BRPI0920819B1 - Raspador e processo para sua produção - Google Patents
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Abstract
raspador e processo para sua produção a presente invenção refere-se a um raspador (1), especialmente para a raspagem de tinta impressa de uma superfície de uma forma de impressão, abrangendo um corpo básico (1.1) achatado e alongado com uma região de câmara de trabalho (13), conformada em direção longitudinal, sendo que a região de aresta de trabalho (13) é revestida com um primeiro revestimento (20), na base de uma liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente e sendo que no primeiro revestimento (20) são dispersas partículas de substâncias duras (20.1), se destaca pelo fato de que o primeiro revestimento (20) é revestido com o segundo revestimento (21), na base de níquel, galvanicamente precipitado.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para RASPADOR E PROCESSO PARA SUA PRODUÇÃO.
Campo Técnico [0001] A presente invenção refere-se a um raspador, especialmente para raspar tinta impressa de uma superfície de uma forma impressa, abrangendo um corpo básico achatado e alongado com uma região de arestas de trabalho, conformada em direção longitudinal, sendo que a região de arestas de trabalho é revestida com um primeiro revestimento na base de uma liga de níquel-fósforo precipitada, isenta de corrente e sendo que no primeiro revestimento são dispersas partículas de substâncias duras. Além disso, a invenção se refere a um processo para produzir um raspador.
Estado da Técnica [0002] Na indústria da impressão, raspadores são especialmente empregados para a raspagem de tinta impressa excedente nas superfícies de cilindros impressores, ou seja, cilindros de impressão. Especialmente na chamada impressão em rotogravura e flexografia, a qualidade do raspador exerce influência decisiva sobre o resultado da impressão. Desigualdades ou irregularidades das arestas de trabalho do raspador que estão em contato com o cilindro impressor conduzem, por exemplo, a uma raspagem incompleta da tinta impressa dos filetes dos cilindros impressores. Desta maneira, poderá se produzir, na base da impressão, uma liberação descontrolada de tinta de impressão.
[0003] Durante a raspagem, as arestas de trabalho do raspador são comprimidas nas superfícies dos cilindros impressores ou dos rolos impressores, sendo movidas relativamente a estas unidades. Desta maneira, as arestas de trabalho, especialmente nas impressoras rotativas, são sujeitas a intensas solicitações mecânicas que trazem consigo um desgaste correspondente. Portanto, raspadores basicamente são objetos de consumo que precisam ser substituídos
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2/22 periodicamente.
[0004] Geralmente os raspadores estão baseados em um corpo básico de aço como uma aresta de trabalho de conformação especial. Para aprimorar a durabilidade do raspador, as arestas de trabalho do raspador podem adicionalmente receber revestimentos ou coberturas de metais e/ou materiais sintéticos. Revestimentos metálicos frequentemente contêm níquel ou cromo que também estão presentes eventualmente com outros átomos e/ou composições em misturas ou ligas. As qualidades materiais do revestimento influenciam, no caso, especialmente as especificidades mecânicas e tribológicas do raspador de uma forma determinante.
[0005] No documento WO 2003/064157 (Nihon New Chrome Co.
Ltd.), são descritos, por exemplo, raspadores para a técnica de impressão que possuem uma primeira camada de níquel químico com partículas de substâncias duras ali dispersas e uma segunda camada com uma energia de superfície reduzida. Na segunda camada existe preferencialmente um revestimento de níquel químico com partículas de resinas baseadas em flúor ou de uma resina orgânica pura.
[0006] Raspadores revestidos desta maneira dispõem, comparados com raspadores não revestidos, de melhor resistência ao desgaste. Todavia, a durabilidade como antes não é totalmente satisfatória. Além disso, ficou evidenciado que no emprego desses raspadores, especialmente na fase incipiente, podem ocorrer formações de riscas descontroladas o que também é indesejado.
[0007] Portanto, continua a existir como antes a necessidade de um raspador aprimorado que especialmente disponha de uma durabilidade mais prolongada e ao mesmo tempo permita uma raspagem otimizada. Descrição da Invenção [0008] Constitui, portanto, objetivo da invenção criar um raspador que pertença ao campo técnico, inicialmente mencionado, e que
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3/22 apresente uma resistência ao desgaste aprimorada, possibilitando durante toda a sua durabilidade uma raspagem exata, especialmente de tinta de impressão.
[0009] A solução da tarefa é definida pelas características de um raspador, especialmente para a raspagem de tinta de impressão de uma superfície de uma forma de impressão, que abrange um corpo básico achatado e alongado com uma região de aresta de trabalho, conformada em direção longitudinal. A região de aresta de trabalho é coberta com um primeiro revestimento à base de uma liga de níquelfósforo, precipitada sem corrente. No primeiro revestimento estão dispersas partículas de substâncias duras, sendo que o primeiro revestimento (20) está recoberto com um segundo revestimento, à base de níquel galvanicamente precipitado.
