涂结合底层；(5)喷涂过渡层；(6)喷涂工作层；(7)激光重熔；(8)精磨；(9)激光雕刻。依此方法获得的陶瓷网纹辊具有极好的耐磨、耐蚀性，储墨量大、传墨均匀，网孔线数高，工作寿命大大延长。
文档编号B41F31/26GK1451537SQ031183
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月28日 优先权日2003年4月28日
发明者詹自勤, 熊晟 申请人:湖南百富瑞材料有限责任公司