DE19823790A1 - Multigrain aluminum or alloy strip used for making lithographic plate base and offset printing plate - Google Patents
Multigrain aluminum or alloy strip used for making lithographic plate base and offset printing plateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lithoband, Druckplattenträger und ein Verfahren zur Herstellung eines Lithobandes, eines Druckplatten trägers oder einer Offset-Druckplatte.The invention relates to a litho tape, printing plate support and a Process for the production of a litho tape, a printing plate carrier or an offset printing plate.
Träger für Offset-Druckplatten (Lithographie-Druckplatten) wer den standardmäßig aus gewalzten Aluminium-Bändern hergestellt. Als Werkstoffe werden Reinalumnium (AA1050) sowie Legierungen vom Typ AlMn1 bzw. AlMn1Mg verwendet (AA3003, AA3103, AA3005) verwendet. Vormaterial für die Bänder sind nach dem Strangguß verfahren hergestellte rechteckige Walzbarren bis 600 mm Dicke. Nach dem Abfräsen der Gußhaut werden die Barren durch Warm- und Kaltumformung zu dünnen Bändern ausgewalzt; das Kaltwalzen kann ohne, mit einer oder mehreren Zwischenglühungen erfolgen. Das fertig gewalzte Band hat Enddicken von 0,1-0,5 mm und wird als Lithoband bezeichnet.Carrier for offset printing plates (lithographic printing plates) who which are made from rolled aluminum strips as standard. Pure aluminum (AA1050) and alloys are used as materials of the type AlMn1 or AlMn1Mg used (AA3003, AA3103, AA3005) used. The raw material for the tapes is after continuous casting rectangular rolled bars manufactured up to 600 mm thick. After the casting skin has been milled off, the bars are heated and Cold formed into thin strips; cold rolling can without, with one or more intermediate anneals. The The finished strip has a final thickness of 0.1-0.5 mm and will referred to as litho tape.
Lithoband wird zu Druckplattenträgern weiterverarbeitet, indem die Bandoberfläche aufgerauht wird; es sind mechanische, che mische, elektrochemische/EC-Aufrauhungen oder Kombinationen dieser Verfahren bekannt. Optimale Eigenschaften haben Aufrauh strukturen, bei denen sich grobe, feine und feinste Rauheiten überlagern (multigrain); die in einem ersten Schritt erzeugten groben Strukturen werden auch als "Voraufrauhung" bezeichnet. Zur Steigerung der Abriebfestigkeit werden insbesondere elektro chemisch aufgerauhte Lithobänder anodisch oxidiert, d. h. die Aufrauhstruktur wird durch eine dünne harte Oxidschicht ge schützt. Oft erhält die Oxidschicht eine spezielle Nachbehand lung zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften im Druck prozeß. Das aufgerauhte, anodisierte Lithoband wird als Druck plattenträger bezeichnet.Litho tape is processed into printing plate supports by the belt surface is roughened; they are mechanical, che mixing, electrochemical / EC roughening or combinations known of these procedures. Roughening has optimal properties structures with rough, fine and finest roughness overlay (multigrain); generated in a first step coarse structures are also called "pre-roughening". To increase the abrasion resistance, electro chemically roughened anodized litho bands, d. H. the Roughening structure is achieved by a thin, hard oxide layer protects. The oxide layer is often given a special after-treatment to improve the hydrophilic properties in printing process. The roughened, anodized litho tape is used as a print plate carrier called.
Durch das Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht/Foto schicht wird aus dem Druckplattenträger eine Offset-Druckplatte (Lithographie-Druckplatte). Dabei übernimmt die rauhe Oberfläche des Druckplattenträgers wichtige Funktionen: 1.) für die Haf tung der Fotoschicht und 2.) für die Wasserführung im folgenden Druckprozeß. Die Rauheit bestimmt u. a. die Lebensdauer der Druckplatte. - Die Druckplatten werden belichtet, entwickelt und in die Druckmaschine eingesetzt.By applying a photosensitive layer / photo layer becomes an offset printing plate from the printing plate carrier (Lithographic printing plate). The rough surface takes over of the printing plate carrier important functions: 1.) for the port processing of the photo layer and 2.) for the water flow in the following Printing process. The roughness determines u. a. the lifespan of Printing plate. - The printing plates are exposed, developed and used in the printing press.
