CN112874127B - 一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，包括以下步骤：制作高精度无缝接钢辊、对钢辊镀铜和镀铜后表面处理、清洁辊面、在辊面涂光刻胶、激光无缝接图像文件制作、对辊面进行激光雕刻、对雕刻后的版辊面清洗、镀铬。其中钢辊加工的动平衡精度等级小于15g.mm/kg；镀铜的厚度为200～300μm，镀铜的表面硬度为195～205HV；在车铜面尺寸时的转子偏心量小于15μm，铜面椭圆度小于10μm，抛光后铜面粗糙度为Ra0.01～0.03μm；其中雕刻用激光功率为35～100W。本发明解决了传统的镍板镭射模压版辊制作工艺不能实现完整的无缝衔接，导致模压生产的镭射膜有裂缝，破坏产品视觉效果的问题。

Description

一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法
技术领域
本发明涉及凹版印刷技术领域，尤其涉及一种制备无缝接镭射模压辊的 工艺方法。
背景技术
目前，市场上采用的镍板镭射模压版辊的主要制作工艺如下：先制作无 缝接钢辊基体，在基底上镀上一层可以用于刻蚀的金属膜；然后在已经镀好 膜的基体上匀一层厚度适合光刻胶后烘干；烘干之后直接利用无掩膜光刻机 导入需要加工的图形，进行激光直写曝光；利用刻蚀设备以及对应金属的刻 蚀工艺进行刻蚀，直到金属膜刻蚀完全到基底表面为止；最后利用去胶剂或 有机溶剂去除用于刻蚀掩膜的残余光刻胶。通过上述工艺可以制作出单张的 带有镭射全息图文的镍板，再把镍板卷贴于模压辊筒上，用贴有镍板的辊筒进行模压加工，制成镭射膜产品。但由于镍板为卷贴在辊筒之上，因此就会 就留有接版缝，不能实现完整的无缝衔接。后续采用上述版辊模压生产的镭 射膜就会有裂缝，裂缝会破坏产品的视觉效果，因此必须人工挑选出次品作 废，大大影响了生产效率和产品合格率，增加了生产成本。而且镍板的硬度 为HV160～180，在耐用性上镍板也较差。因此，发明一种能真正实现无缝接 的镭射模压辊的工艺方法很重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，解决传统 的镍板镭射模压版辊制作工艺不能实现完整的无缝衔接，导致模压生产的镭 射膜有裂缝，破坏产品视觉效果的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
制作高精度无缝接钢辊：采用无缝钢管加工而成，包括根据镭射膜厂提 供的辊体加工尺寸图，进行切割、车外圆、车子口、配焊法兰、粗精车、修 孔倒角、测平衡、研磨、检验工序，其中钢辊加工的动平衡精度等级小于 15g.mm/kg；
钢辊镀铜和镀铜后表面处理：在加工完成的钢辊上镀一层厚度为150～ 300μm的铜层，镀铜的表面硬度为195～205HV，并对铜面进行车、研磨、抛 光处理，在车铜面尺寸时的转子偏心量小于15μm，车铜面尺寸后的铜面椭圆 度小于10μm，抛光后铜面粗糙度为Ra0.01～0.03μm；
清洁辊面：用乙醇、异丙醇、丁酮的混合液清洁辊面；
涂光刻胶：在清洁后的辊面上涂一层均匀的光刻胶，厚度为3～5μm；
激光无缝接图像文件制作：采用图像处理软件按照镭射膜厂要求进行文 件处理制作无缝接图文；
激光雕刻：根据不同的图文，采用对应的雕刻工艺参数，并对辊面进行 激光雕刻，其中雕刻用激光功率为35～100W；
版辊面清洗：采用化学清洗的方法清除雕刻后的版辊表面的光刻胶及氧 化物；
镀铬：在版辊表面镀一层铬层。
进一步地，为加强钢与铜的结合，在对钢辊镀铜和镀铜后表面处理之前， 先在加工完成的钢辊表面镀一层厚度为5μm的镍。
进一步地，为了便于后续模压加工，保证加工精度，在激光图像文件制 作时，根据图文粗细，图文间空设置为10～40μm。
进一步地，为了增加辊筒的耐磨性和防腐性，在镀铬步骤中，镀铬的厚 度为10～25μm，铬层的硬度为900～1200HV。
本发明的有益效果：利用本发明提供的工艺方法，无须在辊筒表面卷贴 加工好的镍板，而是直接在钢辊表面镀铜、涂光刻胶后进行激光雕刻出无缝 接的图文。由于辊筒上的图文是无缝接的，因此采用这种版辊模压生产的镭 射膜即为无缝镭射膜，不仅保证了镭射膜产品的美观度，同时生产效率高， 产品合格率高，生产成本低且耐用性好。
具体实施方式
一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，具体实施包括以下步骤：