[00010] Uma liga de níquel-fósforo precipitada sem corrente, que constitui a base para o primeiro revestimento, significa neste contexto uma mistura de níquel e de fósforo, sendo que o teor de fósforo está situado especialmente ao redor de 1 - 15%, em peso. Estas ligas são precipitadas sem corrente, ou seja, sem corrente externa e são também designadas como níquel químico. A expressão na base de uma liga níquel-fósforo, precipitada sem corrente quer dizer que a liga de níquelfósforo precipitada sem corrente forma o componente principal do primeiro revestimento. No caso, no primeiro revestimento, adicionalmente a liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente, podem perfeitamente ainda estar previstos outros tipos de átomos e/ou composições químicas que apresentam uma parcela menor do que a liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente. Preferencialmente, a parcela da liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente, no primeiro revestimento, constitui ao menos 50%, em peso, especialmente preferido ao menos 75%, em peso, e bem especialmente preferido, ao menos 95%, em peso. De uma maneira ideal, o primeiro revestimento,
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4/22 exceto impurezas inevitáveis, consiste exclusivamente em uma liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente, com partículas de substâncias duras ali dispersas.
[00011] De acordo com a invenção, partículas de substâncias duras abrangem especialmente carbonetos de metal, nitretos de metal, cerâmicas e fases intermetálicas que apresentam preferencialmente uma dureza mínima de 1000 HV. Daí fazem parte, por exemplo, diamante C, nitreto de boro cúbico (BN), carboneto de boro (BC), óxido de cromo (Cr2O3), diboreto de titânio (TiB2), nitreto de zircônio (ZrN), carboneto de zircônio (ZrC), carboneto de titânio (TiC), carboneto de silício (SiC), nitreto de titânio (TiN), korúndio (Al2O3), carboneto de wolfrâmio (WC), carboneto de vanádio (VC), carboneto de tântalo (TaC), dióxido de zircônio (ZrO2) e/ou nitreto de silício (Si3N4).
[00012] A expressão na base de níquel galvanicamente precipitado significa que o níquel precipitado galvanicamente, que é precipitado com o auxílio de corrente de um banho de eletrólito, constitui o componente principal do segundo revestimento. No caso, no segundo revestimento, em aditamento ao níquel galvanicamente precipitado, podem perfeitamente estar previstos ainda outros tipos de átomos e/ou compostos químicos, que apresentam uma parcela menor do que o níquel galvanicamente precipitado. Especialmente, poderá também estar presente uma liga de níquel com outros tipos de átomos e/ou composições químicas. Preferencialmente, a parcela do níquel, galvanicamente precipitado, no segundo revestimento constitui no mínimo 50%, em peso, especialmente de modo preferido ao mínimo 75%, em peso, e de modo bem especialmente preferido no mínimo 95%, em peso.
[00013] Em uma primeira variante da invenção, o segundo revestimento, especialmente é essencialmente isento de fósforo. Neste caso, o fósforo, todavia, poderá estar presente como impureza
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5/22 inevitável, em quantidades mínimas, especialmente com uma parcela inferior a 0,1%, em peso, também no segundo revestimento. De maneira ideal, o segundo revestimento, exceto impurezas inevitáveis, consiste exclusivamente em níquel, galvanicamente precipitado.
[00014] Em outra variante vantajosa da invenção, o segundo revestimento abrange uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada. Compreende-se neste contexto com a expressão de uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, uma mistura de níquel e de fósforo, sendo que o teor de fósforo está situado especialmente ao redor de 12 - 15%, em peso, e a parcela residual consiste preferencialmente em níquel puro. O teor de fósforo da liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, pode principalmente também ser menos de 12%, em peso, ou mais do 15%, em peso, o que, no contexto da invenção, todavia, mostra ser desvantajoso. A separação da liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, se verifica com o auxílio de corrente oriunda de um banho de eletrólito.
[00015] A liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, do segundo revestimento, se diferencia especialmente no tocante à microestrutura e elasticidade da liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente do primeiro revestimento.
[00016] A expressão na base de uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, significa que a liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, forma o componente principal do segundo revestimento. No caso, no segundo revestimento, em aditamento à liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, perfeitamente ainda podem estar previstos outros tipos de átomos e/ou composições químicas que apresentam uma parcela menor do que a liga de níquelfósforo, galvanicamente precipitada. Preferencialmente, a parcela da liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, no segundo revestimento será no mínimo de 50%, em peso, especialmente preferido
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6/22 no mínimo 75%, em peso, e de modo totalmente preferido ao menos 95%, em peso. De modo adequado especialmente, o segundo revestimento consiste - excluídas impurezas inevitáveis exclusivamente em uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada.
[00017] Ficou evidenciado que o raspador, de acordo com a invenção, apresenta elevada resistência ao desgaste e correspondentemente também uma longa durabilidade. Ensaios comparativos demonstraram que a combinação de um primeiro revestimento de uma liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente com partículas de substâncias duras nela dispersas e um segundo revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado, relativamente à resistência ao desgaste, produz um efeito sinérgico positivo. Caso o raspador, para fins de comparação, com espessura de camada global comparável como o raspador, de acordo com a invenção, seja provido apenas com o primeiro revestimento (liga de níquel-fósforo precipitada isenta de corrente, com partículas de substâncias duras dispersas) ou somente com o segundo revestimento (revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado), resultam resistências de desgaste nitidamente menores, ou seja, durabilidades como as dos raspadores de acordo com a invenção.
[00018] Além disso, serão estabilizadas, de forma otimizada, as arestas de trabalho pela combinação do primeiro revestimento, constituído de uma liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente, com partículas de substâncias duras dispersas e o segundo revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado. Desta maneira resulta uma zona de contato, precisamente limitada entre o raspador e o cilindro impressor, ou seja, o rolo impressor o que novamente viabiliza uma raspagem precisamente exata de tinta de impressão. A zona de contato permanece amplamente estabilizada por toda a duração do processo
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7/22 de impressão.