Das als Vormaterial für den Druckplattenträger eingesetzte Li thoband besitzt eine standardmäßige mill-finish-Oberfläche. Mill-finish-Oberflächen sind durch Walzriefen parallel zur Walz richtung gekennzeichnet, die durch das Eindrücken der geschlif fene Stahlwalze in das Al-Band entstehen; eine genaue Beschrei bung dieser Oberfläche erfolgt in Vergleichsbeispiel 1, vgl. Abb. 2a. Die Rauheit von mill-finish-Oberflächen liegt im Be reich Ra = 0,10-0,30 µm (Messung mit mechanischem Meßkopf, DIN 4768), vgl. Tabelle 1. Mill-finish-Oberflächen weisen eine fla che, gerichtete Struktur auf.The lithium tape used as the raw material for the printing plate carrier has a standard mill-finish surface. Mill-finish surfaces are characterized by rolling grooves parallel to the rolling direction, which are created by pressing the ground steel roller into the Al strip; a precise description of this surface is given in Comparative Example 1, cf. Fig. 2a. The roughness of mill-finish surfaces is in the range R a = 0.10-0.30 µm (measurement with a mechanical measuring head, DIN 4768), cf. Table 1. Mill finish surfaces have a flat, directional structure.
Das Lithoband wird durch eine mechanische, chemische und/oder
elektrochemische(EC)-Aufrauhung der Bandoberfläche zu einem
Druckplattenträger weiterverarbeitet. Um die beschriebene "mul
tigrain"-Struktur zu erzielen, wird zunächst durch eine mecha
nische Aufrauhung oder "Voraufrauhung" die grobe Struktur auf
der Bandoberfläche erzeugt. Eine Voraufrauhung bietet diese
Vorteile:
The litho tape is further processed into a printing plate carrier by mechanical, chemical and / or electrochemical (EC) roughening of the tape surface. In order to achieve the "mul tigrain" structure described, the rough structure is first produced on the strip surface by mechanical roughening or "pre-roughening". Pre-roughening offers these advantages:
- - die gerichtete mill-finish-Oberfläche des Lithobandes wird vollständig zerstört,- The directional mill-finish surface of the litho tape completely destroyed,
- - aufgrund der vorhandenen groben Struktur muß bei der fol genden EC-Aufrauhung nur noch so viel elektrische Energie aufgewandt werden, daß sich feine und feinste Strukturen bilden können.- Due to the existing rough structure, the fol only as much electrical energy be used that fine and finest structures can form.
Ein übliches Verfahren zur Herstellung voraufgerauhter Lithobän der ist das Naßbürsten. Dieses erfolgt in einem gesonderten Fertigungsschritt nach dem Walzen.A common process for making pre-roughened lithobanks that's wet brushing. This is done in a separate Manufacturing step after rolling.
