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印刷机滚筒轴的表面处理方法有哪些?
[2025-01-10]


印刷机滚筒轴的表面处理主要有以下几种方法:

镀铬处理

原理:镀铬是一种电化学沉积过程。在含有铬酸酐(CrO₃)等成分的镀铬溶液中,以滚筒轴为阴极,铅或铅合金等为阳极,通过直流电作用,铬离子在阴极表面还原沉积形成镀铬层。

优点:镀铬层具有很高的硬度,一般能达到 800 - 1000HV(维氏硬度),这使得滚筒轴表面耐磨性得到极大提高。同时,镀铬层还具有较好的耐腐蚀性,可以防止滚筒轴因接触油墨、润版液等化学物质而发生腐蚀。例如,在印刷过程中,油墨中的溶剂成分可能会对金属表面产生腐蚀,镀铬层可以有效阻隔这种腐蚀作用。而且,镀铬后的表面较为光亮,能够减少滚筒轴与其他部件之间的摩擦系数,有利于提高印刷机的运转效率。

缺点:镀铬过程中使用的铬酸酐等化学物质具有毒性,对环境和操作人员健康有一定危害。此外,镀铬层可能会出现微裂纹,这些裂纹会降低镀铬层的防护性能,并且在长期使用过程中,镀铬层可能会剥落。

镀镍处理

原理:镀镍是利用电解原理,在含有镍盐(如硫酸镍NiSO₄)的电解液中,将镍离子沉积到滚筒轴表面。镀镍可以是单纯的镍层,也可以是多层镍(如半光亮镍 / 光亮镍)。

优点:镀镍层能够为滚筒轴提供良好的防护性能,包括耐腐蚀性和耐磨性。它的硬度适中,一般为 400 - 600HV,能够承受一定程度的摩擦。与镀铬相比,镀镍层的应力相对较小,不易出现裂纹和剥落现象。而且,镀镍后的表面具有一定的装饰性,外观呈银白色,比较美观。

缺点:镀镍层的硬度和耐磨性不如镀铬层。在一些高负荷、高摩擦的印刷环境下,可能会出现较快的磨损。此外,镀镍的成本相对较高,特别是对于一些大型的印刷机滚筒轴,镀镍的费用可能会比较可观。

化学镀镍 - 磷合金处理

原理:化学镀镍 - 磷合金是通过化学还原反应,在滚筒轴表面沉积镍 - 磷合金层。通常使用次磷酸钠(NaH₂PO₂)作为还原剂,在含有镍盐和各种添加剂的溶液中,使镍离子和磷原子共同沉积在工件表面。

优点:这种合金层具有优异的耐腐蚀性,特别是在一些酸性或碱性较强的印刷化学环境中表现出色。其硬度可以通过调整磷含量进行控制,最高硬度能达到 1000HV 左右,耐磨性好。同时,化学镀的工艺特点使得镀层均匀性好,无论滚筒轴的形状多么复杂,都能在其表面获得均匀的镀层,这是电镀方法难以比拟的。

缺点:化学镀镍 - 磷合金的工艺过程相对复杂,对镀液的维护要求较高。镀液的稳定性容易受到温度、pH 值、杂质等因素的影响。而且,化学镀的速度相对较慢,对于大型滚筒轴的处理,可能会花费较长的时间。

喷涂陶瓷涂层处理

原理:通过热喷涂技术,如等离子喷涂、火焰喷涂等,将陶瓷材料(如氧化铝Al₂O₃、氧化钛TiO₂等)喷涂到滚筒轴表面。在热喷涂过程中,陶瓷粉末被加热到熔融或半熔融状态,然后高速喷射到滚筒轴表面,形成陶瓷涂层。

优点:陶瓷涂层具有极高的硬度和耐磨性,能够承受印刷过程中的高速摩擦和磨损。例如,氧化铝陶瓷涂层的硬度可以达到 1800 - 2200HV,远远高于金属镀层。而且,陶瓷涂层具有良好的耐高温性能和化学稳定性,对于印刷过程中的高温和化学物质有很好的抵抗能力。

缺点:陶瓷涂层与滚筒轴基体的结合强度相对较低,在受到较大的冲击力或剪切力时,涂层可能会出现剥落。此外,热喷涂陶瓷涂层的表面粗糙度相对较大,可能需要后续的研磨等精加工处理来满足印刷机的精度要求。

发黑处理(钢铁材料)

原理:对于钢铁材质的滚筒轴,发黑处理主要是通过化学氧化的方法,在其表面生成一层黑色的氧化膜。通常使用氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO₂)等溶液作为处理液,在一定的温度和时间条件下,使钢铁表面的铁原子与溶液中的氧化剂发生反应,生成四氧化三铁(Fe₃O₄)为主的氧化膜。

优点:发黑处理操作简单、成本较低。生成的黑色氧化膜可以在一定程度上提高滚筒轴的耐腐蚀性,并且能够起到装饰作用,使滚筒轴表面具有黑色的外观。

缺点:发黑处理形成的氧化膜较薄,防护性能相对较弱。在潮湿或腐蚀性较强的环境下,氧化膜可能会很快被破坏。而且,这种方法只适用于钢铁材料的滚筒轴,对于其他金属材料则不适用。


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