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Yag激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥及其生產(chǎn)工藝的制作方法

文檔序號:2480804閱讀:1086來源:國知局
專利名稱:Yag激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及激光雕刻技術(shù),特別是關(guān)于印刷技術(shù)中網(wǎng)紋輥的雕刻方法。
網(wǎng)紋輥是柔性印刷機的核心部件,其作用是向印刷板定墨和均勻地供應(yīng)油墨,所以印刷機對網(wǎng)紋輥的技術(shù)要求很高,如對網(wǎng)紋輥的幾何尺寸精度、耐磨性、耐蝕性、載墨量、釋墨量、使用壽命等均有很高的要求,這些性能都將直接影響到印刷品的質(zhì)量。
目前生產(chǎn)網(wǎng)紋輥的方法有1、金屬網(wǎng)紋輥在已加工好的金屬輥體上用專用的滾壓工具在輥面上滾出所需的網(wǎng)穴,然后再對輥面鍍鉻,以提高耐磨性和耐蝕性。此法存在如下問題(1)、鍍鉻層的硬度不夠高,耐磨性不夠好,一根金屬網(wǎng)紋輥一般只能使用一至三個月,使用時換輥頻繁,影響正常工作。
(2)、用滾壓方法制紋,輥面上所形成的網(wǎng)孔的錐度較大,處于錐尖端的油墨不易傳出,一旦此處的油墨干枯,并逐漸擴大,就會堵塞網(wǎng)孔,使網(wǎng)紋輥失去傳墨的能力。
(3)、滾壓工具上的硬壓頭,用機械的制作方法不可能做得很細小、排列得非常密,因此金屬網(wǎng)紋輥的線數(shù)(指每英寸長度上網(wǎng)孔的數(shù)量)不可能做得比較高,一般僅為200多線,難以滿足印刷上的多種要求。
2、電子雕刻金屬網(wǎng)紋輥有雕刻速度慢、成本高等缺點,線數(shù)在500線左右。
3、CO2激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥在金屬輥體上噴涂上一層硬度很高的陶瓷層,然后用CO2氣體激光雕刻,這種陶瓷網(wǎng)紋輥的性能比金屬網(wǎng)紋輥提高很多硬度高、耐磨性好、壽命長,線數(shù)可達600線。但仍存在如下缺點①CO2激光波長較長,其波長為10.6微米,只能適用于雕刻網(wǎng)孔較大、網(wǎng)紋排列不太密的陶瓷網(wǎng)紋輥。
②CO2激光的能量密度不夠高,在雕刻時部分陶瓷材料氣化,還有部分陶瓷材料仍處于熔復(fù)狀態(tài),殘留在網(wǎng)孔的底部和網(wǎng)墻上,使之網(wǎng)孔輪廓不清晰,輥面不十分平整,因此在CO2激光雕刻之后,還需精細整體加工工序。
③大功率率的CO2激光器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積較大,運行時消耗大量的氦氣、氮氣、CO2氣體,生產(chǎn)成本高。
本發(fā)明的目的是公開一種用YAG激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥技術(shù),使用這種技術(shù)可以使雕刻線數(shù)達到600線以上,同時使所雕刻的輥面平整,網(wǎng)孔輪廓清晰、陡壁光滑,孔底平整,載墨量大,墨易傳出,可滿足印刷上對多種網(wǎng)孔形狀的要求,可雕刻各種形狀的網(wǎng)孔六角形、正方形、三角形、圓形、橢圓形等。
為達上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案1、選用YAG固體激光器作為激光光源,其波長為1.06微米,比CO2激光的波長小10倍,經(jīng)聚焦后的光斑很小,光斑直徑可小至16微米。
2、使用調(diào)Q技術(shù),將YAG激光調(diào)成峰值功率很高的脈沖激光,在雕刻時使陶瓷材料完全氣化,不出現(xiàn)陶瓷材料殘存熔融物。
3、使用雙光攔選模,根據(jù)網(wǎng)孔直徑大小的不同,調(diào)節(jié)光攔尺寸,使激光束的品質(zhì)尺寸與網(wǎng)孔尺寸相適應(yīng)。
4、使用專用的掩模控制網(wǎng)孔的形狀及大小,要獲得什么形狀的網(wǎng)孔,就使用相應(yīng)形狀的掩模,掩??砂惭b在聚焦鏡的前面或后面,或前后同時安裝。
與現(xiàn)有技術(shù)對比,本發(fā)明具有如下的實質(zhì)性特點1、YAG激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥比CO2激光雕刻的陶瓷網(wǎng)紋輥性能更佳,可雕刻網(wǎng)孔非常小、線數(shù)很高(600線以上)的陶瓷網(wǎng)紋輥,在網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)方面更能滿足印刷技術(shù)發(fā)展的需要。