Einen Weg zur Herstellung voraufgerauhter Lithobänder im Walz prozeß beschreibt die Patentschrift WO 97/31783 (Alcoa). Nach diesem Verfahren wird eine Walze - mit EDT, Laserstrahl, Elek tronenstrahl, etc. - so behandelt, daß sie eine mikroskopisch gleichmäßige, ungerichtete Rauheit von Ra = 0,56-0,76 µm (22-30 microinches) erhält. Beim letzten Walzstich wird die Topographie der Walze auf die Al-Bandoberfläche übertragen; es werden Dic kenreduzierungen von 0-15% angegeben; die Rauheit auf dem Alumi niumband beträgt danach Ra = 0,33-0,43 µm (13-17 microinches). Die Rauheit eines nach dem Alcan-Verfahren hergestellten Druck plattenträgers ist mit Ra < 0,45 µm für eine Voraufrauhung ver gleichsweise flach. Nachteil des Alcoa-Verfahrens ist außerdem, daß eine exakte Prägung nur bei unwirtschaftlich geringer Dic kenreduzierung von < 1% stattfinden kann - der Fachmann weiß, daß eine 100%ige Übertragung in Kombination mit einem Abwalz stich technisch nicht möglich ist. Wenn Abwalzen und Prägen in einem Arbeitsgang erfolgen, ergibt sich - auch bei geringen Abwalzgraden < 10% - auf der Bandoberfläche immer eine in Walz richtung gestreckte Topographie. Demnach erhält man nach diesem Verfahren eine relativ flache und gerichtete Struktur auf dem Druckplattenträger.Patent WO 97/31783 (Alcoa) describes a way of producing pre-roughened litho strips in the rolling process. According to this method, a roller - with EDT, laser beam, electron beam, etc. - is treated so that it receives a microscopically uniform, non-directional roughness of R a = 0.56-0.76 µm (22-30 microinches). At the last roll pass, the topography of the roll is transferred to the Al strip surface; Thickness reductions of 0-15% are specified; the roughness on the aluminum strip is then R a = 0.33-0.43 µm (13-17 microinches). The roughness of a pressure plate carrier produced by the Alcan process is comparatively flat with Ra <0.45 µm for pre-roughening. Another disadvantage of the Alcoa process is that an exact embossing can only take place with an uneconomically small thickness reduction of <1% - the person skilled in the art knows that a 100% transfer in combination with a rolling pass is technically not possible. If rolling and embossing are carried out in one work step, the top surface of the strip always extends in the rolling direction - even with low degrees of rolling <10%. According to this method, a relatively flat and directed structure is obtained on the printing plate carrier.
Einen weiteren Weg zur Herstellung voraufgerauhter Lithobänder im Walzprozeß beschreibt die Patentschrift WO 95/08408 (Alcan International). Die Voraufrauhung wird dadurch erreicht, daß zwei übereinanderliegende Aluminiumbänder zusammen abgewalzt werden (Doppeltwalzverfahren); dabei entsteht auf den Band-In nenseiten eine geriffelte Oberfläche; nach Trennung der Bänder werden die Innenseiten/Mattseiten als voraufgerauhtes Lithoband verwendet und in einem nachfolgenden Schritt elektrochemisch aufgerauht.Another way to manufacture pre-roughened litho tapes in the rolling process describes the patent WO 95/08408 (Alcan International). The pre-roughening is achieved in that two aluminum strips lying on top of each other are rolled together become (double rolling process); this creates on the band-in a corrugated surface on the sides; after separating the tapes the inside / matt sides as pre-roughened litho tape used and electrochemically in a subsequent step roughened.
Die Voraufrauhung auf den Band-Innenseiten wird durch die beim Doppeltwalzen entstandenen Rippen/Querfalten senkrecht zur Walz richtung hervorgerufen; eine genaue Beschreibung dieser Ober fläche erfolgt in Vergleichsbeispiel 2, vgl. Abb. 3a. Die nach dem Doppelt-Walzverfahren erhaltene Rauheit wird in der Schrift WO95/08408 mit Ra = 0,78-0,80 µm angegeben (Patentschrift Seite 12, Tabelle 2).The pre-roughening on the inside of the strip is caused by the ribs / transverse folds created during double rolling perpendicular to the rolling direction; a detailed description of this surface is given in Comparative Example 2, cf. Fig. 3a. The roughness obtained by the double rolling process is specified in the document WO95 / 08408 with R a = 0.78-0.80 µm (patent specification page 12, table 2).
