CN101883876A - 用于石板印刷印版载体的铝带及其制造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造用于石板印刷印版载体的铝带的方法，其中，铝带由轧制锭制成，该轧制锭在可选的均质化处理之后被热轧至2mm至7mm的厚度，并被冷轧至0.15mm至0.5mm的最终厚度。此外，本发明涉及相应制造的厚度为0.15mm至0.5mm的铝带以及由本发明的铝带制造的印版载体。本发明的任务是提供一种用于制造石板印刷印版载体的铝带的方法，该任务如此解决，即，铝带由铝合金构成，该铝合金含有以下用重量百分比示出的合金成分：0.3％＜Fe＜0.4％，0.2％＜Mg＜1.0％，0.05％＜Si＜0.25％，Mn＜0.1％，可选地Mn＜0.05％，Cu＜0.04％，剩余Al以及不可避免的杂质，单种最大为0.05％，总和最大为0.15％；在冷轧期间以1.5mm至0.5mm的厚度进行中间退火，该铝带接着通过冷轧轧至0.15mm至0.5mm的最终厚度，并且为进一步处理成石板印刷印版载体而在轧硬状态下将铝带卷起。

Description

用于石板印刷印版载体的铝带及其制造

技术领域

本发明涉及一种用于制造石板印刷印版载体的铝带的方法，其中，铝带由轧制锭制成，该轧制锭在可选的均质化处理之后被热轧至2mm至7mm的厚度，并被冷轧至0.15mm至0.5mm的最终厚度。

此外，本发明涉及一种由上述方法制造的厚度为0.15mm至0.5mm的铝带以及由本发明的铝带制造的印版载体。

背景技术

对用于制造石板印刷印版载体的铝带的质量要求很高。用于制造石板印刷印版载体的铝带通常用电化学法粗糙化，该方法应当导致覆盖表面的粗糙化和没有条纹影响的无定形结构的外观。粗糙化的结构对于涂上光敏层是重要的，该光敏层接着被曝光。使该光敏层然后在220℃至300℃的温度条件下烘烤3至10分钟，其中，烘烤时间的典型组合为例如240℃条件下10分钟，260℃条件下6分钟和260℃条件下4分钟。印版载体必须在烘烤后尽可能少地降低抗拉强度，以至于使该印版载体容易处理并容易在印刷装置中夹紧。同时印版载体以及由此相应地待制造的铝带具有尽可能高的交变弯曲耐受度，以至于几乎可以排除由于印版机械负荷而导致的板破裂。迄今为止传统铝带很好地满足了这些要求。为提高产量，越来越多地使用印刷机，这就要求，使印版载体要如此夹紧，即，它在横向相对于轧制方向上弯曲并且在横向相对于轧制方向上受到机械负载。同时较大石板印刷印版载体的处理随增加的尺寸和保持同样的抗拉强度变得越来越难。

例如由可以追溯到本申请人的欧洲专利EP 1 065 071 B1已知用于制造石板印刷印版载体的带体，其特征在于，在烘烤过程之后良好的可粗糙性结合较高的交变弯曲耐受度以及足够的热稳定性。由于印刷机增加的尺寸和由此导致的所需要印版载体的扩大有这个必要：对已知的铝合金和由它制造的印刷印版载体的特性加以改善。例如通过改变铝合金来实现简单地提高抗拉强度，这不会导致期望的成功，这是因为在高抗拉强度下铝带的卷曲校正变得更难了。这通常在烘烤过程之前在轧硬状态下进行。

发明内容

由此得出，本发明的目的在于，提供一种用于制造石板印刷印版载体的铝带的方法以及一种相应的铝带，由该铝带可以制造超大的印版载体，该印版载体容易进行处理且仅显示出极小的板破裂倾向。根据本发明的第一技术方案，上面示出的任务根据本方法如此解决，即，该铝带由铝合金构成，铝合金含有下列用重量百分比表示的合金成分：