[00019] Além disso, foi verificado que o raspador de acordo com a invenção, durante a fase incipiente de operação, durante o processo da impressão, não forma riscas ou também não produz efeitos que de outra forma prejudicam o processo da impressão propriamente dito. Portanto, com o raspador, de acordo com a invenção, é viável lograr uma qualidade de impressão, essencialmente constante, durante todo o processo da impressão.
[00020] A composição do segundo revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado, depende essencialmente do emprego previsto do raspador. No caso, por exemplo, o material e a qualidade da superfície do cilindro impressor, ou seja, do rolo impressor, desempenham um papel importante. Um segundo revestimento abrangendo uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, comparado com o revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado, essencialmente isento de fósforo, geralmente prova ser mais duro e resistente à corrosão.
[00021] De maneira preferida, ao menos uma região lateral do corpo básico, presente na direção longitudinal, está recoberta completamente e ao redor com o segundo revestimento. Neste caso, ao menos a aresta de trabalho, ou lado superior, ou lado inferior e o lado frontal traseiro oposto à aresta de trabalho do corpo básico são recobertos com o segundo revestimento. As faces laterais do corpo básico, previstas perpendicularmente para com a direção longitudinal, podem estar presentes, sem revestimento. Todavia, também está incluído no contexto da invenção que o segundo revestimento encobre o corpo básico totalmente e em todos os lados, ou seja, também as faces laterais do corpo básico, previstas perpendicularmente para com a direção longitudinal, com o segundo revestimento que as encobre. Nesta hipótese, o segundo revestimento envolve o corpo básico,
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8/22 portanto, em forma circundante.
[00022] Pelo fato de que ao menos na região lateral do corpo básico, presente relativamente à direção longitudinal, está totalmente recoberto com o segundo revestimento, inclusive de modo circundante, também as regiões essenciais do corpo básico que não fazem parte da aresta de trabalho e que não estão cobertas com o primeiro revestimento, devem ser recobertas com o segundo revestimento. Isto é especialmente vantajoso para proteger o corpo básico contra as tintas de impressão baseadas em água ou ligeiramente ácidas e/ou de outros líquidos que entram em contato com o raspador. Especialmente nos corpos básicos de aço será assim criada uma proteção anticorrosiva otimizada para o raspador. Desta maneira, a constância da qualidade da pressão durante o processo da impressão será ainda mais aperfeiçoada, já que o cilindro impressor, ou seja, o rolo impressor que durante o processo da impressão está em contato com o raspador, por exemplo, não é tornado sujo por partículas de ferrugem. Além disso, o corpo básico é protegido da melhor forma contra a formação de ferrugem por um segundo revestimento aplicado na região lateral, sendo esta proteção também durante a armazenagem e/ou o transporte.
[00023] Caso em aditamento à região lateral prevista relativamente à direção longitudinal, também as faces laterais do corpo básico, presentes perpendicularmente com a direção longitudinal, estivessem recobertas com o segundo revestimento, continuaria sendo aprimorada a qualidade do raspador.
[00024] Basicamente, contudo, é possível cobrir o corpo básico, exceto a aresta de trabalho, apenas parcialmente ou não fazer a cobertura com o segundo revestimento. Isto pode ser vantajoso, por exemplo, quando o corpo básico consistir em aço inoxidável ou em outro material resistente contra as tintas de impressão.
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9/22 [00025] Além disso, mostrou ser especialmente conveniente se partículas de substâncias duras de SiC e/ou AbO3 e/ou diamante e/ou BN estivessem presentes. No caso, podem também estar presentes, simultaneamente, várias partículas de substâncias duras constituídas de mais materiais diferentes. As partículas de substâncias duras apresentam preferencialmente tamanhos de partículas inferiores a 1 pm, especialmente 0,3 - 0,5 pm. Uma parcela do volume das partículas de substâncias duras no primeiro revestimento situa-se especialmente ao redor de 5 - 20%. Raspadores com tais partículas de substâncias duras se destacam especialmente por uma resistência a desgaste excepcionalmente boa e longa durabilidade. Simultaneamente, na utilização dessas substâncias duras resulta, todavia, também uma zona de contato precisamente limitada entre o raspador e o cilindro impressor, ou seja, rolo impressor, sendo que permanece constante, ou seja, estável a zona de contato por toda a durabilidade do raspador.
[00026] Basicamente também é possível prever partículas de substâncias duras de outros materiais ou com outros tamanhos, ou seja, parcelas volumétricas. No caso, eventualmente será prejudicada a resistência ao desgaste e/ou à estabilidade do raspador durante o processo da impressão.
[00027] Especialmente, um teor de fósforo do primeiro revestimento será de 7 - 12%, em peso. Combinados com o segundo revestimento na base de níquel, galvanicamente precipitado, ou o segundo revestimento na base de liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, esses revestimentos provaram ser ótimos, já que desta maneira é obtida tanto uma elevada resistência ao desgaste como também a melhor possível e constante estabilidade durante toda a durabilidade do raspador.
[00028] Principalmente, o teor de fósforo do primeiro revestimento, porém pode também ser menor do que 7%, em peso, ou superior a 12%,
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10/22 em peso. As propriedades vantajosas acima mencionadas do raspador serão, todavia, afetadas por esta ocorrência.
[00029] Vantajosamente, o primeiro revestimento apresenta uma dureza de 750 - 1400 HV. Desta maneira será majorada especialmente a resistência ao desgaste do raspador. Durezas inferiores a 750 HV, todavia, são também possíveis, porém a resistência ao desgaste do raspador diminui. Nas durezas maiores do que 1400 HV, o cilindro de impressão, ou seja, o rolo de impressão pode ser danificado com o que diminui a qualidade da impressão.
