DE102008014034A1 - Walzenkörper mit einem Walzenbezug zur verbesserten Farb-Wasser-Emulsionsbildung in Druckwerken von Nassoffsetmaschinen und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Walzenkörper aus Stahl, Aluminium oder CFK-Werkstoffen, die in Nassoffsetmaschinen in direktem Kontakt zur Feuchtauftragswalze stehen und deren Aufgabe darin besteht, die Bildung einer stabilen Farb-Wasser-Emulsion zu gewährleisten. Die Erfindung befasst sich ferner mit Verfahren zum Herstellen solcher Walzenkörper. Erfindungsgemäß erhält der Walzenkörper einen porösen Überzug aus hochverschleißfester Oxidkeramik oder aus verschleißarmem Hartmetall, in dessen Schichtmatrix zur Umfangsfläche des Walzenkörpers hin offene Poren vorzugsweise dadurch ausgebildet sind, dass der poröse Überzug durch ein thermisches Spritzverfahren oder auch ein anderes Beschichtungsverfahren aufgetragen und anschließend maßgeschliffen wird, so dass in der Schichtmatrix befindliche Poren geöffnet werden. Die derart hergestellten Oberflächen weisen dauerhaft zweckmäßig Rauigkeiten zwischen 1,0 µm < Rz < 500 µm, insbesondere Rz = 5 µm bis 25 µm auf. Die Dicke des porösen Überzuges liegt vorteilhaft zwischen 25 µm und 2000 µm, vorzugsweise bei etwa 150 µm.
Description
- Die Erfindung betrifft Walzenkörper aus Stahl, Aluminium oder CFK-Werkstoffen in Druckwerken von Nassoffsetmaschinen mit einem Walzenbezug, dessen Aufgabe darin besteht, die Bildung einer stabilen Farb-Wasser-Emulsion zu gewährleisten. Die Erfindung befasst sich ferner mit einem Verfahren zum Herstellen solcher beschichteter Walzenkörper.
- Dem Stand der Technik entsprechend werden derartige Walzenkörper mit Mattchromüberzügen (siehe Walzenanordnung gemäß
1 ) oder mit RILSAN®-Überzügen (üblicher Produktname in Offsetmaschinen für Überzüge aus der Gruppe der Polyamide, siehe Walzenanordnung gemäß2 ) versehen. Letztere Überzüge gelten als farbfreundlich und verschleißfest und zeigen sehr häufig eine sehr glatte Oberfläche, insbesondere wenn in dem Druckwerk hoch pigmentierte Farbe oder gar Deckweiß mit Titandioxidpigmenten verarbeitet wird. Hochpigmentierte Farben führen häufig schon nach kurzem Betrieb dazu, dass auch Mattchromschichten stark geglättet werden und ihre gewünschte Oberflächenrauhigkeit einbüßen. Weder ein geglätteter Mattchrombezug noch ein glatter RILSAN®-Bezug sind in der Lage, die für den Druckprozess notwendige stabile Farb-Wasser-Emulsion in ausreichender Menge zu bilden, mit der Folge, dass nach dem Stand der Technik Emulgierhilfen in Form von Isopropylalkohol und/oder tensidhaltigem Additiv dem Feuchtmittel zugeführt werden. Diese Hilfsmaßnahmen sind an sich unerwünscht, weil sie kostentreibend und ökologisch schädlich sind (Isopropylalkohol gilt als klimaschädigend und ist ein VOC). Darüber hinaus hat sich in der Praxis beim isopropylarmen oder isopropylfreien Druck gezeigt, dass teilweise erst nach wochenlangem Betrieb der Druckmaschine eine fortschreitende Hufkonzentration der tensidhaltigen Additive zum Umkippen des Druckprozesses führt, weil nicht mehr eine „Wasser in Farbe-Emulsion” vorliegt, sondern eine „Farbe in Wasser-Emulsion”, und die benetzt natürlich nicht nur die farbführenden Zonen auf der Druckplatte, sondern auch die wasserführenden Zonen, so dass kein Druckbild auf dem zu bedruckenden Papier entsteht, sondern nur noch eine unkontrollierte Einfärbung erfolgt. - Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, beschichte Walzenkörper aus Stahl, Aluminium oder CFK-Werkstoffen, die in Nassoffsetmaschinen in direktem Kontakt zur Feuchtauftragswalze stehen und die der Bildung einer stabilen Farb-Wasser-Emulsion dienen, bereitzustellen, die eine verschleißarme Oberfläche aufweisen, deren Topographie sich selbst bei Verarbeitung von Farben mit vielen Pigmenten, die auch sehr abrasiv wirken können, während des Druckmaschinenbetriebs nicht ändert und eine ausreichend hohe Rauhigkeit dauerhaft beibehält. Mit der Erfindung soll ferner ein relativ einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen von derartigen beschichten Walzenkörpern geschaffen werden.
- Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird gemäß Anspruch 1, sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.
