CN115213250A - 一种连续铸轧法生产的ctp彩印版基用铝带及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带及其制造方法，包括以下步骤：S1、熔炼；S2、连续铸轧；S3、粗轧；S4、中间低温退火；S5、中轧；S6、风机吹扫冷却；S7、纵剪切边；S8、成品精轧；S9、拉矫清洗；所述铝带的成分包括：Si0.01～0.09％，Fe0.35～0.55％，Cu0.001～0.005％，Mn0.001～0.005％，Mg0.1～0.3％，Zn0.005～0.01％，Ti0.01～0.06％，Ni0.001～0.005％，Ga0.001～0.020％，余量为Al。通过本制备方法制备得到的材料具有强度高、版型佳、表面划伤少、耐烤版热软化性强的特点；版基砂目电解时电流密度降低，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀细化，能进一步提升印刷图像的清晰性和耐印刷性，适用于高档CTP彩印版基。
Description
技术领域
本发明涉及一种CTP彩印版基用铝带及其制造方法，更具体的是涉及一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带及其制造方法。
背景技术
近年来，随着科学技术的迅猛发展以及人民生活水平质量的提高，高档彩色印刷的需求市场快速扩大。CTP印版多用于高档彩色印刷，区别于传统的PS版，其对表面砂目的要求更细，表面要求更高。CTP版对铝版基表观的基本要求是洁净、平整，无裂纹、腐蚀坑、点、通气孔、擦划伤、折伤、印痕、起皮、松枝状花纹、油痕等弊病；表面不允许有非金属压入及粘伤、横皮、横纹等缺陷；不允许有轻微色差、亮条等问题；不能有鼓包、荷叶边等现象。而传统的PS版可以忽略上述问题，主要原因是CTP设备采用扫描成像，不像PS版晒版是采取抽真空方式可使版面与胶片密合，如版材平整度差，将影响激光成像质量。
目前，市场上高质量CTP版基材料基本均采用热轧法生产，工艺流程长导致生产金属占用时间长，且需要铸锭头尾锯切及铣面等大大降低了成品率，热轧生产过程需要均匀化及高温预热，能耗大，不符合目前国家低碳发展的大趋势要求；同时热轧生产的CTP版基材料普遍存在表面划伤大、板型平整度低、烤版后性能下降明显影响成像质量等问题。
发明内容
为解决CTP版采用热轧法所出现的生产金属占用时间长、成品率低、能耗大、且采用热轧法生产的基材表面质量有损伤、板型平整度低以及烤版后性能下降莹亮成像质量等问题，本发明提供了一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带及其制造方法。
具体方案如下：
一种连续铸轧法生产的高档CTP彩印版基用铝带的制造方法，包括如下步骤：
S1、熔炼：按照成分比例将物料进行融化，在熔炼炉中添加颗粒状精炼剂，精炼气体采用氮气；
S2、连续铸轧：设置铸轧速度为850～950mm/min，前箱温度控制在720±5℃，铸轧区长度为40～60mm；
S3、粗轧：按照6.5～4.4进行轧制；
S4、中间低温退火，在轧制一道次后进行中间退火，通过完全再结晶组织的变化，过饱和元素充分析出，形成形核质点细化晶粒，退火时采用低温，能够有效防止再结晶后晶粒吞并长大现象的发生，有利于后续点解砂目均匀细小化颗粒的形成，避免了局部元素固溶量大或者偏析导致点解砂目大腐蚀坑的形成，保证成品表面质量；
S5、中轧：按照4.4～2.3～1.3～0.8～0.5进行轧制；
S6、冷却：使用风机进行吹扫冷却，通过增加冷却步骤使成品获得较优的板型；
S7、纵剪切边：按照成品规格预留缩边量；
S8、成品精轧：按照0.5～0.38～0.265进行轧制；轧制油控制胶质≤15g/L，辊粗糙度Ra为0.28μm；
S9、拉矫清洗：采用脱脂清洗，同时对清洗液水箱中沉积物及辊系表面残留物进行清理，通过上述处理避免了成品表面出现亮斑、色差以及擦划伤等缺陷。