0.3％≤Fe≤0.4％，

0.2％≤Mg≤1.0％，

0.05％≤Si≤0.25％，

Mn≤0.1％，可选地Mn≤0.05％，

Cu≤0.04％，

剩余Al以及不可避免的杂质，单种最大为0.05％，总和最大为0.15％，在冷轧期间以1.5mm至0.5mm的厚度进行中间退火，该铝带接着通过冷轧处理轧至0.15mm至0.5mm的最终厚度，并且为进一步处理成石板印刷印版载体而在轧硬状态下将铝带卷起。

根据本发明制造的铝带伴随很高的交变弯曲耐受度和同时非常好的热稳定性还提供了一个适度的强度提高。由于适度的强度提高，可以毫无困难地进行卷曲校正。同时在烘烤状态下印版的处理也很简单，例如在印刷机中的夹紧处理，这是因为以本发明的方法得到了铝带良好的热稳定性。如果采用铝带制造很大的石板印刷印版载体，那么优选在中间退火处理之后将铝带冷轧至0.25至0.5mm的最终厚度。根据本发明制造的用于超大石板印刷印版载体的铝带的特殊的适应性在于，由于很小的滚落度(Abwal zgrade)和提高的镁份额而提供了更高的强度和交变弯曲耐受度，这样简化了处理并实现了改善的印版载体的使用寿命。锰在合金中为热稳定性作出贡献。然而在多于0.1重量％的含量下结合其他合金组成部分，特别是镁份额，就会显示出可粗糙化的问题。当锰份额不超过0.05重量％时达到了良好的热稳定性和粗糙特性之间的折衷。

根据本发明方法的第一设计方案，铝合金具有0.4重量％至1.0重量％，优选0.6重量％至1重量％的Mg含量。用于制造石板印刷印版载体的铝合金的高至极高的Mg含量提供了所制造的印版载体的横向相对于轧制方向上的明显更高的交变弯曲耐受度。同时与本领域技术人员的预期相反，用相应的铝合金制造的带体的粗糙化没有问题。更高的Mg含量在同时保持或增大抗拉强度值的情况下实现了在中间退火之后滚落度的降低，特别还在横向相对于轧制方向上。

如果铝合金根据本发明下一个替代的设计方案具有0.25重量％至0.6重量％，优选0.3重量％至0.4重量％的Mg含量，那么可以在高交变弯曲耐受度下提供良好的强度值。这特别适用在0.4重量％至0.6重量％的Mg含量的条件下。

根据本发明的设计方案，本发明的特性可以特别以可靠的方法如此获得，即，铝合金附加具有最大0.05重量％、优选最大0.015重量％的钛(Ti)含量，最大0.05重量％的锌(Zn)含量，以及少于100ppm、优选最大50ppm的铬(Cr)含量。钛通常在浇铸时用于晶粒细化。然而提高的Ti含量却导致浇铸问题。锌影响可粗糙性，因此其含量应为最大0.05重量％。在提高的Zn含量的情况下由于使石板印刷印版载体粗糙化时的非均质性会导致典型的问题。铬是阻止再结晶的并且因而应当在铝合金中具有少于100ppm，优选最大50ppm的很小份额。

通过在250℃至550℃的范围调整热轧温度，其中，热带最终温度为280℃至350℃，得到了在热轧时表面连续的再结晶，这样例如保证了制造石板印刷印版载体期间良好的壁表面的可粗糙性。

优选在中间退火期间铝带金属温度为200℃至450℃。然后将铝带保持在该金属温度至少一至两小时。这通常在分层式烘炉中进行。通过在该温度范围内的中间退火，使铝带的继续处理可以在复原或者再结晶状态或者两者的组合状态下进行。再结晶大体从300℃至350℃的温度开始，其中，该温度依赖于制造参数，特别依赖于产生的加工硬化。相反，通过在较低温度条件下的复原退火仅可以实现强化的降低，以便可以在复原退火之后达到很小的滚落度。然而，取决于中间退火之后各自的滚落度和合金成分，必要的还可以是：采用再结晶退火作为中间退火。