首先制作高精度无缝接钢辊，采用无缝钢管加工而成，包括根据镭射膜 厂提供的辊体加工尺寸图，进行切割、车外圆、车子口、配焊法兰、粗精车、 修孔倒角、测平衡、研磨、检验工序，需注意的是，为了保证辊体加工的精 度，避免由于后续镀铜厚度不均，影响激光雕刻效果，其中辊体加工的动平 衡精度等级需小于15g.mm/kg。
为加强钢与铜的结合，在对钢辊镀铜和镀铜后表面处理之前，先在加工 完成的钢辊表面镀一层厚度为5μm的镍。
然后对钢辊镀铜和镀铜后表面处理，为保证后续铜面雕刻的需求，需在 加工完成的钢辊上镀一层厚度为150～300μm的铜层，镀铜的表面硬度为 195～205HV，镀铜完成后，对铜面进行车、研磨、抛光处理；为保证铜面的 精细度，保证后续铜面雕刻的效果，在车铜面尺寸时转子的偏心量小于15μm， 车铜面尺寸后的铜面椭圆度小于10μm，抛光后铜面粗糙度为Ra0.01～0.03 μm。
接着对辊面进行清洁，用乙醇、异丙醇和丁酮的混合液清洁辊面，以去 除铜辊表面的油污等杂质。
然后在辊体的铜面上涂光刻胶，在清洁后的辊面上涂一层均匀的光刻胶， 其厚度为3～5μm。其作用是弱化铜面上的反光，提高铜表面雕刻质量的匀称 性。
激光无缝接图像文件制作，采用图像处理软件按照镭射膜厂要求进行文 件处理制作无缝接图文；为了便于后续模压加工，保证加工精度，在激光图 像文件制作时根据图文粗细，图文的阴阳间空设置为10～40μm。
然后进行激光雕刻，根据不同的图文，采用对应的雕刻工艺参数，使其 达到最佳效果，对辊面进行激光雕刻，其中雕刻用激光功率为35～100W。
激光雕刻完成后对辊面进行清洗，采用化学清洗的方法清除雕刻后的版 辊表面的光刻胶及氧化物，便于增加铜与铬的结合力。
最后对版辊面进行镀铬，在版辊表面镀上铬层，可以增加辊筒的耐磨性 和防腐性。为了增加辊筒的耐磨性和防腐性，延长使用寿命，镀铬的厚度为 10～25μm，铬层的硬度为900～1200HV。传统加工方法使用的镍板硬度一般 为160～180HV，因此在版辊表面的耐磨度上，铬要比镍强很多。
上面对本发明一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法进行了示例性描 述，显然本发明具体实现并不受上述方式限制，只要采用了本发明的方法构 思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的均落在本 发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，其特征是，包括以下步骤：
（a）制作高精度无缝接的钢辊：采用无缝钢管加工而成，包括根据镭射膜厂提供的辊体加工尺寸图，进行切割、车外圆、车子口、配焊法兰、粗精车、修孔倒角、测平衡、研磨、检验工序，其中钢辊加工的动平衡精度等级小于15g.mm/kg；
（b）钢辊镀铜和镀铜后表面处理：在加工完成的钢辊上镀一层厚度为150～300μm的铜层，铜层的表面硬度为195～205HV，并对铜面进行车、研磨、抛光处理，在车铜面尺寸时的转子偏心量小于15μm，车铜面尺寸后的铜面椭圆度小于10μm，抛光后铜面粗糙度为Ra0.01～0.03μm；
（c）清洁辊面：用乙醇、异丙醇、丁酮的混合液清洁辊面；
（d）涂光刻胶：在清洁后的辊面上涂一层均匀的光刻胶，厚度为3～5μm；
（e）激光无缝接图像文件制作：采用图像处理软件按照镭射膜厂要求进行文件处理制作激光无缝接图文；
（f）激光雕刻：根据不同的激光无缝接图文，采用对应的雕刻工艺参数，并对辊面进行激光雕刻，其中雕刻用激光功率为35～100W；涂覆的光刻胶能弱化铜面上的反光，提高铜面雕刻质量的匀称性；
（g）版辊表面清洗：采用化学清洗的方法清除雕刻后的版辊表面的光刻胶及氧化物；
（h）镀铬：在版辊表面镀一层铬层。
2.根据权利要求1所述的制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，其特征是，在进行步骤（b）之前，先在加工完成的钢辊表面镀一层厚度为5μm的镍。
3.根据权利要求1所述的制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，其特征是，在步骤（e）中，在激光无缝接图像文件制作时，根据图文粗细，图文间空设置为10～40μm。
4.根据权利要求1所述的制备无缝接镭射模压辊的工艺方法，其特征是，在步骤（h）中，镀铬的铬层厚度为10～25μm，铬层的硬度为900～1200HV。
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