一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀及制备方法，凹印机刮墨刀包括刀片和刀垫，刀片的刀刃正表面有仿生微织构，仿生织构通过纳秒激光加工系统加工，加工前后需要对刮墨刀进行前处理和后处理。微织构在工作过程中不仅能够储存磨屑，而且还可使刮墨刀与印刷滚筒之间形成良好的动压效应。刀刃正表面织构可使刮墨刀刮墨干净，刀刃表面的摩擦学性能提高，刮墨刀的使用寿命延长，保证凹印机的高效稳定工作。本发明专利技术提出的刮墨刀对刮墨刀刀刃刮墨面进行织构化处理，为刮墨刀刮墨面提供流体动压力、储存磨粒及为乏油摩擦副提供油墨，减少了刮墨刀表面磨损，提高了其刮墨性能和印品质量，延长了刮墨刀寿命，减少了能源浪费。减少了能源浪费。减少了能源浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀及制备方法


[0001]本专利技术属于图文出版与印刷包装
，涉及一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀及制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们对产品包装，印刷个性化需求日益增长，小批量、灵活性业务成为当今凹版印刷设备需求的主流。凹版印刷因其具有层次明晰、耐印度高、墨层厚实等特点仍是包装印刷的主要设备。
[0003]凹版印刷机的主要装置刮墨刀，是将非图文区即网坑外的油墨刮干净，通过压印胶辊上的压力将图文区即网坑内的油墨转移到承印物上来，实现凹版印刷机的印刷。刮墨刀与凹版滚筒之间的摩擦力对凹版的耐印力和印刷效果影响较大，一方面，刮墨刀在凹版表面产生的摩擦力会影响刮墨效果，刮墨效果直接影响印刷质量；另一方面，刮墨刀在凹版表面产生的摩擦力越大，凹版的磨损就越多，耐印力就越差。可见研究凹版滚筒与刮墨刀之间的摩擦力对凹版印刷机具有重要的影响。
[0004]刮墨刀的使用情况直接影响了印刷产品品质。刮墨刀虽然结构简单，但其运行参数选择不当，结构设计不合理，将加速刮墨刀磨损，缩短使用寿命，影响刮除效果，严重影响油墨均匀性和厚度控制精度。现有刮墨刀只适用于印刷速度在220m/min以下，速度超过220m/min时，刮墨刀就容易产生振动，影响刮墨效果，产生刀丝或刮不干净，增加刮墨刀的压力，刮墨刀片和印版滚筒磨损严重，造成刮墨刀服役寿命短，换刀影响了企业的生产效率和生产成本。
[0005]研究表明，表面并非越光滑就越耐磨，而是具有一定非光滑形态的表面(即具有一定微形态的织构表面)反而具有更好的耐磨性能，表面织构的凹坑或者凹痕能够起到储液器的作用，在乏油状态下及时使摩擦副表面形成润滑膜，减少摩擦副的摩擦与磨损。
[0006]仿生学在工程领域已有较多应用，如非光滑仿生凹坑表面的设计极大改善了摩擦配副的动力润滑性能，提高了摩擦副的使用寿命。诸多研究表明凹坑可改善摩擦副的动力润滑性能。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀及制备方法，旨在解决现有技术中凹版磨损区域大且耐印力差的缺陷性技术问题。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]本专利技术提出的一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，包括刮墨刀刀片，所述刮墨刀刀片的一端设有刮墨刀刀刃，所述刮墨刀刀片的另一端固连有刮墨刀刀垫；所述刮墨刀刀刃上开设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽有若干个；
[0010]所述半圆形凹槽与所述刮墨刀刀刃的夹角为锐角。
[0011]优选地，每个半圆形凹槽之间的距离为10mm～14mm，所述半圆形凹槽的直径为0.2mm～0.7mm。
[0012]优选地，所述刮墨刀刀片与所述刮墨刀刀垫形成阶梯形结构。
[0013]优选地，所述刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片和刮墨刀刀垫均采用Sandvik 20C带钢制成。
[0014]优选地，所述刮墨刀刀垫的长度为15mm，所述刮墨刀刀垫的厚度为1mm。
[0015]优选地，所述刮墨刀刀片的长度为5mm，刮墨刀刀片的厚度为0.15mm。
[0016]优选地，刮墨刀采用浇铸方式制成。
[0017]本专利技术提出的一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀的制备方法，包括以下步骤：
[0018]打磨试样后再采用丙酮、酒精或去离子水超声清洗试样15min后取出吹干；
[0019]对清洗后的试样进行加工，加工后的试样包括刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽；打磨刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽后再进行抛光处理15min，再将抛光后的刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽放入装有无水乙醇的容器中清洗20min得到刮墨刀试样。
