Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Rakel, insbesondere zum Abrakeln von Druckfarbe von einer Oberfläche einer Druckform, umfassend einen flachen und länglichen Grundkörper mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich, wobei der Arbeitskantenbereich mit wenigstens einer ersten Beschichtung auf der Basis einer Nickel- Phosphor-Legierung überzogen ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Rakel. Stand der Technik

In der Druckindustrie kommen Rakel insbesondere zum Abstreichen überschüssiger Druckfarbe von den Oberflächen von Druckzylindern bzw. Druckwalzen zum Einsatz. Besonders beim Tiefdruck und Flexodruck hat die Qualität der Rakel einen entscheidenden Einfluss auf das Druckergebnis. Unebenheiten oder Unregelmässigkeiten der mit dem Druckzylinder in Kontakt stehenden Arbeitskanten der Rakel führen z. B. zu einer unvollständigen Abstreifung der Druckfarbe von den Stegen der Druckzylinder. Dadurch kann es auf dem Druckträger zu einer unkontrollierten Abgabe von Druckfarbe kommen.

Die Arbeitskanten der Rakel sind während dem Abstreifen an die Oberflächen der Druckzylinder oder Druckwalzen angepresst und werden relativ zu diesen bewegt. Somit sind die Arbeitskanten, insbesondere bei Rotationsdruckmaschinen, hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, welche einen entsprechenden Verschleiss mit sich bringen. Rakel sind daher grundsätzlich Verbrauchsgegenstände, welche periodisch ausgetauscht werden müssen. Rakel basieren meist auf einem Grundkörper aus Stahl mit einer speziell ausgeformten Arbeitskante. Um die Lebensdauer der Rakel zu verbessern, können die Arbeitskanten der Rakel zudem mit Beschichtungen oder Überzügen aus Metallen und/oder Kunststoffen versehen werden. Metallische Beschichtungen enthalten oft Nickel oder Chrom, welche gegebenenfalls mit anderen Atomen und/oder Verbindungen vermischt bzw. legiert vorliegen. Die stofflichen Beschaffenheiten der Beschichtungen beeinflussen dabei im Besonderen die mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Rakel massgeblich.

In der WO 2003/064157 (Nihon New Chrome Co. Ltd.) sind z. B. Rakel für die Drucktechnik beschrieben, welche eine erste Lage aus chemisch Nickel mit darin dispergierten Partikeln und eine zweite Lage mit einer niedrigen Oberflächenenergie aufweisen. Die zweite Lage besteht bevorzugt aus einem Überzug aus chemisch Nickel mit Fluor-basierten Harzpartikeln oder aus einem rein organischen Harz.

Derartig beschichtete Rakel vermögen jedoch in Bezug auf die Lebensdauer und Verschleissfestigkeit nach wie vor nicht vollständig zu befriedigen. Zudem hat sich gezeigt, dass es bei der Verwendung derartiger Rakel insbesondere in der Einlaufphase zu unkontrollierter Streifenbildungen kommen kann, was ebenfalls unerwünscht ist.

Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach einer verbesserten Rakel, welche im Besonderen sowohl über eine längere Lebensdauer verfügt als auch ein optimales Abstreichen erlaubt.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Rakel zu schaffen, welche eine verbesserte Verschleissfestigkeit aufweist und während der gesamten Lebensdauer ein exaktes Abstreichen, insbesondere von Druckfarbe, ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung enthält die erste Beschichtung wenigstens eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.

Unter einer Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel werden insbesondere in der ersten Beschichtung dispergierte Partikel und/oder eingemischte chemische Substanzen verstanden.

Im Falle einer Zusatzkomponente in Form von dispergierten Partikeln weist die erste Beschichtung eine heterogene Struktur auf, welche insbesondere die dispergierten Partikel in der Nickel-Phosphor-Legierung als Matrix enthält. Derartige Beschichtungen können auch als Gemenge bezeichnet werden. Mit Vorteil liegen die Partikel im Wesentlichen gleichmässig verteilt in der ersten Beschichtung vor. Die dispergierten Partikel können dabei insbesondere Metalle, Metalloxide, Metallcarbide, Metallnitride, Metallcarbonitride, Metallboride, Keramiken und/oder intermetallische Phasen sein. Geeignet sind unter anderem einer oder mehrere Vertreter aus der Reihe von AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr, Zn Cu, Mo, Stahl, WSi ₂ , Al ₂ 0 ₃ , Cr ₂ 0 ₃ , Fe ₂ 0 ₃ , Ti0 ₂ , Zr0 ₂ , Th0 ₂ , Si0 ₂ , Ce0 ₂ , Be0 ₂ , MgO, CdO, U0 ₂ , SiC, TiC, WC, VC, ZrC, TaC, Cr ₃ C ₂₎ B ₄ C, BN, ZrB ₂ , TiN, Si ₃ N ₄ , ZrB ₂ und/oder TiB ₂ . Es sind aber auch andere, z. B. vollständig nichtmetallische und/oder metallorganische Partikel als Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel möglich. Vollständig nichtmetallische Partikel können z. B. in Form von Diamant vorliegen.

Unter der Partikelgrösse wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine maximale Dimension und/oder äussere Abmessung der Partikel verstanden. Bezüglich der Partikelgrösse weisen die Partikel im Allgemeinen eine gewisse Verteilung oder eine Streubreite auf. Sofern im vorliegenden Zusammenhang von Partikelgrössen gesprochen wird, sind insbesondere gemittelte Partikelgrössen gemeint.

Zusatzkomponenten in Form von eingemischten chemischen Substanzen liegen insbesondere als homogene Gemische und/oder Legierungen vor. Bei den eingemischten chemischen Substanzen kann es sich z. B. um Metalle handeln. Beispiele von Metallen sind unter anderem AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr und/oder Zn. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, metallorganische und/oder nichtmetallische Komponenten in die erste Beschichtung einzumischen.

Unter einer Nickel-Phosphor-Legierung, welche die Basis für die erste Beschichtung bildet, wird in diesem Zusammenhang eine Mischung aus Nickel und Phosphor verstanden, wobei der Phosphorgehalt insbesondere bei 1 - 15 Gew.- liegt.

Der Ausdruck "auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung" bedeutet, dass die Nickel- Phosphor-Legierung den Hauptbestandteil der ersten Beschichtung bildet. Dabei können in der ersten Beschichtung zusätzlich zur Nickel-Phosphor-Legierung und der Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als die Nickel-Phosphor-Legierung. Bevorzugt beträgt der Anteil der Nickel-Phosphor-Legierung in der ersten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Gew.- und ganz besonders bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%. Idealerweise besteht die erste Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und einer oder mehreren Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässen Rakeln eine hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer aufweisen. Des Weiteren werden die Arbeitskanten der erfindungsgemässen Rakel optimal stabilisiert. Damit ergibt sich eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze, was wiederum ein äusserst exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Die Kontaktzone bleibt dabei über den gesamten Druckprozess weitgehend stabil. Zudem wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen Rakel während der Einlaufphase im Druckprozess deutlich weniger Streifen bilden oder anderweitige den Druckprozess beeinträchtigende Effekte hervorrufen. Durch die erfindungsgemässe Rakel ist es daher möglich, eine im Wesentlichen konstante Druckqualität während dem gesamten Druckprozess zu erzielen. Des Weiteren weisen die erfindungsgemässen Rakeln äusserst günstige Gleiteigenschaften auf den üblicherweise verwendeten Druckzylindern oder Druckwalzen auf. Dadurch wird bei der Verwendung der erfindungsgemässen Rakel zum Abrakeln auch ein Verschleiss der Druckzylinder oder Druckwalzen reduziert.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung handelt es sich bei der ersten Beschichtung um eine stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen, welche ohne Zufuhr von elektrischem Strom bzw. aussenstromlos abgeschieden werden, können auch als chemisch Nickel bezeichnet werden. Derartige Nickel-Phosphor-Legierungen können insbesondere mit einer hohen Konturentreue gegenüber der Arbeitskante der Rakel bzw. gegenüber dem Grundkörper der Rakel sowie einer sehr gleichmässigen Schichtdickenverteilung ausgebildet werden. Dadurch kann die erste Beschichtung der Kontur der Arbeitskante der Rakel bzw. dem Grundkörper optimal folgen, was entscheidend zur Qualität der Rakel beiträgt. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen unterscheiden sich zudem insbesondere bezüglich der Mikrostruktur und Elastizität von galvanisch abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierungen. Stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen sind zudem sowohl mit Grundkörpern aus Kunststoff als auch mit Grundkörpern aus Metall, z. B. Stahl, kompatibel und haften gut an unterschiedlichen Grundkörpern.

Je nach Anwendung kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die erste Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphorlegierung ist. In diesem Fall wird die erste Beschichtung galvanisch mit Hilfe von Strom aus einem Elektrolytbad auf der Arbeitskante und/oder dem Grundkörper der Rakel abgeschieden. Bei galvanisch abgeschiedenen Schichten kann insbesondere die Schichtdicke sehr genau kontrolliert werden, was besonders bei dünnen Schichten vorteilhaft ist. Bevorzugt beträgt ein Phosphorgehalt der ersten Beschichtung 7 - 12 Gew-%. Derartige Beschichtungen haben sich in Kombination mit den Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens als besonders geeignet erwiesen, da dadurch insbesondere eine noch höhere Verschleissfestigkeit während der gesamten Lebensdauer der Rakel erhalten wird. Ein Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-% verbessert zudem die Korrosionsbeständigkeit, die Anlaufbeständigkeit und die Inertheit der Nickel-Phosphor-Legierung der ersten Beschichtung. Ebenfalls positiv wirkt sich ein Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-.% auf die Gleiteigenschaften der Rakel sowie die Stabilität der Arbeitskante aus, womit ein besonders exaktes Abstreichen bzw. Abrakeln von Druckfarbe möglich ist. Des Weiteren ist bei einem Phosphorgehalt von 7 - 12 Gew-% auf den üblicherweise verwendeten Grundkörpern für Rakel, wie z. B. Stahl und/oder Kunststoffen, eine gute Anhaftung gegeben.

