DE2343283C2 - Anwendung des Plasmaspritzens von oxidkeramischen Schichten sowie Haftschichten auf Druckwalzen und Druckplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung des Plasmaspritzens von ojddkeramischen Schichten aus AlA und TiO₂ sowie Haftschichten aus Ni, Mo, Ni-AI- oder Cr-Ni-Legierungen auf Druckwalzen und Druckplatten, insbesondere von Druckwalzenzylindern, Druckplattenzyünder, Farbwalzen, Nacktzylinder, Feuchlduktorwalzen usw.

Bei diesen Druckwalzen und Druckplatten ist auf einen Grundwerkstoff ein meist metallischer Oberzug aufgetragen, der möglichst glatt und widerstandsfähig sein und eine möglichst lange Lebensdauer bei gleich guter Qualität haben solL Es hat sich aber gezeigt, daB bereits nach einigen Wochen zwischen den miteinander in Verbindung kommenden Platten und Walzen eine elekfolytische Spannungskorrosion entsteht, die bereits am Anfang zu einer Mikroporosität der Oberfläche des Oberzuges und damit zu einem Nachlassen der Druckqualität führt Bisher hat man sich damit beholfen, die Walze oder Platte auszubauen, den Oberzug zu entfernen und einen neuen Oberzug aufzubringen. Diese Arbeiten sind natürlich sehr zeitaufwendig, bedingen einen Stillsund der Drückmaschine und werden oft erst dann in Angriff genommen, wenn die Qualität des Druckes offensichtlich nachgelassen hat

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auftreten der elektronischen Spannungskorrosion zu verhindern, zumindest aber möglichst lange zu unterbinden.

Gemäß der Erfindung wird daher die Anwendung des Plasmaspritzens von oxidkeramischen Schichten aus AI₂Qi und 1 —50% TiO₂ sowie hitzebeständigen Haftschichten aus Ni, Mo, Ni-Al- oder Cr-Ni-Legierungen zur Verhinderung der elektrolytischen Spannungskorrosion von Druckwalzen und Druckplatten vorgeschlagen.

Es ist zwar aus Metco Flame Spray Handbook (1964), Vol. II, Seiten 14—16, bekannt, beim Flammspritzen von TiOrhaltigem At₂O₃ auf metallische Werkstücke ebenfalls Zwischenschichten aus Ni-Cr-Legierungen durch Spritzen aufzubringen, wobei dauerhafte abriebfeste Al^rSchichten erhalten werden. Zweck dieser Beschichtung ist aber lediglich die Erhöhung der Abrieffestigkeit und die Verhinderung der Korrosion oder Oxidation der Oberfläche.

Aus Metalloberfläche (1966), Heft 10, S. 430, ist es bükannt als Haftschichten Mo, Cr-Ni- Legierungen, Ni und Al sowie auch AI2O3 durch Plasmaspritzen aufzubringen. Diese oxidkeramischen Schichten dienen aber zur Herstellung von thermisch isolierenden Oberzügen zum Schutz von Stahl bei Betriebstemperaturen bis zu 100O⁰C.

Zu VDI-Z. 115 (1973) Nr. 1, S. 32, ist eine metallische Zwischenschicht in Verbindung mit einer Spritzschicht aus AI2O3 erwähnt.

Diese Spritzschicht soll die Unterzunderung poröser

Sprjtzschichten verhindern, die Temperaturwechseln bis 70O⁰C ausgesetzt sind.

In DE-AS U 66 584 wird eine metallische Zwischenschicht: beansprucht zur Verbesserung der Widerstandsfestigkeit von Metaljoxidschichten gegen thermische Schocks, Insbesondere sollen derartige Schichten in Verbrennungskammern und Raketentriebwerken verwendet werden.
Bei Druckwalzen und Druckplatten, die immer in

to größeren Stückzahlen in einer Druckmaschine vorhanden sind, ist schon immer auf eine besonders glatte Oberfläche geachtet worden, da bereits eine geringe ■ Porosität in der Oberfläche zu unterschiedlicher Farbverteilung und/oder unterschiedlicher Ausdruckskraft des Papieres und damit zu einem unscharfen Druckbild führt

Bei derartigen Walzen ist daher schon immer auf einen möglichst widerstandsfähigen Oberzug geachtet worden. Da aber die Betriebstemperatur von Druckmaschinen im wesentlichen der Umgebungstemperatur entspricht sind oxidkeramische Oberzüge mit metallischen Zwischenschichten für Druckwalzen nie verwendet worden, da die für diese Werkstoffe im Stand der Technik herausgestellte besondere Eignung als Hitzeschild, Antiwärmeschockmittel, Isolierung etc für Druckwalzen uninteressant ist

Es war daher überraschend und keinesfalls für den Fachmann naheliegend, daß durch die Erfindung die bisher in relativ kurzen Zeitabständen auftretende elektrolytische Spannungskorrosion zwischen dem einfachen Grundmaterial (St 37) und der höherwertigen

Deckschicht (Cr/Ni-Legierungen) vermieden werden

kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichte-

te 96 Druckwalzen von 2,50 m Breite sind an einer Druckmaschine seit 4 Jahren im Einsatz, ohne daß bisher eine Nachbearbeitung notwendig war.

Nachdem früher eine Nachbearbeitung in Abständen von mehreren Monaten notwendig war, ist durch die Erfindung eine wesentliche Einsparung an Maschinenstillstandskosten und Nachbearbeitungskosten möglich.

Ausführungsbeispiel Eine Druckwalze wird auf etwa 100⁰C vorgewärmt

und dann auf ihrer zu überziehenden Oberfläche sandgestrahlt mit Edelkorund. Anschließend erfolgt eine Nacherwärmung auf etwa 100⁰C, damit mit Sicherheit alle Feuchtigkeit aus der Walze entfernt ist Sofort danach wird die Zwischenhaftschicht mittels

so eines Plasmabrenners aufgebracht Hierzu wird ein pulver- oder stabförmiges Nickel-Aluminium-Gemisch (80% Ni, 20% Al) aufgespritzt Dabei dreht sich die Walze und der Brenner fährt entlang der Walze einmal hin und einmal her. Danach erfolgt sofort das Aufbringen der Keramikschicht ebenfalls mit einem Plasmabrenner. Als Plasmagas wird in beiden Fällen ein N₂/HrGemisch verwendet Die Dicke der Zwischenhaftschicht beträgt max. 0,1 mm, die Dicke des Oberzuges 03—0,4 mm im fertig geschliffenen Zustand.

In der Zeichnung ist ein Schnitt durch die Walze dargestellt Diese besteht aus einem Hohlzylinder 1, auf den eine Zwischenhaftschicht 2 und ein Keramiküberzug 3 aufgespritzt sind.
Die Erfindung ist anwendbar auf Walzen und Platten auch außerhalb der Druckindustrie, bei denen die gleichen Probleme auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anweouung des Plasmaspritzens von oxidkeramischen Schichten aus AMh und 1-50% TiO₂ sowie hiteäbestlndigen HaftschSchteu aus Ni, Mo, Ni-Al- oder Cr-Ni-Legierungen zur Verhindeiung der elektrolytischen Spannungskorrosion von Druckwalzen und Druckplatten.