Die Werte wurden anhand einer berührungslosen, optischen Messung ermittelt (Patentschrift Seite 9). Die optische Rauheitsmessung ist eine relativ neue Meßmethode, die sich in der Praxis der Lithoband- und Druckplattenträger-Herstellung bisher nicht durchgesetzt hat. Erfahrungen bei Ringversuchen zeigten, daß die bei der optischen Rauheitsmessung erhaltenen Werte geräteabhän gig sind - dies ist bei mechanischer Messung nicht der Fall. Standardmessungen werden deshalb üblicherweise mit mechanischem Meßkopf nach DIN 4768 durchgeführt. Es ist ferner anzumerken, daß optisch und mechanisch gemessene Rauheitswerte nicht ver gleichbar sind: bei Verwendung des mechanischen Meßkopfs sind die Werte - bei gleicher Probe - generell nur etwa halb so groß wie bei einer optischer Messung. Bezogen auf die Angaben in der Patentschrift wurde von uns festgestellt, daß die mechanische Rauheit einer geriffelten Lithoband-Mattseite deutlich unter Ra = 0,5 µm liegt. D. h. die beim Doppelt-Walzverfahren entstehenden Mattseiten weisen - ähnlich wie mill-finish-Oberflächen - eine flache, gerichtete Struktur auf.The values were determined using a non-contact, optical measurement (patent specification page 9). Optical roughness measurement is a relatively new method of measurement that has not been established in practice in the production of litho tape and printing plate supports. Experience in round robin tests has shown that the values obtained in the optical roughness measurement are device-dependent - this is not the case with mechanical measurements. Standard measurements are therefore usually carried out with a mechanical measuring head according to DIN 4768. It should also be noted that optically and mechanically measured roughness values are not comparable: when using the mechanical measuring head, the values - with the same sample - are generally only about half as large as with an optical measurement. In relation to the information in the patent specification, we have determined that the mechanical roughness of a corrugated litho tape matt side is significantly below R a = 0.5 µm. That is, the matt sides created in the double-rolling process have a flat, directional structure - similar to mill-finish surfaces.
Aus der Zeitschrift "Kobelco Technology Review", No. 12, Oct. 1991 Seiten 60-64 ist den Fig. 4 und 6 sowie der Tabelle 4 zu entnehmen, daß die Oberflächenrauhigkeiten Ra zwischen 0,2 und 0,5 µm, hauptsächlich bei 0,3 und 0,4 µm liegen. In Fig. 3 wird dargestellt, wie die innere Oberfläche im letzten Walzstich verformt wird. Es bilden sich wellenförmige Riffelungen auf der Mattseite, die quer zur Walzrichtung verlaufen.From the magazine "Kobelco Technology Review", No. Oct 12 1991 pages 60-64, FIGS. 4 and 6 and Table 4 show that the surface roughness R a is between 0.2 and 0.5 μm, mainly between 0.3 and 0.4 μm. In Fig. 3 as the inner surface is deformed in the last rolling pass is shown. Wavy corrugations are formed on the mat side, which run transverse to the rolling direction.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine ungerichtete Voraufrauhung in einem in den Kaltwalzprozeß integrierten Ferti gungsschritt durchzuführen und damit ein voraufgerauhtes Litho band sowie einen Druckplattenträger in "multigrain-Struktur" mit einem Rauheitsniveau von Ra = 0,5-2 µm anzubieten, das bei der nachfolgenden EC-Aufrauhung eine wesentliche Stromersparnis ermöglicht.The object of the present invention is to perform an omnidirectional pre-roughening in a manufacturing step integrated in the cold rolling process and thus to provide a pre-roughened litho band and a printing plate support in a “multigrain structure” with a roughness level of R a = 0.5-2 μm the subsequent EC roughening enables significant energy savings.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentan sprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, daß durch die Prägung eines Lithobandes mit einer aus dreidimensio nalen, ungerichteten, faserförmigen Strukturen bestehenden Prä geschicht durch Verwendung einer Zwischenlage eine besonders vorteilhafte Voraufrauhung des Lithobandes erreicht werden kann, die nach der Beschreibung gemäß Patentanspruch 5e) im letzten Kaltwalzstich erzeugt wird.This object is achieved by the in the patent characteristics specified resolved. It has been shown that by embossing a litho tape with one made of three dimensions nalen, undirected, fibrous structures existing pre a special story by using an intermediate layer advantageous pre-roughening of the litho tape can be achieved, which according to the description according to claim 5e) in the last Cold rolling pass is generated.