根据本发明的第二技术方案，上面示出的任务通过这种类型的用于制造石板印刷印版载体的铝带得到了解决，该铝带由铝合金构成，铝合金含有以下用重量％示出的合金成分：

0.3％≤Fe≤0.4％，

0.2％≤Mg≤1.0％，

0.05％≤Si≤0.25％，

Mn≤0.1％，可选地Mn≤0.05％，

Cu≤0.04％，

剩余Al以及不可避免的杂质，单种最大为0.05％，总和最大为0.15％；该铝带在交变弯曲测试中在横向相对于轧制方向上的交变弯曲耐受度为至少1850个循环。

在交变弯曲测试中从铝带上剪下一条带体，并且使该带体在两个半径为30mm的圆柱形节段之间来回弯曲。相对于迄今制造的用于石板印刷印版载体的铝带，本发明的铝带在烘烤过程之后实现多于1850个弯曲循环，即使是在横向相对于轧制方向上，这就意味着相对于迄今使用的标准合金实现了超过70％的上升。此外，本发明的铝带在轧硬以及烘烤状态下多于1850的高弯曲循环数显示了，基于由机械负载产生的板破裂倾向在横向或者纵向相对于轧制方向上夹紧石板印刷印版载体上表现得很小。

优选铝带在轧硬状态下纵向相对于轧制方向上的抗拉强度为200MPa，以至于根据本发明的铝板的卷曲可以进一步以简单的方式校正。抗拉强度值的上升优选伴随着良好的热稳定性，其显示了在烘烤过程后纵向或者横向相对于轧制方向上的至少145MPa的抗拉强度。在烘烤过程之后，由铝带制造的石板印刷印版载体的处理也是良好的。当然，对于很大的石板印刷印版载体可以通过烘烤之后提高的强度而简化印版的处理。在提高的Mg含量的条件下可以通过降低中间退火厚度来实现轧硬状态下最大200MPa的抗拉强度值，该厚度例如为少于1.1mm。交变弯曲耐受度由此不受影响。

Mg含量为0.25重量％至0.6重量％，优选0.3重量％至0.4重量％的铝带实现了在轧硬状态下足够高的抗拉强度值，这是因为例如在很小的滚落度下在中间退火之后达到了铝带的必要的强度值。Mg含量为0.4重量％至0.6重量％的铝带在保持同样的可粗糙度特性和改善的抗拉强度特性的条件下表现出横向相对于轧制方向上的交变弯曲耐受度的上升。

本发明的铝带的替代的设计方案具有0.4重量％至1.0重量％、优选0.6重量％至1.0重量％的Mg含量。带有这个提高的Mg含量的铝带表现出极好的横向相对于轧制方向上的交变弯曲耐受度，并且与本领域技术人员预期相反，在粗糙化期间并没有导致条纹化。但是，中间退火厚度必须要进行调适，以便在最大交变弯曲耐受度特性的条件下实现小于200MPa的理想抗拉强度值。

根据本发明的铝带的另外的设计方案，完成制造的铝带的特性以可靠的方法这样来实现，即，铝合金具有最大0.05重量％、优选最大0.015重量％的Ti含量，最大0.05重量％的Zn含量，和少于100ppm、优选最大10ppm的Cr含量。

厚度为0.25至0.5mm的铝带可以根据本发明的铝带的最后一个实施例以特别好的效果制成超大印版载体，并以简单方式进行加工和处理。

根据本发明的第三技术方案，上面所述的任务通过印版载体得到了解决，该印版载体由根据本发明的铝带制成。关于本发明的印版的优点在上述用于制造铝带的方法以及本发明铝带的实施例中得到了证明。

当然，本发明还提供了进一步扩展和设计的多个用于制造石板印刷印版载体的铝带的方法、用于石板印刷印版载体的铝带以及印版载体的技术方案。对此，一方面在权利要求1和7的从属权利要求中进行了说明，而且还由与附图相结合的具体实施例的描述得到证明。

附图说明

在附图中，唯一的附图示出了用于检验交变弯曲耐受度的交变弯曲测试的图示。

具体实施方式

下面示出了传统的用于制造石板印刷印版载体的铝带与两条根据本发明的铝带以及一条对照铝带之间的比较，该对照铝带同样适合于是石板印版的制造。表1示出了不同的测试铝带的合金成分。