[00030] Preferencialmente, uma espessura do primeiro revestimento é de 5 - 30 pm, especialmente 7 - 20 pm. Estas espessuras do primeiro revestimento produzem uma resistência ao desgaste ótima para o raspador de acordo com a invenção. Mostraram ser especialmente adequadas espessuras de 7 - 20 pm. Espessuras inferiores a 5 pm são possíveis, porém a resistência ao desgaste diminui rapidamente. Também são viáveis espessuras superiores a 30 pm. Estas são por um lado antieconômicas e agem parcialmente de modo negativo sobre a qualidade da aresta de trabalho.
[00031] Preferencialmente, uma espessura do segundo revestimento será de 1 - 8 pm, especialmente 1.5 - 5 pm. Estas espessuras do segundo revestimento produzem especialmente combinação com o primeiro revestimento com uma espessura de 5 - 30 pm, ou seja, preferencialmente 7 -20 pm, uma resistência ótima ao desgaste e estabilidade da aresta de trabalho do raspador, de acordo com a invenção.
[00032] Basicamente, o segundo revestimento pode, todavia, também ter uma espessura menor do que 1 pm ou uma espessura maior do que 8 pm. No caso, todavia, diminui a qualidade da aresta de trabalho.
[00033] Se o raspador for recoberto completamente e circundante
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11/22 com o segundo revestimento, então a espessura do segundo revestimento na região da aresta de trabalho vantajosamente será aproximadamente duas vezes tão espessa como na região do centro da superfície larga do raspador, ou seja, em uma região atrás da aresta de trabalho.
[00034] Preferencialmente, o segundo revestimento abrange uma camada básica limítrofe ao primeiro revestimento, constituída de níquel puro e uma camada de cobertura sobreposta, sendo que uma espessura da camada básica mede 0,2 - 0,8 pm, especialmente 0,4 0,6 pm, e a camada de cobertura contém sacarina e/ou um sal de sacarina. A camada básica de níquel puro consiste no caso, exceto impurezas inevitáveis, preferencialmente de modo exclusivo, em níquel. [00035] Um segundo revestimento com esta constituição apresenta, por um lado, uma elevada aderência no primeiro revestimento e eventualmente também no corpo básico. Além disso, o segundo revestimento, em virtude da primeira camada de cobertura com sacarina e/ou um sal de sacarina, apresenta uma superfície muito plana com uma aspereza de superfície reduzida, o que favorece a conformação de uma zona de contato, acentuadamente limitada entre raspador e cilindro impressor, ou seja, rolos impressores.
[00036] Basicamente, contudo, no segundo revestimento é possível dispensar a conformação de uma camada básica e uma camada de cobertura, prevendo meramente uma única camada essencialmente homogênea.
[00037] Para a produção de um raspador, de acordo com a invenção, poderá ser precipitado especialmente em um primeiro passo em uma região de aresta de trabalho conformada em direção longitudinal de um corpo básico achatado e alongado do raspador, isento de corrente, um primeiro revestimento na base de uma liga de níquel-fósforo com partículas de substâncias duras nela dispersas. Em um segundo passo,
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12/22 por um processo galvânico, será precipitado ao menos no primeiro revestimento, um segundo revestimento na base de níquel.
[00038] Pela precipitação isenta de corrente da liga de níquel-fósforo, com partículas de substâncias duras, ali dispersas, poderá ser produzido um primeiro revestimento de elevada qualidade que apresente especialmente uma elevada fidelidade de contornos, comparado com a aresta de trabalho do raspador, ou seja, em relação ao corpo básico do raspador, bem como uma distribuição de espessura de camada muito uniforme. Em outras palavras, pela precipitação, isenta de corrente, é formada uma liga de níquel-fósforo, extremamente uniforme, com partículas de substâncias duras nela dispersas que acompanha de forma ótima o contorno da aresta do trabalho do raspador, ou seja, do corpo básico, o que contribui de modo decisivo para a qualidade do raspador. Além disso, pela precipitação, isenta de corrente, poderá ser formado um primeiro revestimento que é compatível da melhor forma possível, especialmente com o segundo revestimento a ser aplicado no segundo passo, na base de níquel galvânico. Desta maneira, é assegurada uma aderência suficiente do segundo revestimento no primeiro revestimento. Para o revestimento, isento de corrente, a aresta de trabalho ou eventualmente todo o corpo básico do raspador será submerso em um banho eletrolítico adequado, com partículas de substâncias duras ali suspensas, sendo revestidas de forma já conhecida. As partículas de substâncias duras suspensas no banho eletrolítico, durante o processo de revestimento, ou seja, de precipitação, serão integradas também na liga de níquel-fósforo e estão presentes, essencialmente, distribuídas aleatoriamente, na liga de níquel-fósforo formada.
[00039] Baseado na separação isenta de corrente da liga de níquelfósforo, basicamente podem também ser empregados plásticos no corpo básico para o raspador, recebendo de forma simples o primeiro
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13/22 revestimento da liga de níquel-fósforo.