Prinzipiell ist es aber auch möglich, einen geringeren Phosphorgehalt als 7 Gew.-% oder eine grösseren Phosphorgehalt als 12 Gew.-% vorzusehen. Die vorstehend genannten positiven Effekte können sich jedoch dadurch verringern. Bei speziellen Zusatzkomponenten und/oder Ausgestaltungen der Beschichtungen können derartige Gehalte an Phosphor jedoch auch Vorteile mit sich bringen.

Mit Vorteil weist die erste Beschichtung eine Härte von 750 - 1400 HV auf. Dadurch wird insbesondere die Verschleissfestigkeit der Rakel gesteigert. Geringere Härten als 750 HV sind zwar auch möglich, die Verschleissfestigkeit der Rakel nimmt jedoch ab. Bei grösseren Härten als 1400 HV kann der Druckzylinder bzw. die Druckwalze unter Umständen beschädigt werden, wodurch die Druckqualität allenfalls abnimmt.

Eine Schichtdicke der ersten Beschichtung beträgt mit Vorteil 1 - 30 μηη. Weiter bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Beschichtung 5 - 20 μιη, besonders bevorzugt 5 - 10 μιτι. Derartige Dicken der ersten Beschichtung bieten einen optimalen Schutz der Arbeitskante der Rakel. Zudem weisen derart bemessene erste Beschichtungen eine hohe Eigenstabilität auf, was die teilweise oder vollständige Delamination der ersten Beschichtung, beispielsweise während des Abrakelns von Druckfarbe von einem Druckzylinder, wirkungsvoll reduziert. Dicken von weniger als 1 μητι sind zwar möglich, die Verschleissfestigkeit der Arbeitskante bzw. der Rakel nimmt dabei aber rasch ab. Grössere Dicken als 30 μιη sind auch machbar. Diese sind aber im Allgemeinen weniger ökonomisch und können sich unter Umständen auch negativ auf die Qualität der Arbeitskante auswirken. Für spezielle Einsatzbereiche der Rakel können Dicken von weniger als 1 μηη oder mehr als 30 μηη jedoch durchaus vorteilhaft sein.

In einer weiteren vorteilhaften Variante ist auf der ersten Beschichtung eine zweite Beschichtung auf Nickelbasis angeordnet. Eine zweite Beschichtung auf Nickelbasis kann insbesondere als Schutzschicht für die erste Beschichtung dienen, wodurch die Verschleissfestigkeit und Stabilität der Arbeitskante der Rakel weiter erhöht werden kann. Eine zweite Beschichtung kann zudem als stabile Matrix für weitere Zusatzstoffe dienen und das Abrakeln mit der erfindungsgemässen Rakel positiv beeinflussen.

Der Ausdruck "auf Nickelbasis" bedeutet, dass Nickel die Hauptkomponente der zweiten Beschichtung bildet. Dabei können in der zweiten Beschichtung zusätzlich zu Nickel durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als Nickel. Bevorzugt beträgt der Anteil Nickels in der zweiten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 75 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%. In einer besonders geeigneten Ausführungsform besteht die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel. Grundsätzlich kann aber auch eine anders zusammengesetzte zweite Beschichtung vorliegen, z. B. mit einem anderen Metall als Hauptbestandteil, oder es kann gänzlich auf die zweite Beschichtung verzichtet werden.

In einer bevorzugten Variante ist die zweite Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Beschichtung auf Nickelbasis. Derartige Beschichtungen bilden eine relativ weiche Schutzschicht für die erste Beschichtung, wodurch die Reibung und Abnutzung im Kontaktzonenbereich der Rakel bei vielen Anwendungen reduziert werden kann. Die Reibungsverminderung und der damit verbundene geringere Widerstand beim Abrakeln führt bei vielen Anwendungen zu einer besonders hohen Verschleissfestigkeit und Stabilität der Arbeitskante der Rakel.

Für andere Anwendungen kann es aber auch vorteilhaft sein, eine stromlos abgeschiedene Beschichtung als zweite Beschichtung vorzusehen.

Weiter bevorzugt liegt die zweite Beschichtung auf der Basis einer weiteren Nickel- Phosphor-Legierung vor. Wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Beschichtung erläutert, ist mit dem Ausdruck "auf der Basis einer weiteren Nickel-Phosphor-Legierung" gemeint, dass die weitere Nickel-Phosphor-Legierung den Hauptbestandteil der zweiten Beschichtung bildet. Dabei können in der zweiten Beschichtung zusätzlich zur weiteren Nickel-Phosphor-Legierung durchaus noch andere Atomsorten und/oder chemische Verbindungen vorliegen, welche einen geringeren Anteil aufweisen als die weitere Nickel- Phosphor-Legierung. Bevorzugt beträgt der Anteil der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung in der zweiten Beschichtung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Gew.- und ganz besonders bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%. Idealerweise besteht die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und allenfalls einer oder mehrerer Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel.

In einer vorteilhaften Variante umfasst die zweite Beschichtung eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphorlegierung. Dies ist im Besonderen in Kombination mit einer ersten Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung vorteilhaft. Dabei werden die Arbeitskanten durch die Kombination der ersten Beschichtung aus einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit der wenigstens einen Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel und der zweiten Beschichtung auf der Basis der galvanisch abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung optimal stabilisiert. Dadurch ergibt sich eine besonders scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze, was wiederum ein äusserst exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Die Kontaktzone bleibt dabei über den gesamten Druckprozess weitgehend stabil.

Die weitere Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung weist in einer vorteilhaften Variante einen Phosphoranteil von 12 - 15 % auf. Dies im Besonderen, wenn die zweite Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen im Wesentlichen ausschliesslich aus der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung besteht und galvanisch abgeschieden ist.

Insbesondere, sofern die zweite Beschichtung auf der Basis einer weiteren Nickel- Phosphor-Legierung vorliegt und zudem wenigstens eine weitere Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthält, ist der Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung mit Vorteil geringer als der Phosphorgehalt der ersten Beschichtung. Mit anderen Worten, ist mit Vorteil also ein Phosphorgehalt der weiteren Nickel- Phosphorlegierung der zweiten Beschichtung kleiner als ein Phosphorgehalt der Nickel- Phosphorlegierung der ersten Beschichtung. Durch die Kombination von Beschichtungen mit unterschiedlichen Phosphoranteilen wird insbesondere ein höherer Verschleissschutz der Arbeitskante erzielt und zugleich eine weitere Stabilisierung der Arbeitskante erhalten. Ein Phosphorgehalt der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung von 6 - 9 Gew.-% hat sich hierbei als besonders geeignet erwiesen.

Grundsätzlich kann der Phosphorgehalt der weiteren Nickel-Phosphor-Legierung der zweiten Beschichtung aber auch weniger als 6 % oder mehr als 9 % betragen. Ebenso ist es prinzipiell möglich, in der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung einen vergleichbaren Phosphorgehalt vorzusehen oder in der zweiten Beschichtung einen höheren Phosphorgehalt auszubilden als in der ersten Beschichtung. Dies kann je nach Verwendungszweck der Rakel sogar vorteilhaft sein. Eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung ist insbesondere geringer als die Schichtdicke der ersten Beschichtung und misst mit Vorteil 0.5 - 3 μιτι. Derartige Schichtdicken garantieren im Besonderen eine hohe Eigenstabilität der zweiten Beschichtung und zugleich eine gute Schutzwirkung für die erste Beschichtung, was der Stabilität der Arbeitskante insgesamt zu Gute kommt. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, eine zweite Beschichtung mit einer Schichtdicke von weniger als 0.5 μηη oder mehr als 3 μιτι zu realisieren. Auch möglich ist es grundsätzlich, eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung gleich oder grösser zu wählen als die Schichtdicke der ersten Beschichtung. Ob und mit welcher Zusammensetzung eine zweite Beschichtung anzuordnen ist, hängt im Wesentlichen von der vorgesehenen Anwendung der Rakel ab. Hierbei spielt z. B. das Material und die Oberflächenbeschaffenheit des Druckzylinders bzw. der Druckwalze eine wesentliche Rolle. Eine zweite Beschichtung, umfassend eine Nickel-Phosphor-Legierung ist gegenüber einer Beschichtung auf der Basis von Nickel, welche im Wesentlichen frei von Phosphor ist, im Allgemeinen etwas härter und korrosionsbeständiger.

Bei Rakeln mit zwei oder noch mehr Beschichtungen haben sich insbesondere die folgenden unterschiedliche Ausgestaltungen als vorteilhaft erwiesen:

In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erfindungsgemässe Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und insbesondere einer an die erste Beschichtung angrenzenden zweiten Beschichtung auf der Basis von galvanisch abgeschiedenem Nickel oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer galvanisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt die Rakel über eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit einer ersten Art von darin dispergierten Hartstoffpartikeln sowie einer an die erste Beschichtung angrenzenden zweiten Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit einer zweiten Art von darin dispergierten Hartstoffpartikeln. Die beiden Arten von Hartstoffpartikeln unterscheiden sich dabei insbesondere durch ihre Materialzusammensetzungen und/oder ihre Partikelgrössen.

Zudem haben sich Ausgestaltungen als besonders geeignet erwiesen, bei welchen die Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel- Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln sowie eine an die erste Beschichtung angrenzende zweite Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln, insbesondere Partikel aus hexagonalem BN, umfasst. In der ersten Beschichtung können dabei auch zwei oder noch mehr Arten von unterschiedlichen Hartstoffpartikeln vorliegen.

Die Verschleissfestigkeiten der Rakel in diesen Ausgestaltungen können gegebenenfalls weiter verbessert werden, indem der ersten und/oder der zweiten Beschichtung Legierungskomponenten, z. B. Metalle wie W, beigemischt werden.