表1

合金-编号	Fe	Mn	Mg	Si	Cu	重量％
							Vref	0.32	-	0.17	0.12	7ppm	现有技术
VF583	0.3	0.0291	0.97	0.11	0.0233	本发明
							V582	0.36	0.0034	0.3	0.09	3ppm	本发明
V581	0.36	0.018	0.2	0.08	5ppm	本发明
							V580	0.4	0.10	0.11	0.08	＜10ppm	对照

表1示出了所研究铝带的主要合金组成，此外，不同的试验合金具有少于0.015重量％的Ti含量，少于0.05重量％的Zn含量以及少于100ppm的Cr含量。由不同铝合金铸成的轧制锭(Walzbarren)在轧制前进行均质化，其中轧制锭在580℃的温度条件下退火超过4小时。接着在250℃至550℃温度条件下进行热轧，其中热带最终温度为280℃至350℃。由合金Vref构成的铝热带在冷轧期间以2至2.4mm的厚度进行中间退火，其中冷轧带在300至450℃的温度条件下暴露一至两小时。在相同的中间退火温度条件下，铝带V581、V582和V583的中间退火厚度仅为0.9至1.2mm，如表2所示。相反地，由合金V580构成的铝带没有进行中间退火。由于经过中间退火的带冷轧至最终厚度，而没有进行最后的最终退火，所以使该带在轧硬的状态下卷起。

表2

合金-编号	热带最终厚度	中间退火厚度	最终厚度	状态
					Vref	3-4mm	2-2.4mm	0.29mm	轧硬
VF583	3-4mm	0.9-1.2mm	0.28mm	轧硬
					V582	3-4mm	0.9-1.2mm	0.28mm	轧硬
V581	3-4mm	0.9-1.2mm	0.28mm	轧硬
					V580	3-4mm	-	0.28mm	轧硬

对相应制造的用于石板印刷印版载体的铝带以及石带进行进一步的测试。所有五条铝带通过极好的粗糙法来表现出特征。此外在轧硬状态下测试了抗拉强度。为测试印版、特别是超大石板印刷印版的实际操作，测量了在240℃条件下10分钟烘烤过程之后的抗拉强度。额外进行了交变弯曲测试，其中采用了图1示意性示出的试验设置。

图1a)示出了所采用的交变弯曲测试装置1的构造的截面示意图，其用于研究本发明铝带的交变弯曲耐受度。在交变弯曲测试装置1中，将所制造的用于石板印刷印版载体的铝带的试样2固定在一个活动节段3以及固定节段4上。在交变弯曲测试中在固定节段4上该节段通过滚轧运动而来回运动，以至于试样2在垂直于试样2延伸方向上经受弯曲。图1b)示意性示出了不同的弯曲状态。试样2在纵向或者横向相对于所制造的石板印刷印版载体的铝带的轧制方向上被剪切。节段3、4的半径为30mm。

根据DIN测量抗拉强度。表3a和3b示出了在轧硬状态下以及烘烤过程之后的抗拉强度测量的结果以及交变弯曲耐受度测试结果。

表3a

Vref	198	201	154	154
					VF583	212	223	179	185
V582	184	201	153	161
					V581	177	192	145	155
V580	218	228	157	169

表3b

这显示了，传统铝带具有用于烘烤过程前校正卷曲并在烘烤过程后处理石板印刷印版载体的足够的抗拉强度以及纵向相对于轧制方向的交变弯曲耐受度。然而，传统制造的铝带(Vref)在横向相对于轧制方向上仅达到了1500个弯曲循环。相反，本发明的铝带V582、V581对于烘烤后的卷曲校正和印版处理显示了极好的抗拉强度和极高的交变弯曲耐受度。对照合金V582，达到了高出78％的弯曲循环数。与之对照，对照铝带V580虽然同样示出了良好的交变弯曲耐受度值。但是，纵向以及横向相对于轧制方向的218以及228MPa的极高的抗拉强度使烘烤石板印刷印版载体光层之前的卷曲校正困难化了。