[00040] O processo galvânico, realizado no segundo passo, pode, de forma já conhecida, ser concretizado, As regiões a serem revestidas do raspador, ou seja, ao menos a aresta de trabalho provida com o primeiro revestimento, serão, por exemplo, submersas em um banho eletrolítico galvânico, adequado. As regiões a serem revestidas funcionam no caso como catódio, enquanto que, por exemplo, um eletródio de consumo solúvel com níquel serve de anódio. De acordo com o material a ser precipitado, basicamente também é possível usar anódios indissolúveis. Pela aplicação de uma tensão elétrica adequada entre catódio e anódio, flui uma corrente elétrica através do banho eletrolítico galvânico, com o que se precipita níquel elementar ou, por exemplo, uma liga de níquelfósforo nas regiões a serem revestidas do raspador, passando a formar um segundo revestimento. Os segundos revestimentos produzidos pelo processo galvânico são puros e de elevada qualidade. Basicamente, para o adicional aprimoramento da qualidade do segundo revestimento podem ser introduzidos, no banho eletrolítico, aditivos que eventualmente também são integrados no segundo revestimento.
[00041] Comparado com a separação isenta de corrente, a separação galvânica de uma liga de níquel-fósforo, adicionalmente também apresenta vantagens técnicas do processo. Assim, por exemplo, o teor de fósforo pode ser bem controlado e as precipitações podem ser realizadas com altas taxas de precipitação. Da mesma maneira, a precipitação galvânica de uma liga de níquel-fósforo, comparada com a separação galvânica de níquel, apresenta a vantagem de poderem também ser empregados anódios indissolúveis. [00042] Preferencialmente, no segundo passo, durante o processo galvânico, ao menos em uma região lateral do corpo básico, prevista com relação à direção longitudinal, especialmente em todo o corpo básico, em toda a parte, será galvanicamente precipitado níquel ou, por
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14/22 exemplo, uma liga de níquel-fósforo. Apesar do corpo básico do raspador ser assim, da melhor forma possível, protegido contra influências ambientais e especialmente contra as tintas de impressão, parcialmente agressivas quimicamente, será assim simplificado o processo galvânico no segundo passo. O corpo básico pode, por exemplo, ser completamente submerso, por exemplo, no banho eletrolítico. Isto não é possível no revestimento exclusivo da aresta de trabalho provida de um primeiro revestimento, já que o corpo básico então eventualmente terá de ser alinhado, relativamente à superfície do líquido do banho de eletrólito.
[00043] Principalmente, todavia, também a aresta de trabalho, provida com o primeiro revestimento, poderá receber o segundo revestimento.
[00044] Vantajosamente, em um terceiro passo, realizado temporalmente após o segundo passo, para o endurecimento do primeiro revestimento, será realizado um tratamento térmico. Pelo tratamento térmico, reações de corpos sólidos nas ligas de níquelfósforo serão induzidas que aumentam a dureza das ligas de níquelfósforo. Como o tratamento térmico somente se processa após a precipitação, ou seja, a aplicação do segundo revestimento será evitada especialmente uma formação de óxido na superfície do primeiro revestimento. Isto produz por um lado uma elevada aderência entre o primeiro revestimento e o segundo revestimento e, por outro lado, a regularidade do raspador na região da aresta de trabalho será ao todo aprimorada.
[00045] Basicamente, contudo, também poderá ser dispensado um tratamento térmico. Todavia, isto ocorre à custa da resistência ao desgaste, ou seja, da durabilidade do raspador, produzido de acordo com a invenção.
[00046] Especialmente, durante o tratamento térmico, o corpo básico
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15/22 revestido será aquecido por uma temperatura de 100 - 500°C, especialmente preferido por uma temperatura de 170 - 300°C.
Especialmente, estas temperaturas são mantidas durante um tempo de retenção de 0,5 - 15 horas, preferencialmente 0,5 - 8 horas. Essas temperaturas e tempos de retenção mostraram ser ótimas para que sejam logradas durezas suficientes das ligas de níquel-fósforo.
[00047] Temperaturas inferiores a 100°C também são possíveis. Nesta hipótese, todavia, se tornam necessários tempos de retenção muito longos e geralmente antieconômicos. Temperaturas superiores a 500°C, de acordo com o material do corpo básico, principalmente também são viáveis, porém no caso, o processo de têmpera da liga de níquel-fósforo é de controle mais difícil.
[00048] Vantajosamente, durante o processo galvânico no segundo passo, será inicialmente precipitada uma camada básica de níquel com um pH inferior a 1,5, especialmente um pH de menos de 1 e, em seguida, preferencialmente será precipitada uma camada de cobertura de níquel, mediante utilização de sacarina com um pH de 2 - 5, especialmente um pH de 3,4 - 3,9.
[00049] Em virtude das condições ácidas, a superfície da aresta de trabalho a ser revestida, ou seja, a superfície do corpo básico será quimicamente ativada e a camada básica forma uma ligação aderente, extremamente estável com a aresta de trabalho, ou seja, com o corpo básico. A camada básica forma uma base ótima para a camada de cobertura a ser precipitada por cima. A preservação de um pH de 2 - 5 e o emprego de sacarina produzem no caso uma camada de cobertura ótima com uma superfície lisa e plana.
[00050] Basicamente, todavia, a camada básica e a camada de cobertura também podem ser precipitadas em outras condições.
Breve Descrição dos Desenhos [00051] As figuras usadas para a explicitação do exemplo de
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16/22 execução mostram:
Figura 1 corte por um raspador de lâmina com um revestimento duplo na região da aresta de trabalho;
Figura 2 representação esquemática de um processo para produzir um raspador.
[00052] Basicamente nas figuras, componentes idênticos recebem o mesmo número de referência.