2、用YAG激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥,因YAG激光裝置運行時不消耗輔助材料,如氦氣、氮氣、CO2等氣體,所以運行費用低。
3、用YAG激光雕刻的陶瓷網(wǎng)紋輥,網(wǎng)孔輪廓清晰,孔壁光滑,輥面平整。
下面用附圖對本發(fā)明作進一步的說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷網(wǎng)紋輥;
圖3為本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷網(wǎng)紋輥實例表面放大圖。
圖1中,1-全反射鏡,2-光欄,3-YAG激光器,4-調(diào)Q開關(guān),5-輸出鏡,6-45°反射鏡,7-擴束鏡,8-掩模,9-聚焦鏡,10-陶瓷輥。
在YAG激光器3的前、后方安裝光欄2,使用全反射鏡1將激光源集中從輸出鏡5輸出,在YAG激光器3的前方安裝一調(diào)Q開關(guān)4,從輸出鏡5輸出的激光經(jīng)45°反射鏡6反射到擴束鏡7后經(jīng)聚焦鏡9聚焦后射到雕刻工件10上,在聚焦鏡9的一側(cè)或兩側(cè)安裝有掩模8。
工作時,YAG激光器3產(chǎn)生波長為1.06微米的激光,經(jīng)光欄2選模獲得模式較好的激光束,在全反射鏡和輸出鏡之間產(chǎn)生諧振,通過Q開關(guān)調(diào)制成所需的激光束,再經(jīng)45°反射鏡6輸出,擴束鏡壓縮發(fā)散角,掩模將激光束修正成與網(wǎng)孔形狀相對應(yīng)的形狀,經(jīng)聚焦鏡聚焦到陶瓷輥的表面。其中光欄孔徑為φ5~φ10mm,掩??讖礁鶕?jù)形狀不同,大致為φ5~φ20mm。
實施例①取直徑為φ210mm等離子噴涂Cr2O3的陶瓷輥毛坯;②把陶瓷輥在機床上夾持好,調(diào)整傳徑向跳動如2u以內(nèi);③按照設(shè)定的線數(shù)、孔型及排列角度以及載墨量,計算好螺距,點距;④按孔型、深度的要求,選擇好離焦量,合適的激光器內(nèi)的光攔和相應(yīng)的掩模;⑤試打一段后,檢測微調(diào)合乎要求后,就可以開始雕刻直至雕刻完畢。
成品如圖2所示,所雕刻的陶瓷網(wǎng)紋輥表面如圖3(放大圖)
權(quán)利要求
1.YAG激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥及其生產(chǎn)工藝,其特征在于(1)、選用YAG固體激光器作為激光光源;(2)、使用調(diào)Q技術(shù),將YAG激光器發(fā)出的連續(xù)激光調(diào)整為脈沖激光;(3)、使用雙光攔選模,根據(jù)網(wǎng)孔直徑大小的不同,調(diào)節(jié)光攔尺寸,使激光束的品質(zhì)尺寸與網(wǎng)孔尺寸相適應(yīng);(4)、使用專用的掩??刂凭W(wǎng)孔的形狀及大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的YAG激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥及其生產(chǎn)工藝,其特征在于(1)、在YAG激光器的前、后方安裝光欄;(2)、在YAG激光器的前方安裝調(diào)Q開關(guān);(3)、從輸出鏡輸出的激光經(jīng)擴束鏡后再經(jīng)聚焦鏡聚焦射到雕刻工件上;(4)、在聚焦鏡的一側(cè)或兩側(cè)安裝有掩模。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)紋輥的激光雕刻技術(shù),其主要特征在于:①選用YAG固體激光器作為激光光源;②使用調(diào)Q技術(shù),將YAG激光器發(fā)出的連續(xù)激光調(diào)整為脈沖激光;③使用雙光攔選模,調(diào)節(jié)光攔尺寸,使激光束的品質(zhì)尺寸與網(wǎng)孔尺寸相適應(yīng);④使用專用掩??刂凭W(wǎng)孔的形狀及大小。與現(xiàn)有技術(shù)對比,本發(fā)明具有如下的實質(zhì)性特點:①用YAG激光雕刻的陶瓷網(wǎng)紋輥網(wǎng)孔非常小、線數(shù)很高(600線以上)。②運行時不消耗輔助材料,運行費用低。③網(wǎng)紋輥的網(wǎng)孔輪廓清晰,孔壁光滑,輥面平整。
文檔編號B41F13/08GK1369350SQ0110760
公開日2002年9月18日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者姚志東 申請人:廣州市鐳密加激光科技有限公司
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