Sofern die Zusatzkomponente Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, umfasst, sind die Schmiermittel bevorzugt in der äussersten Beschichtung angeordnet. Damit wird insbesondere von Beginn weg eine konstante Verschleissverbesserung bei den erfindungsgemässen Rakeln erzielt.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Beschichtung eine an die erste Beschichtung angrenzende Grundschicht aus reinem Nickel und eine darüber angeordnete Deckschicht aus Nickel und/oder eine Nickel-Phosphor-Legierung. Die Grundschicht aus reinem Nickel besteht dabei bis auf unvermeidbare Verunreinigungen bevorzugt ausschliesslich aus Nickel. Eine Dicke der Grundschicht beträgt bevorzugt 0.2 - 0.8 μπι, insbesondere 0.4 - 0.6 μιτι. Insbesondere sofern auch die Deckschicht aus reinem Nickel besteht, enthält die Deckschicht mit Vorteil zusätzlich Saccharin und/oder ein Saccharin-Salz.

Eine derartig aufgebaute zweite Beschichtung weist einerseits eine hohe Haftung an der ersten Beschichtung und gegebenenfalls auch am Grundkörper auf. Zudem weist die zweite Beschichtung bei einer Deckschicht mit Saccharin und/oder ein Saccharin-Salz eine sehr ebene Oberfläche mit einer geringen Oberflächenrauhigkeit auf, was die Ausbildung einer scharf begrenzten Kontaktzone zwischen Rakel und Druckzylinder bzw. Druckwalzen begünstigt. Grundsätzlich ist es bei der zweiten Beschichtung aber möglich, auf die Ausbildung einer Grundschicht sowie einer Deckschicht zu verzichten und lediglich eine einzige und im Wesentlichen homogene Schicht vorzusehen.

Im Folgenden werden nähere Angaben zu bevorzugten Zusatzkomponenten gemacht. Mit Vorteil umfasst die wenigstens eine Zusatzkomponente Hartstoffpartikel. In einer bevorzugten Variante umfassen die Hartstoffpartikel dabei Metallpartikel. Geeignet sind z. B. Metallpartikel aus W, Ti, Zr, Mo, und/oder Stahl. Die Metallpartikel können dabei alleine, in Kombination mit anderen Metallpartikeln und/oder in Kombination mit weiteren Zusatzkomponenten eingesetzt werden.

Als besonders geeignet haben sich Metallpartikel aus metallischem Molybdän herausgestellt. Rakel mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Metallpartikeln aus Molybdän verfügen über eine sehr hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer. Die Arbeitskanten derartiger Rakel weisen dabei eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze auf, was ein exakteres Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. In einer weiter bevorzugten Variante weisen die Metallpartikel eine Partikelgrösse von 1 - 2 μιτι und einen Volumenanteil in der ersten Beschichtung von 5 - 30 %, besonders bevorzugt 15 - 20 %, auf. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Beschichtung bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus der Nickel-Phosphor-Legierung und den darin dispergierten Metallpartikeln, insbesondere Molybdänpartikeln.

Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform möglich, können die Hartstoffpartikel, anstelle oder zusätzlich zu den Metallpartikeln, Metalloxide, Metallcarbide, Metallnitride Metallcarbonitride, Metallboride, Keramiken und/oder intermetallische Phasen umfassen. Dies können z. B. ein, zwei oder mehrere Vertreter aus der Reihe WSi ₂ , Al ₂ 0 ₃ , Cr ₂ 0 ₃ , Fe ₂ 0 ₃₎ Ti0 ₂ , Zr0 ₂ , Th0 ₂ , Si0 ₂ , Ce0 ₂ , Be0 ₂ , MgO, CdO, U0 ₂ , SiC, TiC, WC, VC, ZrC, TaC, Cr ₃ C ₂ , B ₄ C, kubisches BN, ZrB ₂ , TiN, Si ₃ N ₄ , ZrB ₂₎ TiB ₂ sein. Obschon B ₄ C (Borcarbid) im strengen Sinne kein Metallcarbid ist, wird B ₄ C im vorliegenden Zusammenhang aufgrund der ähnlichen Materialeigenschaften den Metallcarbiden zugerechnet.

Rakel mit einer ersten Beschichtung und/oder einer zweiten Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen weisen eine hohe Verschleissfestigkeit und entsprechend auch eine lange Lebensdauer auf. Derartige Hartstoffpartikel können dabei äusserst stabil in der ersten Beschichtung eingebettet werden und bilden einen strapazierfähigen Verbund mit der Nickel-Phosphor-Legierung der ersten Beschichtung. Dadurch kann die Festigkeit der ersten Beschichtung insgesamt verbessert werden, und zugleich zeigen die Arbeitskanten derartiger Rakel eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen der Rakel und dem Druckzylinder bzw. der Druckwalze auf, was wiederum ein exakteres Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht.

Insbesondere die folgenden Metallcarbide und/oder Metallnitride haben sich als besonders geeignet herausgestellt: B ₄ C, kubisches BN, TiC, WC und/oder SiC. Bei den Metalloxiden ist im Besonderen Al ₂ 0 ₃ vorteilhaft.

Die Hartstoffpartikel müssen jedoch nicht zwingend in Form von Metallpartikeln, Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen vorliegen. Grundsätzlich kommen als Hartstoffpartikel auch Partikel aus anderen Materialien in Frage. In einer weiteren vorteilhaften Variante umfassen die Hartstoffpartikel Diamant. Bevorzugt wird dabei Diamant mit mono- und/oder polykristalliner Struktur eingesetzt. Hartstoffpartikel aus Diamant haben sich bei den erfindungsgemässen Rakeln als besonders vorteilhaft erwiesen und bringen insbesondere eine weitere Verbesserung der Verschleissfestigkeit und Stabilisierung der Arbeitskanten der Rakel mit sich. Dies dürfte unter anderem auf die hohe Härte sowie die chemische und mechanische Stabilität von Diamant zurückzuführen sein. Diamant ist jedoch nicht zu verwechseln mit anderen Formen von Kohlenstoff, wie z. B. Graphit, Glaskohlenstoff, Graphen oder Russ. Diese Formen des Kohlenstoffs bringen die erfindungsgemässen Vorteile nur beschränkt oder gar nicht mit sich. Wie sich gezeigt hat, ist es prinzipiell aber möglich, anstelle oder zusätzlich zu Hartstoffpartikeln aus Diamant mit mono- und/oder polykristalliner Struktur Partikel aus amorphem diamantartigem Kohlenstoff ("diamond-like carbon"; "DLC") einzusetzen. Mit Vorteil weisst der amorphe diamantartige Kohlenstoff jedoch einen hohen sp3- Hybridisierungsanteil auf, damit eine ausreichende Härte gegeben ist. Je nach Verwendungszweck der Rakel kann amorpher diamantartiger Kohlenstoff sogar Vorteile haben. Im Allgemeinen ist amorpher diamantartiger Kohlenstoff zudem kostengünstiger als Diamant.

Besonders geeignet sind Hartstoffpartikel mit einer Partikelgrösse zwischen 5 nm - 4 μηη, insbesondere 0.9 - 2.5 μηη, besonders bevorzugt 1.4 - 2.1 μηη. Mit derartigen Partikelgrössen können die tribologischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Rakel weiter verbessert werden.

Die Partikelgrösse der Hartstoffpartikel wird mit Vorteil auf das jeweilige Material der Hartstoffpartikel angepasst. So verfügen Hartstoffpartikel in Form von Metallpartikeln besonders bevorzugt über eine Partikelgrösse von 0.5 - 2.5 μιτι, insbesondere 1 - 2 μηη. Bei Metalloxiden, Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallcarbonitriden, Metallboriden, Keramiken und/oder intermetallischen Phasen haben sich Partikelgrössen von 1.0 - 2.5 μιτι, insbesondere 1.5 - 2.0 μπι, als besonders vorteilhaft erwiesen. Diamantpartikel als Hartstoffpartikel verfügen vorteilhafterweise über eine Partikelgrösse von 5 nm - 1.1 μπι. Weiter bevorzugt beträgt die Partikelgrösse bei Diamantpartikeln weniger als 300 nm. Insbesondere liegt die Partikelgrösse bei Diamantpartikeln in einem Bereich von 100 - 200 nm. Derartige Partikelgrössen sind aber nicht zwingend. Bei speziellen Ausführungsformen und/oder Verwendungszwecken der Rakeln haben sich auch Diamantpartikel mit Partikelgrössen von 5 - 50 nm als vorteilhaft erwiesen.

Bei der Verwendung von Hartstoffpartikeln mit geringeren Partikelgrössen als 5 nm nimmt insbesondere die Verschleissfestigkeit der Arbeitskante der Rakel üblicherweise ab, womit sich die Lebensdauer der Rakel verkürzt. Bei grösseren Partikelgrössen als 4 μιτι besteht die Möglichkeit, dass die Rakel eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweist, was im Allgemeinen nicht erwünscht ist. Für spezielle Verwendungszwecke und/oder Rakelaufbauten können aber insbesondere auch grössere Partikelgrössen geeignet sein.

Ein Volumenanteil der Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleisseigenschaften beträgt, insbesondere bei partikelförmigen Zusatzkomponenten, bevorzugt 5 - 30 %, besonders bevorzugt 15 - 20 %. Bei derartigen Anteilen wird eine signifikante Verbesserung bezüglich der Verschleisseigenschaften und der Stabilität der Arbeitskante erreicht.

Geringere Volumenanteile sind zwar ebenfalls möglich, zeigen aber im Allgemeinen eine weniger befriedigende Verbesserung der Verschleissfestigkeit. Zu hohe Volumenanteile der Zusatzkomponente können sich ebenfalls negativ auf Eigenschaften der Rakel auswirken. Für spezielle Anwendungen sind aber unter Umständen auch höhere Volumenteile als 30 % geeignet.