Formas para Concretizar a Invenção [00053] A figura 1 apresenta em corte um raspador de lâmina 1 de acordo com a invenção. O raspador de lâmina 1 contém um corpo básico 11 de aço que apresenta no lado esquerdo da figura 1, uma região traseira 12 de seção transversal, essencialmente retangular. Uma espessura de raspador medida desde o lado superior 12.1 para o lado inferior 12.2 da região posterior, é de aproximadamente 0,2 mm. Um comprimento do corpo básico 11, ou seja, do raspador de lâmina 1, medido perpendicularmente para o plano da lâmina é, por exemplo, de 1000 mm.
[00054] No lado direito na figura 1, o corpo básico 11, visando conformar uma aresta de trabalho 13, é estreitado de forma gradual desde o lado superior 12.1 da região traseira 12. Um lado superior 13.1 da aresta de trabalho 13 está situado em um plano abaixo do plano do lado superior 12.1 da região 12 posterior, mais essencialmente em paralelo, ou seja, em um plano paralelo para com o lado superior 12.1 da região posterior 12. Entre a região 12 posterior e a aresta de trabalho 13 está situada uma região de transição 12.5 de conformação côncava. O lado inferior 12.2 da região posterior 12 e o lado inferior 13.2 da aresta de trabalho 13 estão situados em um plano comum que está conformado em plano paralelo para com o lado superior 12.1 da região 12 posterior e em um plano paralelo para com o lado superior 13.1 da aresta de trabalho 13. Uma largura do corpo básico 11, medida da
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17/22 extremidade esquerda da região posterior até o lado frontal 14 da aresta de trabalho 13 mede, por exemplo, 40 mm. Uma espessura da região de trabalho 13, medida desde o lado superior 13.1 até o lado inferior 13.2 da região de trabalho é, por exemplo, 0,060 - 0,150 mm, o que corresponde aproximadamente à metade da espessura do raspador na região 12 traseira. Uma largura da região de trabalho 13, medida no lado superior 13.1 da região de trabalho 13 do lado frontal 14, até uma região de transição 12.5 é, por exemplo, de 0,8 - 5 mm.
[00055] Um lado frontal 14 livre, da livre extremidade situada no lado direito da aresta de trabalho 13 se projeta desde o lado superior 13.1 da aresta de trabalho, obliquamente para a esquerda, e em baixo na direção do lado inferior 13.2 da aresta de trabalho 13. No caso, relativamente ao lado superior 13.1 da aresta de trabalho 13, ou seja, relativamente ao lado inferior 13.2 da aresta de trabalho 13, o lado frontal 14 apresenta um ângulo de cerca de 45°, ou seja, 135°. Uma região de transição superior entre o lado superior 13.1 e o lado frontal 14 da aresta de trabalho 13 está arredondada. Da mesma maneira, uma região de transição inferior entre o lado frontal 14 e o lado inferior 13.2 da aresta de trabalho 13 é arredondada.
[00056] Além disso, a aresta de trabalho 13 do raspador de lâmina 1 é envolta por um primeiro revestimento 20. No caso, o primeiro revestimento 20 encobre a superfície 13.1 da aresta de trabalho 13, a região de transição 12.5 e uma região parcial do lado superior 12.1 da região posterior 12 do corpo básico ali sequencial, sendo este envolvimento completo. Da mesma maneira, o primeiro revestimento 20 encobre o lado frontal 14, o lado inferior 13.2 da aresta de trabalho 13 e uma região parcial do lado inferior 12.2 sequencial ao lado inferior da aresta de trabalho 13, relativa à região 12 posterior do corpo básico 11. [00057] O primeiro revestimento 20 consiste, por exemplo, em uma liga de níquel-fósforo com uma parcela de fósforo de 9%, em peso, Nela
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18/22 estão dispersas partículas de substâncias duras 20.1 de carboneto de silício (SiC). A parcela volumétrica das partículas de substâncias duras
20.1 é, por exemplo, de 16% e um tamanho de partículas médio das partículas de substâncias duras 20.1 está situada ao redor de aproximadamente 0,4 pm. A espessura da camada do primeiro revestimento 20 mede na região da aresta de trabalho 13, por exemplo, 15 pm, enquanto que a dureza, por exemplo, é de 1200 HV. Na região do lado superior 12.1 e do lado inferior 12.2 da região posterior 12, a espessura da camada do primeiro revestimento 20 diminui continuamente, de maneira que o primeiro revestimento 20 se projeta cuneiforme em uma direção de afastamento da aresta de trabalho 13.
[00058] O primeiro revestimento 20 e as demais regiões do corpo básico 11, não cobertas pelo primeiro revestimento 20, estão totalmente envoltas por um segundo revestimento 21. Desta maneira, também o lado superior 12.1 e o lado inferior 12.2 da região 12 posterior, bem como o lado frontal traseiro do corpo básico 11, estão recobertos com um segundo revestimento 21. A região lateral do corpo básico 11, relativamente à direção do corpo básico 11, ou seja, do raspador 1, em relação à direção longitudinal, perpendicular para com o plano da lâmina, está envolto totalmente e de modo circundante por ao menos um dos dois revestimentos 20, 21. As faces laterais dianteiras e traseiras do corpo básico 11, situadas em plano paralelo para com o plano da lâmina e não visíveis na figura 1, podem também estar recobertas com o segundo revestimento 21.
