陶瓷是一種化學(xué)穩(wěn)定性高，硬度高，損耐腐蝕的材料，但常規(guī)的加工手段又難以實現(xiàn)陶瓷在多種應(yīng)用方向發(fā)展的要求，限制了它的功能的發(fā)揮。激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥正是利用了激光所具有的特點，在計算機的控制下，在金屬基輥表面以熱噴涂方式制備了200～300μ的陶瓷涂層，研磨后用激光雕刻機在陶瓷涂層上直接雕刻出網(wǎng)穴而獲得的。由于激光功率的高穩(wěn)定性和計算機控制的高準(zhǔn)確性，所形成孔穴可以做到大小深淺一致，網(wǎng)壁較厚且完整，網(wǎng)孔排列角準(zhǔn)確。
激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥的噴涂技術(shù)和激光技術(shù)等主要工藝要素不完善，而經(jīng)過各方面的改良，現(xiàn)在激光雕刻網(wǎng)紋輥的雕刻線數(shù)、深度、網(wǎng)穴容積能夠自由設(shè)定，網(wǎng)穴容積的均一性和再現(xiàn)性好，被評價為適合用高質(zhì)量柔性版印刷的網(wǎng)紋輥，并迅速受到青睞。
一、陶瓷激光雕刻網(wǎng)紋輥的由來
80年代，日本在牛奶盒，軟包裝膠卷，瓦楞紙板預(yù)印刷等領(lǐng)域引進(jìn)了陶瓷網(wǎng)紋輥后，因其印刷質(zhì)量穩(wěn)定，且具有金屬輥30倍以上的壽命，因此倍受關(guān)注。在業(yè)界方方面面的努力下于1990年實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
國外柔印技術(shù)的迅猛發(fā)展推動了我國柔印行業(yè)的發(fā)展，為滿足國內(nèi)印刷質(zhì)量的要求，村田激光制輥(上海)有限公司，引進(jìn)了噴涂設(shè)備、激光雕刻設(shè)備以及其他高精度附屬設(shè)備，通過開發(fā)的超聲波清洗和網(wǎng)穴容積測量系統(tǒng)，在中國市場完善了陶瓷激光雕刻網(wǎng)紋輥的生產(chǎn)、加工、銷售及售后服務(wù)體系，其產(chǎn)品質(zhì)量已超出了日本印刷市場的要求，可為中國市場提供超越現(xiàn)有世界市場質(zhì)量要求的陶瓷激光雕刻網(wǎng)紋輥，以滿足不斷增長的中國市場的需要。
二、陶瓷激光雕刻網(wǎng)紋輥的加工工序
1.將新輥或舊輥進(jìn)行磨削加工，使其直徑比指定直徑小約0.5mm。
2.將研磨后的輥面進(jìn)行噴砂處理，以此提高涂層與基輥的結(jié)合強度，而打底層則可提高網(wǎng)紋輥的耐腐蝕性能。
3.用等離子噴涂方法制備厚約0.3～0.5mm的陶瓷涂層(氧化鉻)，在制備高線數(shù)的網(wǎng)紋輥時，通常要求涂層氣孔率小于1％。
4.用鉆石砂輪研磨陶瓷涂層，使其符合外徑尺寸和精度要求，然后將輥表面拋光至鏡面狀態(tài)。兼顧到腐蝕問題，確保陶瓷涂層的厚度在300 μm以上。
5.用計算機控制的激光雕刻機，根據(jù)指定的線數(shù)、深度、圖形來雕刻網(wǎng)穴。經(jīng)過熱噴涂方法制備的網(wǎng)墻和網(wǎng)壁處的陶瓷涂層，經(jīng)過激光雕刻再熔融處理后，呈現(xiàn)出了更致密、高硬度的光滑狀態(tài)，因此油墨等的脫離性、轉(zhuǎn)移性非常好。
6.對輥表面進(jìn)行拋光加工，并確認(rèn)、調(diào)整網(wǎng)穴容積。當(dāng)輥表面為鏡面狀態(tài)時，可降低網(wǎng)紋輥和刮刀、壓墨輥之間的摩擦，減少磨損。同時，通過拋光處理，可調(diào)節(jié)網(wǎng)穴容積。
7.通過超聲波清洗，可復(fù)原網(wǎng)穴的形狀、深度和網(wǎng)穴容積，對各項參數(shù)再次進(jìn)行檢查、確認(rèn)后交貨。
三、激光雕刻的網(wǎng)穴形狀
利用激光在陶瓷涂層上連續(xù)雕刻出微小的網(wǎng)穴，因為網(wǎng)穴是激光光線照射處的陶瓷涂層受熱融化、蒸發(fā)后形成的，所以網(wǎng)穴斷面基本上呈現(xiàn)半圓形狀。
但對于網(wǎng)穴表面，由于雕刻形狀的網(wǎng)穴角度排列而形成蜂巢形、鉆石形和螺旋形等形貌，網(wǎng)穴形狀是熔解了的陶瓷網(wǎng)穴之間相互干涉而形成的。網(wǎng)穴有30°和 60°的蜂巢形、45°的鉆石形的三種網(wǎng)穴形狀。
由于激光的輸出控制具有再現(xiàn)性，因此網(wǎng)穴線數(shù)、深度、形狀和角度可保持一致，故可制備出質(zhì)量穩(wěn)定的陶瓷網(wǎng)紋輥。