In einer weiteren vorteilhaften Variante beinhalten die Hartstoffpartikel unterschiedliche Partikel aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien. Wie sich gezeigt hat, können dadurch synergetische Effekte hervorgerufen werden, welche die Verschleissfestigkeit und Qualität der Rakel weit stärker als erwartet verbessern. Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn die Hartstoffpartikel unterschiedliche Partikel mit wenigstens zwei unterschiedlichen Partikelgrössen umfassen. Besonders bevorzugt umfassen die Hartstoffpartikel sowohl SiC als auch Diamant, wobei weiter bevorzugt eine Partikelgrösse des SiC grösser ist als eine Partikelgrösse des Diamants. Insbesondere umfassen die Hartstoffpartikel dabei SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 μιτη und Diamant mit einer Partikelgrösse von 5 nm - 1.1 μπι, bevorzugt 200 - 300 nm. Es ist aber auch möglich, die Partikelgrössen von SiC und Diamant anders zu wählen, so dass z. B. die Partikelgrösse des Diamants gleich gross oder grösser ist als die Partikelgrösse des SiC. Zudem sind auch andere Kombinationen von Hartstoffpartikeln möglich, wobei auch mehr als zwei, z. B. drei, vier oder noch mehr, unterschiedliche Hartstoffpartikel miteinander kombiniert werden können. In einer anderen bevorzugten Variante der Erfindung umfassen die Hartstoffpartikel beispielsweise sowohl SiC als auch kubisches BN, wobei bevorzugt eine Partikelgrösse des BN in etwa der Partikelgrösse des SiC entspricht. Besonders bevorzugt messen die Partikelgrössen des SiC und des kubischen BN dabei ca. 1.4 - 2.1 μητι. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, umfasst. Dadurch kann beim Abrakeln zusätzlich eine Schmierwirkung erzielt werden, welche den Verschleiss reduziert. Als Schmiermittel oder Schmierpartikel kommen grundsätzlich Substanzen in Frage, welche eine Reduktion der Gleitreibung zwischen Rakel und Druckzylinder hervorrufen und dabei insbesondere ausreichend stabil sind, so dass keine Beeinträchtigung oder Verschmutzung des Druckzylinders eintritt.

In Frage kommen beispielsweise polymere Thermoplaste, z. B. Perfluoralkoxylalkan und/oder Polytetrafluorethylen, sowie Graphit, Molybdändisulf id und/oder Weichmetalle, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer und/oder Blei.

Als Schmiermittel besonders vorteilhaft hat sich hexagonales BN herausgestellt. Dies insbesondere in Partikelform. Wie sich gezeigt hat, konnte mit Schmiermitteln, insbesondere Schmierpartikeln aus hexagonalem BN, die Verschleissfestigkeit der Rakel bei einer Vielzahl von Anwendungen mit unterschiedlichen Druckzylindern verbessert werden. Dies insbesondere weitgehend unabhängig von den Verfahrensparametern beim Abrakeln. Mit anderen Worten hat sich hexagonales BN als äusserst vielseitig einsetzbares und wirkungsvolles Schmiermittel erwiesen.

Ein ebenfalls gut geeignetes Schmiermittel ist beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE). Auch Polytetrafluorethylen wird bevorzugt in Form von Schmierpartikeln eingesetzt. Schmierpartikel, insbesondere Schmierpartikel aus hexagonalem BN, weisen mit Vorteil eine Partikelgrösse von 50 nm - 1 μηη, bevorzugt 80 - 300 nm, weiter bevorzugt 90 - 1 10 nm auf. Dadurch wird für eine Vielzahl von Anwendungen eine optimale Wirkung erreicht. Prinzipiell können aber für spezifische Anwendungen auch andere Partikelgrössen geeignet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, liegen in der ersten Beschichtung und/oder einer allfälligen zweiten Beschichtung als Zusatzstoffe zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit sowohl Schmiermittel, insbesondere Schmierpartikel, als auch Hartstoffpartikel vor. Idealerweise werden dabei Schmierpartikel aus hexagonalem BN zusammen mit Hartstoffpartikeln aus SiC verwendet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusatzkomponente eine zusätzliche Legierungskomponente in der ersten und/oder einer allfälligen zweiten Beschichtung. Dadurch können die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ersten und/oder der zweiten Beschichtung weiter gezielt an die beim Abrakeln vorliegenden Bedingungen angepasst werden. Durch die zusätzliche Legierungskomponente, welche sich insbesondere vollständig mit der ersten und/oder zweiten Beschichtung vermischt, können die Eigenschaften der Beschichtungen modifiziert werden, ohne dabei die Homogenität zu tangieren. Als Legierungskomponente können z. B. Metalle verwendet werden. Beispiele von Metallen sind unter anderem AI, Cu, Pb, W, Ti, Zr und/oder Zn. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, metallorganische und/oder nichtmetallische Komponenten in die erste und/oder die zweite Beschichtung einzumischen.

Besonders bevorzugt beinhaltet die zusätzliche Legierungskomponente ein Übergangsmetall, insbesondere Wolfram (W). Insbesondere durch die Beimischung von W kann die Verschleissfestigkeit der Rakel verbessert werden. Zugleich wird bei der Verwendung derartiger Rakel eine scharf begrenzte Kontaktzone zwischen Arbeitskante und Druckzylinder erhalten, was ein besonders exaktes Abstreichen von Druckfarbe ermöglicht. Beispielsweise für spezielle Anwendungen können aber auch andere Legierungskomponenten eingesetzt werden. Vorteilhafterweise beträgt ein Anteil der Legierungskomponente in der ersten Beschichtung 0.0001 - 12 Gew.-%. Weiter bevorzugt beträgt der Anteil der Legierungskomponente 0.5 - 5 Gew.-%. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Legierungskomponente 1 - 3 Gew.-%.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn als Zusatzkomponente sowohl eine zusätzliche Legierungskomponente als auch Hartstoffpartikel vorliegen. Dadurch können die erfindungsgemässen Vorteile weiter verbessert werden.

Bevorzugt umfasst die Zusatzkomponente dabei metallisches W als Legierungskomponente sowie SiC und Diamant als Hartstoffkomponenten. Eine Partikelgrösse des SiC ist dabei insbesondere grösser als eine Partikelgrösse des Diamant. Besonders bevorzugt liegt SiC mit einer Partikelgrösse von 1.4 - 2.1 μηη und Diamant mit einer Partikelgrösse von 10 nm - 1.1 μηη, bevorzugt 200 - 300 nm, vor.

Grundsätzlich sind aber auch andere Kombinationen von Legierungskomponenten und Hartstoffpartikeln möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkörper der Rakel aus Metall, insbesondere aus Stahl. Stahl hat sich in mechanischer Hinsicht als besonders robustes und geeignetes Material für die erfindungsgemässen Rakel erweisen.

Bevorzugt ist dabei wenigstens ein bezüglich der longitudinalen Richtung vorliegender Mantelbereich des Grundkörpers vollständig und rundum mit der ersten, der zweiten und/oder einer weiteren Beschichtung bedeckt. Dadurch sind wenigstens die Arbeitskante, die Oberseite, die Unterseite und die der Arbeitskante gegenüberliegende hintere Stirnseite des Grundkörpers mit wenigstens einer Beschichtung bedeckt. Die senkrecht zur longitudinalen Richtung vorliegenden Seitenflächen des Grundkörpers können unbeschichtet vorliegen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die zweite Beschichtung den Grundkörper vollständig und allseitig bedeckt, also auch die senkrecht zur longitudinalen Richtung vorliegenden Seitenflächen des Grundkörpers mit einer der Beschichtungen bedeckt sind. In diesem Fall umgibt wenigstens eine der Beschichtung den Grundkörper rundum.

Dadurch dass wenigstens der bezüglich der longitudinalen Richtung vorliegende Mantelbereich des Grundkörpers vollständig und rundum mit wenigstens einer Beschichtung bedeckt ist, sind auch die wesentlichen Bereiche des Grundkörpers, welche nicht zur Arbeitskante gehören, mit der zweiten Beschichtung versehen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um den Grundkörper vor den Wasser-basierten oder leicht sauren Druckfarben und/oder anderen mit der Rakel in Kontakt kommenden Flüssigkeiten zu schützen. Im Besonderen bei Grundkörpern aus Stahl wird so ein optimaler Rostschutz für die Rakel geschaffen. Damit wird die Konstanz der Druckqualität während dem Druckprozess weiter verbessert, da der während dem Druckprozess mit der Rakel in Kontakt stehende Druckzylinder bzw. die Druckwalze beispielsweise nicht durch Rostpartikel verunreinigt wird. Des Weiteren ist der Grundkörper durch eine im Mantelbereich aufgebrachte zweite Beschichtung auch während der Lagerung und/oder dem Transport bestmöglich gegen Rostbildung geschützt.

Anstelle von Stahl können jedoch beispielsweise auch andere Metalle oder Metalllegierungen als Grundkörper eingesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkörper aus einem Kunststoffmaterial. Für spezielle Anwendungen haben sich Grundkörper aus Kunststoffen gegenüber Grundkörpern aus Stahl aufgrund ihrer unterschiedlichen mechanischen und chemischen Eigenschaften teilweise als vorteilhafter erwiesen. So verfügen einige der in Frage kommenden Kunststoffe gegenüber typischen Wasser-basierten und leicht sauren Druckfarben über eine ausreichende chemische Stabilität oder Inertheit, womit der Grundkörper nicht speziell geschützt werden muss, wie im Falle eines Grundkörpers aus Stahl.

Als Kunststoffmaterial kommen z. B. Polymermaterialien in Frage. Dies können unter anderem thermoplastische, duroplastische und/oder elastomere Polymermaterialien sein. Geeignete Kunststoffe sind z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyren, Polyvinylalkohol, Polyethylen-Terephthalat, Polyamid, Polyacetal, Polycarbonat, Polyarylat, Polyetheretherketon, Polyimid, Polyester, Polytetrafluorethylen und/oder Polyurethan. Auch Kompositstrukturen mit Fasern zur Verstärkung der Polymermatrix sind möglich.