- Insbesondere bekommen dass die zu beschichtenden Walzenkörper aus Stahl, Aluminium oder CFK-Werkstoffen, die in Nassoffsetmaschinen in direktem Kontakt zur Feuchtauftragswalze stehen, einen porösen Überzug aus hochverschleißfester Oxidkeramik wie z. B. Al2O3, Cr2O3, TiO2, SiO2, oder ZrO2 bzw. Mischungen daraus, oder aus verschleißarmen Hartmetall wie z. B. WC/Co, Cr3C2/NiCr, NiCrBSi, WC/Ni, TiC/Ni, Molybdän, Chrom etc., der vorzugsweise durch ein thermisches Spritzverfahren aufgetragen und anschließend maßgeschliffen wird, so dass in der Schichtmatrix befindliche Poren geöffnet werden.
- Die in diesem Verfahren hergestellten Oberflächen weisen vorzugsweise Rauhigkeiten von 1,0 μm < Rz < 500 μm, insbesondere Rz = 5 μm bis 25 μm auf. Die Dicken der erfindungsgemäßen porösen Überzüge liegen vorteilhaft zwischen 25 μm bis 2000 μm, vorzugsweise bei etwa 150 μm. Der erfindungsgemäße poröse Überzug aus Oxidkeramik oder Hartmetall muss nicht durch thermisches Spritzen aufgebracht sein, sondern kann auch durch Beschichtungsprozesse wie PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour Deposition), Sintern, Emaillieren, Heißisostatpressen, Galvanik, Sprengplattieren, Auftragschweißen, Auflöten, Klebetechniken oder Reaktivverfahren hergestellt werden. Sofern der zu beschichtende Walzenkörper aus CFK-Werkstoffen besteht, ist beim Beschichten mittels eines thermischen Spritzverfahrens vorzugsweise darauf zu achten, dass eine Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 0,2 m/s eingehalten wird und Kühlmaßnahmen angewendet werden, die den CFK-Walzenkörper unter 200°C halten, da andernfalls mit Delamination zu rechnen ist.
- In
1 ist eine Emulgierhilfe in Form eines in der vorstehend geschilderten Weise ausgebildeten Reibzylinders R dargestellt, der unter einer Feuchtauftragswalze1 einer Nassoffsetmaschine angeordnet ist. Mittels der Feuchtauftragswalze1 wird, wie an sich bekannt, eine Farb-Wasser-Emulsion auf einen Plattenzylinder aufgebracht. -
2 zeigt eine Emulgierhilfe in Form einer porös beschichteten Tandemwalze T auf der Feuchtauftragswalze1 .
Claims (14)
- Walzenkörper aus Stahl, Aluminium oder CFK-Werkstoffen, der zur verbesserten Farb-Wasser-Emulsionsbildung in direktem Kontakt zur Feuchtauftragswalze in Druckwerken von Nassoffsetmaschinen steht, gekennzeichnet durch einen Überzug aus hochverschleißfester Oxidkeramik oder aus verschleißarmen Hartmetall, in dessen Schichtmatrix zur Umfangsfläche des Walzenkörpers hin offene Poren ausgebildet sind.
- Walzenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug eine Oberflächenrauhigkeit von 1,0 μm < Rz < 500 μm, insbesondere eine Oberflächenrauhigkeit Rz von 5 μm bis 25 μm, hat.
- Walzenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug aus Al2O3, Cr2O3, TiO2, SiO2, oder ZrO2 oder aus Mischungen daraus besteht.
- Walzenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug aus WC/Co, Cr3C2/NiCr, NiCrBSi, WC/Ni, TiC/Ni, Molybdän, Chrom oder aus Mischungen daraus besteht.
- Walzenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug eine Dicke von 25 μm bis 2000 μm, vorzugsweise etwa 150 μm, hat.
- Verfahren zum Herstellen eines Walzenkörpers, der zur verbesserten Farb-Wasser-Emulsionsbildung in direktem Kontakt zur Feuchtauftragswalze in Druckwerken von Nassoffsetmaschinen steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein poröser Überzug aus hochverschleißfester Oxidkeramik oder aus verschleißarmen Hartmetall ausgebildet und anschließend unter Öffnen von in der Schichtmatrix befindlichen Poren maßgeschliffen wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug auf eine Oberflächenrauhigkeit von 1,0 μm < Rz < 500 μm, insbesondere eine Oberflächenrauhigkeit Rz von 5 μm bis 25 μm, maßgeschliffen wird.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug aus Al2O3, Cr2O3, TiO2, SiO2, oder ZrO2 oder aus Mischungen daraus hergestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug aus WC/Co, Cr3C2/NiCr, NiCrBSi, WC/Ni, TiC/Ni, Molybdän, Chrom oder aus Mischungen daraus hergestellt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug in einer Dicke von 25 μm bis 2000 μm, vorzugsweise etwa 150 μm, ausgebildet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug durch ein thermisches Spritzverfahren hergestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim thermischen Spritzen eine Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 0,2 m/s eingehalten wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsprozess zum Herstellen des porösen Überzugs PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour Deposition), Sintern, Emaillieren, Heißisostatpressen, Galvanik, Sprengplattieren, Auftragschweißen, Auflöten, Klebetechniken oder Reaktivverfahren benutzt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen des porösen Überzugs auf einen Walzenkörper aus CFK-Materialien die Temperatur des Walzenkörpers zur Vermeidung einer Delamination durch Kühlmaßnahmen auf unter 200°C gehalten wird.
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