由本发明的铝合金VF583构成的铝带同样显示了纵向以及横向相对于轧制方向的212MPa和223MPa的提高的抗拉强度值。在烘烤过程后在横向相对于轧制方向的交变弯曲耐受度的上升非常明确地为对照材料的约2.47倍。在烘烤过程后纵向相对于轧制方向的交变弯曲耐受度的上升为1.27倍。伴随不成问题的可粗糙性得到了铝合金VF583对于超大、横向相对于轧制方向夹紧的印版载体的出色性能。这是由此得出，即，改善的交变弯曲耐受度特性是由合金VF583的提高的0.97重量％的Mg含量造成的。在没有使交变弯曲耐受度特性恶化的情况下，合金VF583的抗拉强度值还可以通过进一步减小中间退火厚度、例如以0.9mm至少于1.1mm而进一步降低。

在用于负性印版的轧硬状态下显示了特别是在纵向相对于轧制方向的交变弯曲耐受度的明显改善。横向相对于轧制方向的该值同样有所提高。这特别是对铝合金VF583有效，该合金在横向相对于轧制方向上在轧硬状态下实现了最大数量的弯曲循环。

这显示出，通过特别适合较大石板印刷印版载体要求的铝合金的选择、结合所选的方法参数，实现了明显改善的石板印刷印版载体的制造，该石板印刷印版载体即使采用超大尺寸，即当该石板印刷印版载体在横向相对于轧制方向上被夹紧时，也可以以简单方式得到处理并仍然防止板破裂。

Claims (13)

1.一种用于制造石板印刷印版载体的铝带的方法，其中，所述铝带由轧制锭制成，所述轧制锭在可选的均质化处理之后被热轧至2至7mm的厚度，并通过热带的冷轧处理将铝带冷轧至0.15至0.5mm的最终厚度，其特征在于，所述铝带由铝合金构成，所述铝合金含有下列用重量百分比表示的合金成分：

0.3％≤铁≤0.4％，

0.2％≤镁≤1.0％，

0.05％≤硅≤0.25％，

锰≤0.1％，可选地锰≤0.05％，

铜≤0.04％，

剩余铝以及不可避免的杂质，单种最大为0.05％，总和最大为0.15％；在冷轧期间以1.5mm至0.5mm的厚度进行中间退火，所述铝带接着通过冷轧处理轧至0.15mm至0.5mm的最终厚度，并且为进一步处理成石板印刷印版载体而在轧硬状态下将所述铝带卷起。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金具有0.4重量％至1.0重量％的镁含量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金具有0.25重量％至0.6重量％的镁含量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述铝合金具有最大0.05重量％的钛含量，最大0.05重量％的锌含量，和少于100ppm的铬含量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在250℃至550℃温度条件下进行热轧处理，其中，热带最终温度为280℃至350℃。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在中间退火期间金属温度为200℃至450℃，并且将铝带保持在所述金属温度至少一至两小时。

7.一种用于制造石板印刷印版载体的铝带，其厚度为0.15mm至0.5mm，所述铝带特别是根据权利要求1至6中任意一项所述的方法来制造，其特征在于，所述铝带由铝合金构成，所述铝合金含有以下用重量百分比示出的合金成分：

0.3％≤铁≤0.4％，

0.2％≤镁≤1.0％，

0.05％≤硅≤0.25％，

锰≤0.1％，可选地锰≤0.05％，

铜≤0.04％，

剩余铝以及不可避免的杂质，单种最大为0.05％，总和最大为0.15％，并且，所述铝带在交变弯曲测试中在横向相对于轧制方向上的交变弯曲耐受度为至少1850个循环。

8.根据权利要求7所述的铝带，其特征在于，所述铝带在轧硬状态下纵向相对于轧制方向的抗拉强度为200MPa，在烘烤过程后纵向或者横向相对于轧制方向的抗拉强度为至少145MPa。

9.根据权利要求7或8所述的铝带，其特征在于，所述铝合金具有0.25重量％至0.6重量％的镁含量。

10.根据权利要求7或8所述的铝带，其特征在于，所述铝合金具有0.4重量％至1.0重量％的镁含量。

11.根据权利要求7至10中任意一项所述的铝带，其特征在于，所述铝合金具有最大0.05重量％的钛含量，最大0.05重量％的锌含量，和少于50ppm的铬含量。

12.根据权利要求7至11中任意一项所述的铝带，其特征在于，所述铝带厚度为0.25至0.5mm。

13.由根据权利要求7至12中任意一项所述的铝带制造的印版载体。

Images