[0020]优选地，采用紫外纳秒激光器加工刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽，紫外纳秒激光器加工的输出功率10～14W，重复频率为20～30kHz，激光扫描速度为1000m/s。
[0021]优选地，试样表面粗糙度达到Ra 0.1μm停止打磨；
[0022]采用W10金相砂纸打磨刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽，再使用0.5μm粒径的金刚石抛光剂抛光刮墨刀刀刃、刮墨刀刀片、刮墨刀刀垫和半圆形凹槽。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术提出的一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，刮墨刀刀片的一端设刮墨刀刀垫能够使操作者在使用过程中能够手持；通过在刮墨刀刀片上开设有半圆形凹槽，半圆形凹槽的作用原理与流体动压润滑轴承类似，在刮墨刀与印版滚筒相对运动过程中，增强了流体动压力，促进摩擦副表面形成动压润滑，提高表面承载力，降低摩擦系数，减小磨损。半圆形凹槽具有一定的容积，可以储存一定量的油墨。随着刮墨刀与印版滚筒的持续接触，当摩擦副接触区域不能得到充分润滑时，只要摩擦副接触表面的压力和相对摩擦速度达到一定条件，半圆形凹槽中的油墨能够参与到润滑过程中来，特别是当摩擦副表面处于乏油状态时，表面织构中的油墨能够起到二次润滑、补油和匀墨的作用。由于添加了若干个半圆形凹槽，能够容纳刮墨刀表面磨损产生的微小颗粒，减少了磨屑对刮墨刀表面的耕犁作用，从而进一步起到抗摩减磨的作用。因此本专利技术提出的一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，可明显提高其刮墨刀的刮墨性能和耐磨性，提高了印品质量；而且还能延长刮墨刀寿命，减少了因换刀而造成的停机损失，可大大提高印刷机的工作效率，降低生产成本，增加企业的经济效益。减少了两接触表面的实际接触面积，即发生摩擦磨损的区域变小了，从而降低了摩擦系数。降低了黏着磨损倾向，从而减少了表面的摩擦与磨损。
[0025]进一步地，Sandvik 20C带钢因其密度和厚度稳定一致，与普通钢制或塑料合成材料的刀片相比，具有较好的疲劳强度和耐磨性，较好的硬度和延展性。
[0026]进一步地，刮墨刀刀刃与半圆形凹槽的夹角为锐角有利于排墨和刮墨均匀。
[0027]本专利技术提出的一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀的制备方法，制备方法简单，
便于制备刮墨刀试样，采用丙酮、酒精或者去离子水超声清洗的目的是去除表面砂纸打磨过程产生的磨粒，避免在刮墨过程中形成颗粒磨损。
[0028]进一步地，对试样先后用不同目数的砂纸进行打磨，使试样表面的粗糙度逐渐降低，以提高试样加工前的表面精度。
[0029]进一步地，采用紫外纳秒激光器加工刮墨刀试样具有可控性性好、工艺参数调整方便、热影响区小、加工质量和加工效率高、环境污染小。
[0030]进一步地，对刮墨刀试样先采用W10金相砂纸进行表面毛刺、熔渣处理，能够提高表面的平整度；在金刚石抛光机上进行抛光处理，能够提高刮墨刀试样表面精度。
附图说明
[0031]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，包括刮墨刀刀片(2)，所述刮墨刀刀片(2)的一端设有刮墨刀刀刃(1)，所述刮墨刀刀片(2)的另一端固连有刮墨刀刀垫(3)；所述刮墨刀刀刃(1)上开设有半圆形凹槽(4)，所述半圆形凹槽(4)有若干个；所述半圆形凹槽(4)与所述刮墨刀刀刃(1)的夹角为锐角。2.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，每个半圆形凹槽(4)之间的距离为10mm～14mm，所述半圆形凹槽(4)的直径为0.2mm～0.7mm。3.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，所述刮墨刀刀片(2)与所述刮墨刀刀垫(3)形成阶梯形结构。4.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，所述刮墨刀刀刃(1)、刮墨刀刀片(2)和刮墨刀刀垫(3)均采用Sandvik 20C带钢制成。5.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，所述刮墨刀刀垫(3)的长度为15mm，所述刮墨刀刀垫(3)的厚度为1mm。6.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，所述刮墨刀刀片(2)的长度为5mm，刮墨刀刀片(2)的厚度为0.15mm。7.根据权利要求1所述的织构化的凹版印刷机耐磨刮墨刀，其特征在于，刮墨刀采用浇铸方式制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永芳，黎亮，刘珊，吕延军，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：