Die Faserrichtung zeigt eine Zufallsverteilung, so daß auch die mit ihrer Hilfe erzeugten Vertiefungen eine regellose Verteilung hinsichtlich ihrer Längsachsen aufweisen.The fiber direction shows a random distribution, so that the with their help, indentations created a random distribution have with respect to their longitudinal axes.
Im Gegensatz zum bekannten Verfahren des Doppelt-Walzens zeigt die Struktur des erfindungsgemäßen Lithobandes keine vorherr schende Richtung in bezug auf den Walzprozeß. Die länglichen Vertiefungen, die vorzugsweise eine Länge < 100 µm aufweisen, haben quasi eine "statistische Verteilung".In contrast to the known method of double rolling shows the structure of the litho tape according to the invention no prev direction in relation to the rolling process. The elongated Depressions, which preferably have a length <100 μm, have a "statistical distribution".
Das Verfahren zur Herstellung des Druckplattenträgers besteht darin, einen Aluminiumwerkstoff vom Typ Reinalumnium, AlMn, AlMnMg, AlMg auszuwählen, daraus einen Walzbarren zu gießen und im Temperaturbereich von 500-600°C zu homogenisieren, den Barren warmzuwalzen und ggf. mit Zwischenglühung kaltzuwalzen, das Band vor dem letzten Kaltwalzstich zu teilen, übereinander zu legen und mit einer Zwischenlage zu versehen, die eine körnige oder faserige Struktur aufweist; beim letzten Walzstich erhalten die Innenseiten der übereinandergelegten Bänder im Kontakt mit der Zwischenlage eine Prägung mit einer ungerichteten Strukur und Rauheitswerten im Bereich Ra = 0,5-2 µm; nach einer anschließenden EC-Aufrauhung weist die Oberfläche des Druckplattenträgers eine multigrain-Struktur auf.The process for the production of the printing plate carrier consists in selecting an aluminum material of the type pure aluminum, AlMn, AlMnMg, AlMg, casting a rolled ingot from it and homogenizing it in the temperature range of 500-600 ° C, hot-rolling the bar and, if necessary, cold-rolling with intermediate annealing, that To split the strip before the last cold rolling pass, to lay it on top of each other and to provide it with an intermediate layer that has a granular or fibrous structure; during the last rolling pass, the inside of the superimposed strips in contact with the intermediate layer are embossed with an undirected structure and roughness values in the range R a = 0.5-2 µm; after a subsequent EC roughening, the surface of the printing plate carrier has a multigrain structure.
Mit der Integration der Voraufrauhung in die Lithobandfertigung können in einem wirtschaftlichen Verfahren Lithobänder und nach folgend auch Druckplattenträger mit einer hohen Oberflächenqua lität hergestellt werden.With the integration of pre-roughening in the production of litho strips can be used in an economical process and after following also printing plate supports with a high surface quality be produced.
Da sich die Oberflächenqualität im wesentlichen nach den Eigen schaften der Zwischenlage richtet und nicht wie beim Alcan-Ver fahren nach den für das Doppelt-Walzen erforderlichen Walzpara metern, ist das erfindungsgemäße Verfahren weniger anfällig gegenüber betriebsbedingten Schwankungen. Dadurch kann die Fer tigung von Großserienprodukten besonders wirtschaftlich und mit gleichbleibender Qualität erfolgen.Since the surface quality is essentially the same of the intermediate layer and not like the Alcan-Ver drive to the rolling pair required for double rolling meters, the method according to the invention is less susceptible against operational fluctuations. This allows the Fer production of large-scale products particularly economically and with consistent quality.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungs- und
Vergleichsbeispiele näher erläutert. Bei allen Beispielen han
delt es sich um den gleichen Grundwerkstoff, nämlich ein Al99,5-
Band, das aus einem Stranggußbarren durch Warm- und Kaltwalzen
ohne Zwischenglühung gefertigt wurde. Die Bänder unterscheiden