Grundsätzlich können jedoch auch Grundkörper verwendet werden, welche z. B. sowohl aus Metall, insbesondere Stahl, als auch aus Kunststoff bestehen. Auch Grundkörper mit anderen Materialien, z. B. Keramiken und/oder Kompositmaterialen, können für spezielle Anwendungen gegebenenfalls geeignet sein.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer Rakel, insbesondere einer erfindungsgemässen Rakel, wird in einem ersten Schritt auf einem in einer longitudinalen Richtung eines flachen und länglichen Grundkörper ausgebildeten Arbeitskantenbereich der Rakel eine erste Beschichtung auf der Basis einer Nickel-Phosphor-Legierung abgeschieden, wobei der ersten Beschichtung wenigstens eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel beigemischt wird. Die Abscheidung der ersten Beschichtung erfolgt insbesondere stromlos und mit Vorteil aus einer wässrigen Lösung. Durch eine derartige Abscheidung der Nickel-Phosphor- Legierung unter Beimischung der Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens kann eine qualitativ hochstehende erste Beschichtung erzeugt werden, welche insbesondere eine hohe Konturentreue gegenüber der Arbeitskante der Rakel bzw. gegenüber dem Grundkörper der Rakel sowie eine sehr gleichmässige Schichtdickenverteilung aufweist. Mit anderen Worten, wird durch die stromlose Abscheidung eine äusserst gleichmässige Nickel-Phosphor-Legierung mit einer gleichmässig verteilten Zusatzkomponente gebildet, welche der Kontur der Arbeitskante der Rakel bzw. dem Grundkörper optimal folgt, was entscheidend zur Qualität der Rakel beiträgt. Des Weiteren kann durch die stromlose Abscheidung eine erste Beschichtung gebildet werden, welche insbesondere mit einer zweiten und auf die erste Beschichtung aufzutragenden zweiten Beschichtung auf der Basis von Nickel bestmöglich kompatibel ist. Damit wird eine ausreichende Haftung der zweiten Beschichtung auf der ersten Beschichtung sichergestellt. Zur stromlosen Beschichtung wird die Arbeitskante oder gegebenenfalls der gesamte Grundkörper der Rakel in ein geeignetes Elektrolytbad mit beigemischter Zusatzkomponente eingetaucht und in an und für sich bekannter Weise beschichtet. Die im Elektrolytbad beigemischte Zusatzkomponente wird während dem Beschichtungs- bzw. Abscheideprozess in die Nickel-Phosphor-Legierung mit eingebaut und liegt im Wesentlichen zufällig verteilt in der gebildeten Nickel-Phosphor-Legierung vor.

Aufgrund der stromlosen Abscheidung der Nickel-Phosphor-Legierung können grundsätzlich auch Kunststoffe als Grundkörper für die Rakel eingesetzt und in einfacher Art und Weise mit der ersten Beschichtung aus der Nickel-Phosphor-Legierung und der Zusatzkomponente versehen werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, ein anderes Abscheideverfahren zu wählen. Beispielsweise kann die erste Beschichtung auch galvanisch oder durch ein Gasphasenverfahren abgeschieden werden, sofern dies zweckdienlich erscheint.

Die Abscheidung der ersten Beschichtung erfolgt mit Vorteil in wässriger Lösung und bevorzugt unter Lufteinblasung. Durch die Lufteinblasung wird im Besonderen eine verbesserte Vermischung der abzuscheidenden Substanzen erreicht, was sich positiv auf die Qualität der ersten Beschichtung auswirkt.

Anstelle oder zusätzlich zur Lufteinblasung können jedoch auch andere Massnahmen zur Durchmischungssteigerung getroffen werden. Dies kann z. B. durch ein mechanisches Rührwerk erfolgen.

In einer vorteilhaften Variante wird als Zusatzkomponente eine Legierungskomponente beigemischt, wobei es sich bevorzugt um ein Metall und/oder ein Metallsalz handelt. Besonders bevorzugt wird ein Wolframsalz als Metallsalz eingesetzt. Vorteilhafterweise erfolgt die Abscheidung der ersten Beschichtung stromlos aus einer wässrigen Lösung wobei bevorzugt als Wolframsalz Natriumwolframat Dihydrat mit der Summenformel Na ₂ W0 ₄ ^■ 2 H ₂ 0 eingesetzt wird. Falls erforderlich, können zusammen mit dem Wolframsalz zusätzlich an sich bekannte Komplexbildner beigegeben werden.

Mit Vorteil liegt das Wolframsalz mit einem Anteil von ca. 5 - 20 g/Liter, bevorzugt 10 - 12 g/Liter in der wässrigen Lösung vor. Dies entspricht einem Anteil von ca. 2.7 - 10.9 g/Liter, insbesondere 5.5 - 6.5 g/Liter, des Elements Wolfram in der wässrigen Lösung.

Durch die Beimischung des Wolframsalzes wird insbesondere erreicht, dass Wolfram als Legierungskomponente in die Nickel-Phosphor-Legierung eingebaut wird. Dadurch kann eine äusserst gleichmässige Nickel-Phosphor-Legierung erhalten werden, welche eine verbesserte Verschleissfestigkeit aufweist. Insbesondere können die Härte und Korrosionsbeständigkeit der Nickel-Phosphor-Legierung durch den Einbau von Wolfram verbessert werden.

Zusätzlich oder anstelle der Legierungskomponente können auch andere Zusatzkomponenten beigemischt werden, wie z. B. Hartstoffpartikel und/oder Schmierpartikel. Die wässrige Lösung weist bei der Abscheidung bevorzugt einen pH von 8 - 9 auf. Derart hohe pH-Werte haben insbesondere bei der Abscheidung von Legierungskomponenten überraschenderweise einen positiven Einfluss auf die Qualität der abgeschiedenen Beschichtung. Die Verschleissfestigkeit der Rakel kann dadurch signifikant verbessert werden und der Kontaktbereich zwischen der Arbeitskante der Rakel und dem Druckzylinder bleibt während der gesamten Lebensdauer der Rakel äusserst konstant. Dies kommt wiederum dem exakten Abstreichen von Druckfarbe zu Gute.

Sofern eine zweite Beschichtung vorgesehen ist, wird in einem zweiten Schritt bevorzugt eine zweite Beschichtung auf Basis von Nickel, wenigstens auf einem Teilbereich der ersten Beschichtung, abgeschieden. Bevorzugt wird die erste Beschichtung vollständig mit der zweiten Beschichtung bedeckt.

Gemäss einer ersten vorteilhaften Variante wird die zweite Beschichtung im zweiten Schritt durch ein galvanisches Verfahren abgeschieden. Dies hat sich insbesondere für zweite Beschichtungen ohne partikelförmige Zusatzkomponenten als zweckmässig erweisen. Zweite Beschichtungen, welche bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel oder einer Nickel-Phosphor-Legierung bestehen, werden also mit Vorteil galvanisch abgeschieden.

Das im zweiten Schritt allenfalls durchgeführte galvanische Verfahren kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Die zu beschichtenden Bereiche der Rakel, also insbesondere die mit der ersten Beschichtung versehene Arbeitskante, werden dabei beispielsweise in ein geeignetes galvanisches Elektrolytbad eingetaucht. Die zu beschichtenden Bereiche fungieren als Kathode, während beispielsweise eine lösliche Verbrauchselektrode mit Nickel als Anode dient. Es ist, je nach abzuscheidendem Material, aber grundsätzlich auch möglich, unlösliche Anoden zu verwenden. Durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung zwischen Kathode und Anode fliesst ein elektrischer Strom durch das galvanische Elektrolytbad, wodurch sich elementares Nickel oder beispielsweise eine Nickel-Phosphor-Legierung an den zu beschichtenden Bereichen der Rakel abscheidet und die zweite Beschichtung bildet. Die durch das galvanische Verfahren hergestellten zweiten Beschichtungen sind rein und qualitativ hochwertig. Grundsätzlich kann zur weiteren Verbesserung der Qualität der zweiten Beschichtung eine Zusatzkomponente zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit und/oder andere Zusätze in das Elektrolytbad gegeben werden, welche gegebenenfalls auch in die zweite Beschichtung mit eingebaut werden. Das galvanische Abscheiden einer Nickel-Phosphor-Legierung hat gegenüber dem stromlosen Abscheiden zudem auch prozesstechnische Vorteile. So ist der Phosphorgehalt beispielsweise sehr gut steuerbar und die Abscheidungen können mit hohen Abscheideraten durchgeführt werden. Ebenso hat das galvanische Abscheiden einer Nickel-Phosphor-Legierung gegenüber dem galvanischen Abscheiden von Nickel den Vorteil, dass auch unlösliche Anoden eingesetzt werden können.

In einer zweiten vorteilhaften Variante erfolgt die Abscheidung der zweiten Beschichtung stromlos, insbesondere aus einer wässrigen Lösung. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann von Vorteil, wenn partikelförmige Zusatzkomponenten, z. B. Hartstoffpartikel und/oder Schmierpartikel, in die zweite Beschichtung integriert werden. Durch die stromlose Abscheidung wird dabei insbesondere eine gleichmässige Verteilung der in die zweite Beschichtung zu integrierenden partikelförmigen Zusatzkomponenten erreicht.

Mit Vorteil wird in einem dritten Schritt, welcher zeitlich nach dem ersten und/oder dem zweiten Schritt durchgeführt wird, zur Aushärtung der ersten gegebenenfalls auch der zweiten Beschichtung eine Wärmebehandlung durchgeführt. Durch die Wärmebehandlung werden Festkörperreaktionen in den Nickel-Phosphor-Legierungen induziert, welche die Härte der Nickel-Phosphor-Legierungen erhöhen. Da die Wärmebehandlung erst nach dem Abscheiden bzw. dem Auftragen einer allfälligen zweiten Beschichtung erfolgt, wird insbesondere eine Oxidbildung auf der Oberfläche der ersten Beschichtung verhindert. Dies bringt einerseits eine hohe Haftung zwischen der ersten Beschichtung und der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Beschichtung mit sich und andererseits wird die Gleichmässigkeit der Rakel im Bereich der Arbeitskante insgesamt verbessert.