优选的，S4中间退火的具体工艺步骤为：
采用2～5h炉气升温至250～280℃，再转炉气500～550℃保温至金属低点温度达到345～355℃，后转炉气温度至350℃，保温3h出炉冷却，炉内吹洗开启30％。
优选的，S1中成分比例具体为Si 0.01～0.09％，Fe 0.35～0.55％，Cu 0.001～0.005％，Mn 0.001～0.005％，Mg 0.1～0.3％，Zn 0.005～0.01％，Ti 0.01～0.06％，Ni0.001～0.005％，Ga 0.001～0.020％，余量为Al。
其中Mg元素以镁锭的方式进行添加，Fe以中间合金的形式添加，通过对Mg和Fe元素合金化设计，固溶强化提升材料的基体强度、抗拉强度以及延伸率。
优选的，S3粗轧、S5中轧和S8成品精轧进行轧制时，每两道次连续轧制后静置冷却8h以上。
优选的，S6中使用风机进行吹扫冷却至温度低于60℃。
通过上述制备方法制备得到的CTP彩印版基用铝带，成品厚度为0.2～0.35mm，状态为H18/9态，抗拉强度200MPa以上，烤版后抗拉强度超过165MPa。
有益效果：
(1)本发明提供的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，以合金的方式添加Mg元素和Fe元素，通过固溶强化提升材料的基体强度、抗拉强度以及延伸率；其中抗拉强度可达200～220MPa，延伸率达2～8％。
(2)通过在轧制过程中对工艺油、轧辊粗糙度、中间冷却以及轧制道次的工艺参数进行优化，使成品获得较优的板型；通过在拉矫清洗步骤中设置脱脂拉矫清洗及辊系清理避免表面出现亮斑、色差以及擦划伤等缺陷。
(3)本发明的轧制道次相比于常规铸轧法工艺设计，减少了道次，因此每个道次的轧制压下量有所增加，通过增加每个道次的轧制量增加组织中晶粒的破损程度，得到更为细化的轧制态组织，更有利于后续细小均匀性电解砂目的形成，对常规工艺中经常出现的亮晶、五级晶粒有很明显的改善作用，同时减少道次后有利于进一步缩短生产流程、降低电耗等生产成本；同时在轧制一道次后进行中间退火，通过完全再结晶组织的变化，过饱和元素充分析出，形成形核质点细化晶粒，退火时采用低温，能够有效防止再结晶后晶粒吞并长大现象的发生，有利于后续点解砂目均匀细小化颗粒的形成，避免了局部元素固溶量大或者偏析导致点解砂目大腐蚀坑的形成，保证成品表面质量，更适应高质量CTP的市场需求。
(4)烤版后砂目点解电流降低5～10％，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀细化，大大提升印刷图像的清晰性和耐印刷性，因此非常适合应用于高端CTP彩印版基用铝带及制造。
(5)本发明通过绿色短流程的连续铸轧工艺代替传统CTP彩印版基用铝带所使用的热轧法，从而带来生产周期大幅缩短、成品率大幅提升，节能损耗明显。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种连续铸轧法生产的高档CTP彩印版基用铝带，按步骤如下生产：
①熔炼：按照本发明成分比例进行配料融化，具体为Si 0.07％，Fe 0.39％，Cu0.004％，Mn 0.004％，Mg0.12％，Zn0.008％，Ti0.02％，Ni0.003％，Ga0.015％，余量为Al，配料废料比控制0％，精炼剂采用颗粒精炼剂，Mg元素以镁锭方式加入熔炼炉，精炼气体采用氮气。
②连续铸轧：铸轧速度为870mm/min，前箱温度控制在722℃，铸轧区长度45mm，铸轧卷坯料规格6.6*1160mm。
③粗轧：开坯至中间退火位置厚度，轧制道次6.5-4.4mm，轧辊粗糙度采用Ra0.35μm，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油。
④中间低温退火：退火工艺采用4h炉气升温至265℃，再转炉气530℃保温至金属温度低点温度达到345℃，后转炉气温度至350℃，保温3h出炉冷却，炉内吹洗开启30％。