[00059] O segundo revestimento 21 consiste em uma camada básica
21.1 que consiste basicamente em níquel puro, galvanicamente precipitado e com uma espessura de camada aproximada de 0,5 pm. Sobre a camada básica 21.1 está aplicada uma camada de cobertura 21.2. A camada de cobertura 21.2 também consiste em níquel puro, galvanicamente precipitado, mas que adicionalmente é misturado com
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19/22 sacarina.
[00060] Uma espessura de camada do segundo revestimento 21, ou seja, a espessura da camada básica 21.1 e a espessura da camada de cobertura 21.2 conjuntamente, na região da aresta de trabalho 13 serão, por exemplo, de 4 pm, enquanto que a espessura de camada na região 12 posterior mede, por exemplo, 2 pm.
[00061] Na figura 2 está representado um processo 100 para a produção de um raspador de lâmina como está representado, por exemplo, na figura 1, sendo a representação esquemática. No caso, em um primeiro passo 101, a aresta de trabalho 13 do corpo básico 11 a ser revestida com a liga de níquel-fósforo, ou seja, com o primeiro revestimento 20, será, por exemplo, submersa em um banho eletrolítico aquoso adequado e já conhecido com partículas de substâncias duras
20.1 ali suspensas, sendo que íons de níquel, a partir de um sal de níquel, por exemplo, sulfato de níquel, por um redutor, por exemplo, hipofosfito de sódio em ambiente aquoso é reduzido para níquel elementar e precipitado sobre a aresta de trabalho 13, mediante conformação de uma liga de níquel-fósforo e embutição simultânea das partículas de substâncias duras 20.1. Isto ocorre sem a aplicação de uma tensão elétrica, eventualmente de modo totalmente isento de corrente, em condições de acidez branda (pH 4 - 6,5) e a temperaturas majoradas, por exemplo, de 70-95°C.
[00062] Em um segundo passo 102, por exemplo, inicialmente um primeiro banho eletrolítico galvânico em base aquosa, com cloreto de níquel e ácido clorídrico será preparado com pH aproximado de 1. Em seguida o corpo básico 11 com o primeiro revestimento 20, já aplicado no primeiro passo, será totalmente submerso no banho eletrolítico e de forma já conhecida, com corrente elétrica externa, será precipitada uma camada básica 21.1 do segundo revestimento 21. Em seguida, em um segundo banho eletrolítico galvânico em base aquosa com níquel,
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20/22 sulfato de níquel, cloreto de níquel, ácido bórico e sacarina, com um pH de 3,7, de forma conhecida, é precipitada uma camada de cobertura 21.1.
[00063] Em uma terceira etapa 103 o corpo básico 11, provido com o primeiro revestimento 20 e com o segundo revestimento 21, por exemplo, durante duas horas e uma temperatura de 300°C, será conduzido para um tratamento térmico. Finalmente, o raspador de lâmina 1 pronto será resfriado e assim estará pronto para uso.
[00064] O que ficou mostrado em ensaios de teste, os raspadores de lâmina 1, ilustrados na figura 1, apresentam uma resistência ao desgaste muito elevada e estabilidade por toda a durabilidade. Como comparação, um corpo básico idêntico como no raspador de lâmina da figura 1, em um ensaio comparativo, será provido apenas com um primeiro revestimento 20, sendo dispensada a aplicação de um segundo revestimento. Em um segundo ensaio de teste, um corpo básico idêntico como no raspador de lamina 1 da figura 1, será provido apenas um segundo revestimento 21 com uma espessura de camada comparável com o primeiro revestimento, resultante do primeiro ensaio de teste, sendo que, todavia, foi dispensada a aplicação de um primeiro revestimento. Ambos os raspadores de lâminas produzidos para os ensaios de teste apresentaram no caso, em comparação com o raspador de lâmina 1 da figura 1, menores resistências ao desgaste, ou seja, durabilidades.
[00065] A forma de realização acima descrita e o processo da produção devem ser compreendidos apenas como exemplos ilustrativos que no contexto da invenção podem ser aleatoriamente modificados.
[00066] Assim sendo, o corpo básico 11 na figura 1 também poderá ser produzido de um material diferente como, por exemplo, ácido inoxidável ou um aço carbono. Nesta hipótese, pode ser vantajoso por motivos econômicos prever um segundo revestimento 21 apenas na
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21/22 região da aresta de trabalho 13 para reduzir o consumo de material no revestimento. Basicamente, o corpo básico 11 pode também consistir em um material não metálico como, por exemplo, materiais sintéticos. Isto pode ser vantajoso, por exemplo, para empregos na flexografia. [00067] Todavia, também é possível, em vez do corpo básico 11 da figura 1, usar o corpo básico como uma outra forma. Especialmente, o corpo básico pode apresentar uma aresta de trabalho cuneiforme ou uma seção transversal não estreitada com aresta de trabalho arredondada. O lado frontal 14 livre da livre extremidade à direita da aresta de trabalho 13 pode, por exemplo, também ser conformada totalmente arredondada.
[00068] Além disso, o raspador, de acordo com a invenção da figura 1, também pode ser dimensionado de forma diferente. Assim, por exemplo, a espessura da região de trabalho 13 medida desde o lado superior 13.1 até o lado inferior 13.2 da região de trabalho, pode variar em uma faixa de 0,040 - 0,200 mm.
[00069] Da mesma maneira, o primeiro revestimento 20 da figura 1 pode conter outros componentes da liga e/ou substâncias adicionais como, por exemplo, átomos de metal, átomos não metálicos, composições inorgânicas e/ou composições orgânicas.