Grundsätzlich kann aber auch auf eine Wärmebehandlung verzichtet werden. Allerdings geht dies allenfalls zu Lasten der Verschleissfestigkeit bzw. Lebensdauer der erfindungsgemäss hergestellten Rakel.

Im Besonderen wird während der Wärmebehandlung der beschichtete Grundkörper auf eine Temperatur von 100 - 500°C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von 170 - 300°C, erwärmt. Insbesondere werden diese Temperaturen während einer Haltezeit von 0.5 - 15 Stunden, bevorzugt 0.5 - 8 Stunden, gehalten. Derartige Temperaturen und Haltezeiten haben sich als optimal erwiesen, um ausreichende Härten der Nickel- Phosphor-Legierungen zu erzielen.

Temperaturen von weniger als 100°C sind ebenfalls möglich. In diesem Fall sind jedoch sehr lange und meist unökonomische Haltezeiten erforderlich. Höhere Temperaturen als 500°C sind, je nach Material des Grundkörpers, prinzipiell auch machbar, dabei ist jedoch der Härteprozess der Nickel-Phosphor-Legierung schwieriger steuerbar.

In einer anderen vorteilhaften Variante wird während dem galvanischen Verfahren im zweiten Schritt zuerst eine Grundschicht aus Nickel bei einem pH von weniger als 1.5, insbesondere bei einem pH von weniger als 1 , durch ein galvanisches Verfahren abgeschieden. In einem weiteren Schritt kann anschliessend beispielsweise eine Deckschicht aus Nickel unter Verwendung von Saccharin bei einem pH von 2 - 5, insbesondere bei einem pH von 3.4 - 3.9, abgeschieden werden.

Aufgrund der sauren Bedingungen wird die Oberfläche der zu beschichtenden Arbeitskante oder der ersten Beschichtung chemisch aktiviert, so dass die Grundschicht einen äusserst stabilen Haftverbund mit der Arbeitskante bildet. Die Grundschicht stellt eine optimale Unterlage für die darüber abzuscheidende Deckschicht dar. Die Einhaltung eines pH-Werts von 2 - 5 und die Verwendung von Saccharin ergeben dabei eine optimale Deckschicht mit einer glatten und ebenen Oberfläche.

Grundsätzlich können die Grundschicht und die Deckschicht aber auch bei anderen Bedingungen abgeschieden werden.

Insbesondere ist es auch möglich, eine Grundschicht aus Nickel bei einem pH von weniger als 1.5, insbesondere bei einem pH von weniger als 1 , durch ein galvanisches Verfahren abzuscheiden und anschliessend z. B. eine Deckschicht in Form einer Nickel-Phosphor- Legierung aufzubringen. Die Nickel-Phosphor-Legierung kann in diesem Fall beispielsweise auch eine Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens der Rakel enthalten. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Einen Querschnitt durch eine erste erfindungsgemässe Lamellenrakel, wobei eine Arbeitskante der Lamellenrakel mit einer Nickel-Phosphor- Legierung und darin dispergierten Hartstoffpartikeln beschichtet ist;

Fig. 2 Einen Querschnitt durch eine zweite erfindungsgemässe Lamellenrakel, wobei eine Arbeitskante der Lamellenrakel mit einer Nickel-Phosphor-

Wolfram-Legierung beschichtet ist;

Fig. 3 Einen Querschnitt durch eine dritte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten und die Rakel vollständig umgebenden zweiten Beschichtung aus reinem Nickel beschichtet ist;

Fig. 4 Eine Variante der Rakel aus Fig. 3, wobei die zweite Beschichtung lediglich im Bereich der ersten Beschichtung vorliegt;

Fig. 5 Einen Querschnitt durch eine fünfte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweischichtigen zweiten Beschichtung aus Nickel beschichtet ist;

Fig. 6 Einen Querschnitt durch eine sechste erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der eine Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweiten Beschichtung mit darin dispergierten Schmierpartikeln aus hexagonalem Bornitrid beschichtet ist;

Fig. 7 Einen Querschnitt durch eine siebte erfindungsgemässe Lamellenrakel, welche im Bereich der eine Arbeitskante mit einer ersten Beschichtung mit zwei unterschiedlichen Arten von darin dispergierten Hartstoffpartikeln und einer darauf angeordneten zweiten Beschichtung mit darin dispergierten Schmierpartikeln beschichtet ist;

Fig. 8 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens zur

Herstellung einer Rakel. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Lamellenrakel 100 im Querschnitt dargestellt. Die Lamellenrakel 100 beinhaltet einen Grundkörper 1 10 aus Stahl, welcher auf der in Fig. 1 linken Seite einen hinteren Bereich 120 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der hintere Bereich 120 ist dabei als Befestigungsbereich vorgesehen, um die Lamellenrakel beispielsweise in einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung einer Druckmaschine zu halten. Eine Rakeldicke, gemessen von der Oberseite 121 zur Unterseite 122 des hinteren Bereichs, beträgt ca. 0.2 mm. Eine senkrecht zur Blattebene gemessene Länge des Grundkörpers 1 10 bzw. der Lamellenrakel 100 beträgt beispielsweise 1000 mm.

Auf der in Fig. 1 rechten Seite ist der Grundkörper 1 10 zur Ausbildung einer Arbeitskante 130 von der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 her stufenartig verjüngt. Eine Oberseite 131 der Arbeitskante 130 liegt auf einer Ebene unterhalb der Ebene der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120, ist aber im Wesentlichen parallel bzw. planparallel zur Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 ausgebildet. Zwischen dem hinteren Bereich 120 und der Arbeitskante 130 liegt ein konkav ausgeformter Übergangsbereich 125 vor. Die Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 und die Unterseite 132 der Arbeitskante 130 liegen in einer gemeinsamen Ebene, welche planparallel zur Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 und planparallel zur Oberseite 131 der Arbeitskante 130 ausgebildet ist. Eine Breite des Grundkörpers 1 10, gemessen vom Ende des hinteren Bereichs bis zur Stirnseite 140 der Arbeitskante 130, misst beispielsweise 40 mm. Eine Dicke des Arbeitsbereichs 130, gemessen von der Oberseite 131 zur Unterseite 132 des Arbeitsbereichs, beträgt beispielsweise 0.060 - 0.150 mm, was ungefähr der halben Rakeldicke im hinteren Bereich 120 entspricht. Eine Breite des Arbeitsbereichs 130, gemessen an der Oberseite 131 des Arbeitsbereichs 130 von der Stirnseite 140 bis zum Übergangsbereich 125, beträgt beispielsweise 0.8 - 5 mm. Eine freie Stirnseite 140 des freien Endes der Arbeitskante 130 verläuft von der Oberseite

131 der Arbeitskante 130 schräg nach unten zur Unterseite 132 der Arbeitskante 130 hin. Die Stirnseite 140 weist bezüglich der Oberseite 131 der Arbeitskante 130 bzw. bezüglich der Unterseite 132 der Arbeitskante 130 einen Winkel von ca. 45° bzw. 135° auf. Ein oberer Übergangsbereich zwischen der Oberseite 131 und der Stirnseite 140 der Arbeitskante 130 ist abgerundet. Ebenso ist ein unterer Übergangsbereich zwischen der Stirnseite 140 und der Unterseite 132 der Arbeitskante 130 abgerundet.

Die Arbeitskante 130 der Lamellenrakel 100 ist des Weiteren von einer ersten Beschichtung 150 umgeben. Die erste Beschichtung 150 bedeckt die Oberseite 131 der Arbeitskante 130, den Übergangsbereich 125 und einen an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 121 des hinteren Bereichs 120 des Grundkörpers 1 10 vollständig. Ebenso bedeckt die erste Beschichtung 150 die Stirnseite 140, die Unterseite

132 der Arbeitskante 130 und einen an die Unterseite der Arbeitskante 130 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 des Grundkörpers 1 10. Die erste Beschichtung 150 besteht z. B. aus einer Nickel-Phosphor-Legierung mit einem Phosphoranteil von 9 Gew.-%. Darin sind Hartstoffpartikel 160, z. B. aus Siliziumcarbid (SiC), dispergiert. Der Volumenanteil der Hartstoffpartikel 160 beträgt beispielsweise 16 % und eine durchschnittliche Partikelgrösse der Hartstoffpartikel 160 liegt bei ungefähr 1.6 μιτι. Die Schichtdicke der ersten Beschichtung 150 misst im Bereich der Arbeitskante 130 z. B. 15 μ ι, während die Härte z. B. 1200 HV beträgt. Im Bereich der Oberseite 121 und der Unterseite 122 des hinteren Bereichs 120 nimmt die Schichtdicke der ersten Beschichtung 150 kontinuierlich ab, so dass die erste Beschichtung 150 in einer Richtung von der Arbeitskante 130 weg keilförmig ausläuft.

Fig. 2 zeigt eine zweite erfindungsgemässe Lamellenrakel 200 im Querschnitt. Die zweite Lamellenrakel 200 verfügt über einen Grundkörper 210 mit einem hinteren Bereich 220 und einem Arbeitskantenbereich 230 und ist im Wesentlichen baugleich mit der ersten Lamellenrakel 100 aus Fig. 1. Ebenso sind bei der zweiten Lamellenrakel 200 die Oberseite 231 der Arbeitskante 230, der Übergangsbereich 225 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 221 des hinteren Bereichs 220 des Grundkörpers 210 sowie die Stirnseite 240, die Unterseite 232 der Arbeitskante 230 und ein an die Unterseite 232 der Arbeitskante 230 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 222 des hinteren Bereichs 220 des Grundkörpers 210 mit einer Beschichtung 250 überzogen.