⑤中轧：按照道次4.4-2.3-1.3-0.8-0.5中轧至切边位置厚度规格，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油，轧制至1.3mm厚度规格时冷却8h，轧辊粗糙度采用Ra0.35μm。
⑥风机吹扫冷却；风机吹扫冷却需保证卷料温度冷却至52℃后再上机进行切边。
⑦纵剪切边：切边需要按照成品规格预留缩边量，缩边量预留2mm。
⑧成品精轧：按照道次0.5-0.38-0.265成品精轧，轧制油需要控制胶质≤15g/L，成品轧机辊粗糙度Ra0.28μm，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油。
⑨拉矫清洗：采用脱脂清洗，温度控制42℃，同时需要对清洗液水箱中沉积物及辊系表面残留物需要进行清理。
生产周期11天，成品率91％。
本案例方法制得的高档CTP彩印版基用铝带抗拉强度204Mpa，延伸率可达3.1％，版型好无边部翘曲翻边，表面无亮斑、色差、擦划伤等缺陷，经280℃*5min客户烤版后抗拉强度稳定在171MPa，砂目点解电流降低5.6％，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀细化，无粗化大坑产生，表面印刷无污染。
实施例2
一种连续铸轧法生产的高档CTP彩印版基用铝带，按步骤如下生产：
①熔炼：按照本发明成分比例进行配料融化，具体为Si 0.04％，Fe 0.45％，Cu0.002％，Mn 0.002％，Mg0.24％，Zn0.006％，Ti0.03％，Ni0.004％，Ga0.017％，余量为Al，配料废料比控制0％，精炼剂采用颗粒精炼剂，Mg元素以镁锭方式加入熔炼炉，精炼气体采用氮气。
②连续铸轧：铸轧速度为890mm/min，前箱温度控制在718℃，铸轧区长度52mm，铸轧卷坯料规格6.6*1160mm。
③粗轧：开坯至中间退火位置厚度，轧制道次6.5-4.4mm，轧辊粗糙度采用Ra0.35μm，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油。
④中间低温退火：退火工艺采用4h炉气升温至265℃，再转炉气530℃保温至金属温度低点温度达到352℃，后转炉气温度至350℃，保温3h出炉冷却，炉内吹洗开启30％。
⑤中轧：按照道次4.4-2.3-1.3-0.8-0.5中轧至切边位置厚度规格，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油，轧制至1.3mm厚度规格时冷却12h，轧辊粗糙度采用Ra0.35μm。
⑥风机吹扫冷却；风机吹扫冷却需保证卷料温度冷却至57℃后再上机进行切边。
⑦纵剪切边：切边需要按照成品规格预留缩边量，缩边量预留2mm。
⑧成品精轧：按照道次0.5-0.38-0.265成品精轧，轧制油需要控制胶质≤15g/L，成品轧机辊粗糙度Ra0.28μm，轧制过程中注意轧制速度控制及挡油。
⑨拉矫清洗：采用脱脂清洗，温度控制47℃，同时需要对清洗液水箱中沉积物及辊系表面残留物需要进行清理。
生产周期12天，成品率93％。
本案例方法制得的高档CTP彩印版基用铝带抗拉强度212Mpa，延伸率可达3.8％，版型好无边部翘曲翻边，表面无亮斑、色差、擦划伤等缺陷，经280℃*5min客户烤版后抗拉强度稳定在176MPa，砂目点解电流降低8％，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀细化，无粗化大坑产生，表面印刷无污染。
对比例：
选取常规热轧法1050合金进行CTP版基材料生产，成品厚度规格0.265mm，状态H18态，经由熔炼、锯切、铣面、预热、热连轧、粗轧开坯、中间退火、中间切边、拉矫清洗步骤进行生产得到同规格成品。生产周期18天，成品率86％。