[00070] Em vez de ou adicionalmente as partículas de substâncias duras de carboneto de silício (SiC) também podem estar presentes outras partículas de substâncias duras.
[00071] No segundo revestimento 21, tanto na camada básica 21.1 como também na camada de cobertura 21.2 poderão ser adicionadas outras substâncias, por exemplo, átomos metálicos, átomos não metálicos, compostos inorgânicos e/ou compostos orgânicos.
[00072] Também integra o contexto da invenção deixar de lado a camada de cobertura 21.1 do segundo revestimento 21 e, por exemplo, conformar mais espessa a camada de cobertura 21.2. Da mesma
Petição 870190091690, de 13/09/2019, pág. 24/29
22/22 maneira, é possível abandonar a sacarina na camada de cobertura 21.2 ou substitui-la por outra substância de idêntica ação.
[00073] Em aditamento ou em vez da camada básica 21.1 e/ou da camada de cobertura 21.2 do segundo revestimento 21 da figura 1, também podem estar previstas outras camadas na base de níquel galvânico. Isto pode ser especialmente vantajoso para adequar as especificidades do raspador, de acordo com a invenção, para requisitos específicos.
[00074] Além disso, é possível prever para um segundo revestimento 21, em vez de níquel puro, galvanicamente precipitado, uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, sendo que um teor de fósforo será preferencialmente de 12 - 15%. Desta maneira poderá ser especialmente majorada a dureza do segundo revestimento, o que pode ser vantajoso de acordo com a finalidade do emprego.
[00075] Em resumo deve-se observar que foi encontrada uma nova estrutura de construção de raspador que garante elevada durabilidade e qualidade do raspador e especialmente viabiliza processos de impressões especialmente mais econômicos.
Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES1. Raspador (1), especialmente para a raspagem de tinta de impressão de uma superfície de uma forma de impressão, abrangendo um corpo básico (11) achatado e alongado com uma região de aresta de trabalho (13), conformada em direção longitudinal, sendo que a região de aresta de trabalho (13) é coberta com um primeiro revestimento (20) à base de uma liga de níquel-fósforo, precipitada sem corrente e sendo que no primeiro revestimento (20) estão dispersas partículas de substâncias duras (20.1), caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento (20) está recoberto com um segundo revestimento (21), à base de níquel galvanicamente precipitado.
- 2. Raspador (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ao menos uma região lateral do corpo básico (11), previsto com relação à direção longitudinal, é recoberto completamente e de modo circundante com o segundo revestimento (21).
- 3. Raspador (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as partículas de substâncias duras (21.1) consistem em SiC e/ou AI2O3 e/ou diamante e/ou BN cúbico.
- 4. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um teor de fósforo do primeiro revestimento (20) é de 7 -12%, em peso.
- 5. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que 0 primeiro revestimento (20) apresenta uma dureza de 750 - 1400 HV.
- 6. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma espessura do primeiro revestimento (20) mede 5 - 30 pm, especialmente 7 -20 pm.
- 7. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma espessura doPetição 870180150658, de 12/11/2018, pág. 34/402/3 segundo revestimento (21) mede 1 - 8 pm, especialmente 1,5-5 pm.
- 8. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o segundo revestimento (21) abrange uma camada básica (21.1) de níquel puro, limítrofe do primeiro revestimento (20) e uma camada de cobertura sobreposta (21.2), sendo que uma espessura da camada básica (21.1) mede 0,2 - 0,8 pm, especialmente 0,4 - 0,6 pm e sendo que a camada de cobertura (21.2) contém sacarina e/ou um sal de sacarina.
- 9. Raspador (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que o segundo revestimento (21) abrange uma liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada.
- 10. Raspador (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a liga de níquel-fósforo, galvanicamente precipitada, apresenta um teor de fósforo de 12 -15%.
- 11. Processo (100) para a produção de um raspador, especialmente um raspador (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, sendo que em um primeiro passo (101) em uma região de aresta de trabalho (13) do raspador (1), conformada em uma direção longitudinal de um corpo básico (11) achatada e alongada é precipitada sem corrente, um primeiro revestimento (20) na base de uma liga de níquel-fósforo com partículas de substâncias duras ali dispersas (20.1), caracterizado pelo fato de que em um segundo passo (102), por um processo galvânico, ao menos no primeiro revestimento (20), é precipitado um segundo revestimento (21), na base de níquel.
- 12. Processo (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que no segundo passo (102), durante o processo galvânico, ao menos em uma região lateral do corpo básico (11), previsto com relação à direção longitudinal, especialmente em todo o corpo básico (21), em todos os lados e ao redor, é precipitado níquel.Petição 870180150658, de 12/11/2018, pág. 35/403/3
- 13. Processo (100) de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que em um terceiro passo (103), realizado temporalmente após o segundo passo (102) para temperar o primeiro revestimento (20) e/ou o segundo revestimento (21), é realizado um tratamento térmico.
- 14. Processo (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, durante o tratamento térmico, o corpo básico (11) revestido é aquecido para uma temperatura de 100 - 500Ό, especialmente 170 - 300.
- 15. Processo (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que durante o processo galvânico, no primeiro passo, será inicialmente precipitada uma camada básica (21.1) de níquel com um pH inferior a 1,5, especialmente com pH inferior a 1 e, em seguida, uma camada de cobertura (21.2) de níquel, com utilização de sacarina com um pH de 2 - 5, especialmente pH de 3,4 - 3,9, é precipitada.
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