Die zweite Beschichtung besteht dabei aus einer Nickel-Phosphor-Legierung mit einer eingemischten Legierungskomponente in Form von Wolfram (W). Der Phosphoranteil beträgt z. B. 10 Gew.-% und der Anteil an Wolfram beispielsweise 5 Gew.- , jeweils gemessen am Gesamtgewicht der Beschichtung 250. Die Schichtdicke der Beschichtung 250 misst im Bereich der Arbeitskante 130 z. B. 15 μιτι, während die Härte z. B. 1200 HV beträgt. Fig. 3 zeigt eine dritte erfindungsgemässe Lamellenrakel 300 im Querschnitt. Die dritte Rakel 300 verfügt über einen Grundkörper 310, welcher im Bereich der Arbeitskante 330 in gleicher Weise wie die erste Rakel aus Fig. 1 mit einer ersten Beschichtung 350 beschichtet ist. Entsprechend ist die Oberseite 331 der Arbeitskante 330, der Übergangsbereich 325 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 321 des hinteren Bereichs 320 des Grundkörpers 310 sowie die Stirnseite 340, die Unterseite 332 der Arbeitskante 330 und ein an die Unterseite 332 der Arbeitskante 330 anschliessenden Teilbereich der Unterseite 322 des hinteren Bereichs 320 des Grundkörpers 310 mit der Beschichtung 350 überzogen. Die erste Beschichtung 350 der dritten Lamellenrakel 300 ist gleich zusammengesetzt und aufgebaut, wie die Beschichtung 150 der ersten Lamellenrakel 100 und enthält entsprechende Hartstoffpartikel 360, z. B. aus Siliziumcarbid.

Zusätzlich liegt bei der dritten Lamellenrakel eine zweite Beschichtung 370 vor, welche die Lamellenrakel 300 vollständig umgibt. Mit anderen Worten, bedeckt die zweite Beschichtung 370 sowohl die erste Beschichtung 350 als auch die Oberseite 321 als auch die Unterseite 322 des hinteren Bereichs 320 des Grundskörpers 310 vollständig.

Die zweite Beschichtung 370 wird beispielsweise durch eine galvanisch abgeschiedene Nickelschicht mit einer Dicke von beispielsweise ca. 2 μηι gebildet. Die zweite Beschichtung 370 besteht im vorliegenden Fall bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus Nickel.

Fig. 4 zeigt eine vierte Lamellenrakel 400 im Querschnitt. Die vierte Lamellenrakel 400 ist im Wesentlichen baugleich mit der dritten Lamellenrakel aus Fig. 3. Im Unterschied zur dritten Rakel 300, verfügt die vierte Rakel 400 jedoch über eine zweite Beschichtung 470, welche lediglich die erste Beschichtung 450 bedeckt. Die zweite Beschichtung 470 umgibt also lediglich die Oberseite 431 der Arbeitskante 430, den Übergangsbereich 425 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 421 des hinteren Bereichs 420 des Grundkörpers 410 sowie die Stirnseite 440, die Unterseite 432 der Arbeitskante 430 und ein an die Unterseite 432 der Arbeitskante 430 anschliessender Teilbereich der Unterseite 422 des hinteren Bereichs 420 des Grundkörpers 410. Der hintere Bereich 420 des Grundkörpers 410 ist entsprechen blank und weder mit der ersten Beschichtung 450 noch mit der zweiten Beschichtung 470 bedeckt.

Im Bereich der Oberseite 421 und der Unterseite 422 des hinteren Bereichs 420 nimmt die Schichtdicke der zweiten Beschichtung 470 kontinuierlich ab, so dass die zweite Beschichtung 470 in einer Richtung von der Arbeitskante 470 weg keilförmig ausläuft.

In Fig. 5 ist eine fünfte erfindungsgemässe Lamellenrakel 500 im Querschnitt dargestellt. Der Grundkörper 510 mit dem hintern Ende 520 und der Arbeitskante 530 ist im Wesentlichen baugleich wie bei der Lamellenrakel 300 aus Fig. 3. Ebenso verfügt die fünfte Rakel 500 über eine erste Beschichtung 550, welche gleich ausgestaltet ist, wie die Beschichtung 350 der dritten Rakel 300. Entsprechend bedeckt die erste Beschichtung 550 der fünften Rakel 500 die Oberseite 531 der Arbeitskante 530, den Übergangsbereich 525 und ein an diesen anschliessenden Teilbereich der Oberseite 521 des hinteren Bereichs 520 des Grundkörpers 510 sowie die Stirnseite 540, die Unterseite 532 der Arbeitskante 530 und ein an die Unterseite 532 der Arbeitskante 530 anschliessender Teilbereich der Unterseite 522 des hinteren Bereichs 520 des Grundkörpers 510.

Wie bei der der dritten Lamellenrakel 300 liegt auch bei der fünften Rakel 500 eine zweite Beschichtung 570 vor, welche die Lamellenrakel 500 vollständig umgibt, so dass die zweite Beschichtung 570 sowohl die erste Beschichtung 550, die Oberseite 521 , als auch die Unterseite 522 des hinteren Bereichs 520 des Grundskörpers 410 vollständig umgibt. Im Gegensatz zur zweiten Beschichtung 370 der dritten Rakel ist die zweite Beschichtung

570 der fünften Rakel 500 jedoch zweischichtig aufgebaut. Die zweite Beschichtung 570 verfügt über eine direkt auf der ersten Beschichtung 550 und den hinteren Bereich 520 des Grundkörpers 510 galvanisch aufgebrachte Grundschicht 571 , welche bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus reinem Nickel besteht. Eine Dicke der Grundschicht 571 beträgt dabei beispielsweise ca. 0.5 μηη. Die auf der Grundschicht

571 aufgebrachte Deckschicht 572 besteht ebenfalls aus einem galvanisch abgeschiedenen Reinnickel, welches aber zusätzlich mit Saccharin versetzt ist. Eine Schichtdicke der zweiten Beschichtung 570, also die Schichtdicke der Grundschicht 571 und die Schichtdicke der Deckschicht 572 zusammen, beträgt im Bereich der Arbeitskante 530 beispielsweise ca. 4 μηη, während die Schichtdicke im hinteren Bereich 520 z. B. ca. 2 μηη misst.

Fig. 6 zeigt eine sechste Lamellenrakel 600 im Querschnitt. Der Grundkörper 610 mit dem hinteren Bereich 620 und die mit einer ersten Beschichtung 650 versehene Arbeitskante 630 sind im Wesentlichen baugleich mit der dritten Rakel 300 aus Fig. 3. Im Unterschied zur dritten Rakel 300 aus Fig. 2 besteht die zweite Beschichtung 670, welche die sechste Rakel 600 vollständig umgibt, jedoch aus einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln 680 aus hexagonalem Bornitrid (hex- BN). Der Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung 670 beträgt z. B. 7 Gew.- , während eine Dicke der zweiten Beschichtung ca. 2 μιτι misst. Die Schmierpartikel 680 weisen eine Partikelgrösse von ca. 100 nm und einen Volumenanteil von ca. 17 % auf.

Fig. 7 zeigt eine siebte Lamellenrakel 700, welche eine Variante der sechsten Rakel 600 aus Fig. 6 darstellt, im Querschnitt. Die Anordnung der ersten Beschichtung 750 und der zweiten Beschichtung 770 auf dem Grundkörper 710 der siebten Rakel 700 ist im Wesentlichen gleich, wie bei der sechsten Rakel 600 aus Fig. 6. Jedoch unterscheiden sich die sechste Rakel 600 und die siebte Rakel 700 hinsichtlich der Zusammensetzung der Beschichtungen.

Die erste Beschichtung 750 der siebten Rakel 700, welche im Wesentlichen die Arbeitskante 730 umgibt, basiert auf einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung mit einer ersten Zusatzkomponente in Form von eingemischtem Wolfram (W). Mit anderen Worten basiert die erste Beschichtung 750 also auf einer Nickel-Phosphor- Wolfram-Legierung. Die Schichtdicke der ersten Beschichtung 750 misst im Bereich der Arbeitskante 730 beispielsweise ca. 12 μητι und der Phosphorgehalt liegt bei etwa 12 Gew.- . In der ersten Beschichtung 750 sind zudem weitere Zusatzkomponenten in Form einer ersten Hartstoffkomponente 760 und einer zweiten Hartstoffkomponente 761 dispergiert. Bei der ersten Hartstoffkomponente 760 handelt es sich z. B. um Diamantpartikel mit einer Partikelgrösse von beispielsweise 100 - 200 nm und einem Volumenanteil von ca. 10 %. Die zweite Hartstoffkomponente besteht beispielsweise aus Siliziumcarbid (SiC) mit einer Partikelgrösse von 1.5 - 2.0 μηη und einem Volumenanteil von ca. 10 %. Die Partikelgrösse der zweiten Hartstoffkomponente 761 (SiC), ist damit grösser als die Partikelgrösse der ersten Hartstoffkomponente 760 (Diamant). Die Härte der ersten Beschichtung 750 liegt bei ca. 1300 HV.

Die zweite Beschichtung 770, welche die siebte Lamellenrakel 700 vollständig umgibt, basiert z. B. auf einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung mit darin dispergierten Schmierpartikeln 780 aus hexagonalem BN (hex-BN). Ein Phosphorgehalt der zweiten Beschichtung beträgt ca. 6 Gew.-% während die Schichtdicke ca. 2 μηη misst und der Volumenanteil der Schmierpartikel 780 bei ungefähr 18 % liegt. Die Partikelgrösse der Schmierpartikel 780 liegt bei ca. 100 nm. Der Phosphorgehalt der Nickel- Phosphorlegierung der zweiten Beschichtung 770 ist somit kleiner als der Phosphorgehalt der Nickel-Phosphorlegierung der ersten Beschichtung 750.

Die vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1 - 7 dargestellten Lamellenrakel sind lediglich als illustrative Beispiele für eine Vielzahl von realisierbaren Ausführungsformen zu verstehen. Weitere konkrete Ausführungsformen sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Zum Verständnis der Tabelle Folgendes: Die Abkürzung "Chem. Ni-P" steht für eine chemisch oder stromlos abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung. Entsprechend bedeutet die Abkürzung "Galv." galvanisch abgeschieden und mit "Galv. Ni-P" ist eine galvanisch abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierung zu verstehen. "P-Gehalt" steht für den Phosphor-Gehalt in einer Nickel-Phosphor-Legierung.