本对比例制得的高档CTP彩印版基用铝带抗拉强度186Mpa，延伸率可达2.2％，版型无明显翘曲，表面存在亮斑、色差、擦划伤等缺陷，经280℃*5min客户烤版后抗拉强度稳定在148MPa，砂目点解电流无明显降低，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀性存在大小颗粒分布，表面印刷后存在较脏情况。
由实施例1与实施例2可得，在本发明合金成分及工艺流程下，按照实施案例1,2进行压延生产，本发明技术方案连续铸轧法生产的高档CTP彩印版基用铝带通过Mg和Fe元素的合金化设计，通过固溶强化提升材料基体强度，抗拉强度200-220Mpa，延伸率可达2-8％，通过轧制过程工艺油、轧辊粗糙度、中间冷却及轧制道次的优化安排，保证了成品的较佳版型，通过脱脂拉矫清洗及辊系清理工艺避免了表面无亮斑、色差、擦划伤等缺陷；经验证，客户烤版后抗拉强度稳定在165MPa以上，砂目点解电流降低5-10％，电化学表面粗化处理后表面凹痕均匀细化，大大提升印刷图像的清晰性和耐印刷性。因此适合CTP彩印版基用铝带的生产与制造。
作为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、熔炼：按照成分比例将物料进行融化，在熔炼炉中添加颗粒状精炼剂，精炼气体采用氮气；
S2、连续铸轧：设置铸轧速度为850～950mm/min，前箱温度控制在720±5℃，铸轧区长度为40～60mm；
S3、粗轧：按照6.5～4.4进行轧制；
S4、中间低温退火；
S5、中轧：按照4.4～2.3～1.3～0.8～0.5进行轧制；
S6、冷却：使用风机进行吹扫冷却；
S7、纵剪切边：按照成品规格预留缩边量；
S8、成品精轧：按照0.5～0.38～0.265进行轧制；轧制油控制胶质≤15g/L，辊粗糙度Ra为0.28μm；
S9、拉矫清洗：采用脱脂清洗，同时对清洗液水箱中沉积物及辊系表面残留物进行清理。
2.根据权利要求1所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，其特征在于，S4中间退火的具体工艺步骤为：
采用2～5h炉气升温至250～280℃，再转炉气500～550℃保温至金属低点温度达到345～355℃，后转炉气温度至350℃，保温3h出炉冷却，炉内吹洗开启30％。
3.根据权利要求1所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，其特征在于，S1中成分比例具体为Si 0.01～0.09％，Fe 0.35～0.55％，Cu 0.001～0.005％，Mn0.001～0.005％，Mg 0.1～0.3％，Zn 0.005～0.01％，Ti0.01～0.06％，Ni 0.001～0.005％，Ga 0.001～0.020％，余量为Al。
4.根据权利要求3所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带，其特征在于，Mg元素以镁锭的方式进行添加。
5.根据权利要求1所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，其特征在于，S3粗轧、S5中轧和S8成品精轧进行轧制时，每两道次连续轧制后静置冷却8h以上。
6.根据权利要求1所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带的制造方法，其特征在于，S6中使用风机进行吹扫冷却至温度低于60℃。
7.如权利要求1～6任一制备方法制备得到的CTP彩印版基用铝带。
8.根据权利要求7所述的一种连续铸轧法生产的CTP彩印版基用铝带，其特征在于，所述的CTP彩印版基用铝带成品厚度为0.2～0.35mm，状态为H18/9态，抗拉强度200MPa以上，烤版后抗拉强度超过165MPa。
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