Die in der Tabelle mit "A" bezeichnete Ausführungsform entspricht dabei der in Fig. 1 dargestellten ersten Lamellenrakel 100. Die Ausführungsformen "B" - "G" weisen bis auf die angegebenen und teilweise unterschiedlichen Zusatzkomponenten, Partikelgrössen, Volumenanteil und/oder Schichtdicken einen zur Lamellenrakel 100 analogen Aufbau auf.

Die mit "H" bezeichnete Ausführungsform entspricht der zweiten Lamellenrakel 200 aus Fig. 2, während die mit "I" bezeichnete Ausführungsform der dritten Lamellenrakel 300 aus Fig. 3 entspricht. Die Ausführungsform "J" ist bis auf die unterschiedliche Zusatzkomponente in der ersten Beschichtung im Wesentlichen baugleich mit der dritten Lamellenrakel 300 aus Fig. 3.

Die in Fig. 5 dargestellte Lamellenrakel 500 ist in der Tabelle als Ausführungsform "K" bezeichnet und verfügt entsprechend über eine zweischichtige galvanisch abgeschiedene zweite Beschichtung auf Nickelbasis. Die Ausführungsformen "L" und "M" stellen Varianten der Ausführungsform "K" dar, welche anstelle der zweiten Beschichtung auf Nickelbasis eine zweite Beschichtung in Form einer galvanisch abgeschiedenen Nickel-Phosphor- Legierung aufweisen.

Die Ausführungsform "N" entspricht der in Fig. 6 dargestellten sechsten Lamellenrakel 600. Ausführungsform "O" unterscheidet sich von der Ausführungsform "N" insbesondere durch kubisches Bornitrid (kub-BN) anstelle von hexagonalem Bornitrid (hex-BN) in der zweiten Beschichtung. Dabei ist zu beachten, dass die Partikelgrösse des kubischen Bornitrids wesentlich grösser ist, als die Partikelgrösse des hexagonalen Bornitrids.

Schliesslich entspricht Ausführungsform "P" der siebten Lamellenrakel 700 aus Fig. 7.

Fig. 8 veranschaulicht ein Verfahren 800 zur Herstellung einer Lamellenrakel, wie sie z. B. in Fig. 5 abgebildet ist. Dabei wird in einem ersten Schritt 801 die mit der Nickel-Phosphor- Legierung bzw. der ersten Beschichtung 550 zu beschichtende Arbeitskante 530 des Grundkörpers 510 beispielsweise in ein geeignetes und an sich bekanntes wässriges Elektrolytbad mit darin suspendierten Hartstoffpartikeln 560 eingetaucht, wobei Nickelionen aus einem Nickelsalz, z. B. Nickelsulfat, durch ein Reduktionsmittel, z. B. Natriumhypophosph.it, in wässriger Umgebung zu elementarem Nickel reduziert und auf der Arbeitskante 530 unter Ausbildung einer Nickel-Phosphor-Legierung und gleichzeitiger Einbettung der Hartstoff partikel 560 abgeschieden werden. Dies geschieht ohne das Anlegen einer elektrischen Spannung bzw. vollständig stromlos unter mässig sauren Bedingungen (pH 4 - 6.5) und bei erhöhten Temperaturen von beispielsweise 70 - 95°C.

In einem zweiten Schritt 802 wird z. B. zuerst ein erstes galvanisches Elektrolytbad auf wässriger Basis mit Nickelchlorid und Salzsäure bei einem pH von ungefähr 1 vorgelegt. Anschliessend wird der Grundkörper 510 mit der bereits im ersten Schritt aufgebrachten ersten Beschichtung 550 vollständig in das Elektrolytbad eingetaucht in an sich bekannter Weise mit von aussen zugeführtem elektrischen Strom eine Grundschicht 571 der zweiten Beschichtung 570 abgeschieden. Anschliessend wird in einem zweiten galvanischen Elektrolytbad auf wässriger Basis mit Nickel, Nickelsulfat, Nickelchlorid, Borsäure und Saccharin bei einem pH von 3.7 in an sich bekannter Weise eine Deckschicht 572 abgeschieden. In einem dritten Schritt 803 wird der mit der ersten Beschichtung 550 und der zweiten Beschichtung 570 versehene Grundkörper 510 während beispielsweise zwei Stunden und bei einer Temperatur von 300°C einer Wärmebehandlung zugeführt. Zum Schluss wird die fertige Lamellenrakel 500 abgekühlt und ist damit einsatzbereit.

Wird eine Rakel ohne zweite Beschichtung hergestellt, entfällt der zweite Schritt 802 und der dritte Schritt wird entsprechend ohne die zweite Beschichtung durchgeführt. Zur Herstellung einer Rakel, welche eine zweite Beschichtung auf der Basis einer stromlos abgeschiedenen Nickel-Phosphor-Legierung aufweist, wird im zweiten Schritt 802 eine zum ersten Schritt 801 analoge Beschichtung vorgenommen. Ist als Zusatzkomponente zur Verbesserung des Verschleissverhaltens Wolfram (W) vorgesehen, erfolgt die Abscheidung der betreffenden Beschichtung gemäss dem ersten Schritt 801 insbesondere bei einem pH von 8 - 9.

Wie sich in Testversuchen gezeigt hat, weisen die in den Fig. 1 - 7 abgebildeten Lamellenrakel 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 sowie die zusätzlich in der Tabelle 1 aufgeführten Lamellenrakel eine sehr hohe Verschleissfestigkeit und Stabilität auf und ermöglichen ein äusserst exaktes Abstreichen, insbesondere von Druckfarbe. Letzteres über die gesamte Lebensdauer der Rakeln.

Zum Vergleich wurde ein identischer Grundkörper wie bei der Lamellenrakel 100 aus Fig. 1 beschrieben in einem ersten Vergleichsversuch im Bereich der Arbeitskante lediglich mit einer ersten Beschichtung aus einer reinen Nickel-Phosphor-Legierung versehen und dabei auf die Zusatzkomponente zur Steigerung der Verschleissfestigkeit in Form der Hartstoffpartikel aus SiC verzichtet. Wie sich gezeigt hat, weisen derartige Rakel eine signifikant schlechtere Verschleissfestigkeit und Stabilität auf, als die in den Fig. 1 - 7 gezeigten Rakel. In weiteren Testversuchen wurde bei den Lamellenrakel 300, 500, 600, 700 aus den Fig. 3, 5, 6 und 7 jeweils auf die Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens verzichtet. Auch derartige Rakel weisen eine signifikant schlechtere Verschleissfestigkeit auf als die in den Fig. 3, 5, 6 und 7 gezeigten Rakel.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und das Herstellungsverfahren sind jedoch lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgewandelt werden können.

So können die Grundkörper 1 10, 210, 310, 410, 510, 610, 710 der Rakel aus den Fig. 1 - 7 auch aus einem anderen Material, wie z. B. rostfreiem Stahl oder einem Karbon-Stahl, gefertigt sein. In diesem Fall kann es aus ökonomischen Gründen vorteilhaft sein, die zweiten Beschichtungen lediglich im Bereich der Arbeitskanten 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 anzubringen, um den Materialverbrauch bei der Beschichtung zu reduzieren. Grundsätzlich können die Grundkörper der Rakel aus den Fig. 1 - 7 aber auch aus einem nichtmetallischen Material, wie z. B. Kunststoffen, bestehen. Dies kann insbesondere für Anwendungen im Flexodruck vorteilhaft sein. Es ist auch möglich, anstelle der in den Fig. 1 - 7 gezeigten Grundkörpern jeweils Grundkörper mit einer anderen Form zu verwenden. Insbesondere können die Grundkörper eine keilförmige Arbeitskante oder einen nicht verjüngten Querschnitt mit abgerundeter Arbeitskante aufweisen. Die freien Stirnseiten 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740 der Arbeitskanten 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730 können beispielsweise auch vollständig abgerundet ausgeformt sein.

Des Weiteren können die erfindungsgemässen Rakel aus den Fig. 1 - 7 auch anders dimensioniert sein. So können beispielsweise die Dicken der Arbeitsbereiche 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, gemessen von den jeweiligen Oberseiten 131 ...731 zu den jeweiligen Unterseiten 132, 232, ... 732, in einem Bereich von beispielsweise 0.040 - 0.200 mm variieren.

Ebenso können die Beschichtungen der Rakel aus den Fig. 1 - 7 weitere Legierungskomponenten und/oder zusätzliche Stoffe, wie z. B. Metallatome, Nichtmetallatome, anorganische Verbindungen und/oder organische Verbindungen, enthalten. Die zusätzlichen Stoffe können dabei auch partikelförmig sein.

Sämtliche der in den Figuren 1 - 7 gezeigten Rakel können beispielsweise mit weiteren Beschichtungen überzogen werden. Die weiteren Beschichtungen können im Bereich der Arbeitskanten und/oder der hinteren Bereiche vorliegen und z. B. die Verschleissfestigkeit der Arbeitskanten verbessern und/oder die hinteren Bereich vor Einflüssen durch aggressive Chemikalien schützen. Grundsätzlich kann es sich dabei auch um Beschichtungen aus Kunststoffen handeln.

Bei der Rakel 200 aus Fig. 2 ist es des Weiteren auch möglich, eine zweite Beschichtung auf die bereits bestehende erste Beschichtung 250 aufzubringen und in der zweiten Beschichtung Zusatzkomponenten zur Verbesserung des Verschleissverhaltens, z. B. partikelförmige Zusatzkomponenten, einzubringen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass neuartige Rakel geschaffen wurden, welche sich durch eine äusserst hohe Verschleissfestigkeit auszeichnen und während der gesamten Lebensdauer ein gleichmässiges und streifenfreies Abstreichen von Druckfarbe ermöglichen. Zugleich lassen sich die erfindungsgemässen Rakel in unterschiedlichsten Ausführungsformen realisieren, so dass sie gezielt an spezifische Verwendungszwecke angepasst werden können.