sich durch eine unterschiedliche Handhabung des letzten Kalt
walzstichs, bei dem folgende Oberflächen erzeugt wurden:
The invention is explained in more detail below with the aid of several exemplary embodiments and comparative examples. All examples are based on the same basic material, namely an Al99.5 strip, which was made from a continuous cast ingot by hot and cold rolling without intermediate annealing. The strips differ in the different handling of the last cold rolling pass, in which the following surfaces were created:
- - mill-finish-Oberfläche gemäß Standard (Beispiel 2)- mill finish surface according to standard (example 2)
- - eine nach dem Alcan-Patent durch Doppelt-Walzen hergestell tes Band (Beispiel 3)- One manufactured according to the Alcan patent by double rolling belt (example 3)
- - ein erfindungsgemäß hergestellter Druckplattenträger (Bei spiel 1) ohne Zwischenglühung. Die Einschaltung einer Zwi schenglühung zur Rekristallisation des kaltgewalzten Bandes hat sich als zweckmäßig in den Fällen erwiesen, in denen Zwischenlagen mit ausgeprägten Grobstrukturen verwendet werden sollen. Vermutlich ist der günstige Effekt der Re kristallisation darauf zurückzuführen, daß die Abbildung der Fasern in ein zwischengeglühtes Band naturgetreu er folgt und dabei auch feinste Faserspitzen der jeweils ver wendeten Faserstruktur abgebildet werden.- A printing plate carrier manufactured according to the invention (in game 1) without intermediate annealing. The involvement of a Zwi ash annealing for recrystallization of the cold-rolled strip has proven to be useful in cases where Intermediate layers with pronounced coarse structures are used should be. Presumably the beneficial effect of the Re crystallization attributed to the figure of the fibers in an intermediate annealed band follows and also the finest fiber tips of each ver fiber structure used.
Die Bänder wurden im HNO3-Bad mit verschiedenen Ladungen (C/dm2)
elektrochemisch aufgerauht und die entstandenen Oberflächen in
jeweils drei Zuständen charakterisiert:
The strips were electrochemically roughened in the ENT 3 bath with various charges (C / dm 2 ) and the resulting surfaces were characterized in three states:
- 1. a.) Oberfläche vor der EC-Aufrauhung1. a.) Surface before EC roughening
- 2. b.) Oberfläche nach EC-Aufrauhung in HNO3 mit einer Ladung von 800C/dm2 2. b.) Surface after EC roughening in ENT 3 with a charge of 800C / dm 2
- 3. c.) Oberfläche nach EC-Aufrauhung in HNO3 mit einer Ladung von 1600C/dm2.3. c.) Surface after EC roughening in ENT 3 with a charge of 1600C / dm 2 .
Die Charakterisierung erfolgte durch eine Abbildung im Rastermi kroskop (REM/SE-Modus) und eine mechanische Rauhheitsmessung (DIN 4768).The characterization was done by an image in the Rastermi microscope (REM / SE mode) and a mechanical roughness measurement (DIN 4768).
Es wurden Druckplattenträger durch Prägung eines Lithobandes im letzten Kaltwalzstich durch Verwendung einer strukturierten Zwischenlage hergestellt. Als Zwischenlage wurden verschiedene Papiersorten, auch gewachstes Papier sowie SiC-Schleifpapier (Körnung 1200) verwendet. Die faserige bzw. körnige Struktur der Zwischenlage wird beim Walzen auf das Al-Substrat übertragen; Abb. 1a zeigt als Beispiel die Struktur eines Druckplattenträ gers, der unter Verwendung von Seidenpapier bei einem Abwalzgrad von 6% entsteht. Die Oberfläche weist eine Mischung von groben und feinen Narben auf, die Struktur ist offensichtlich unge richtet; die mechanisch gemessene Rauheit beträgt Ra = 1 µm; vgl. Tabelle 1. Je nach verwendetem Papiertyp können Rauheiten im Bereich Ra < 0,5 µm-2 µm eingestellt werden, vgl. Tabelle 2.Printing plate supports were produced by embossing a litho tape in the last cold rolling pass using a structured intermediate layer. Various types of paper, including waxed paper and SiC sandpaper (grit 1200) were used as an intermediate layer. The fibrous or granular structure of the intermediate layer is transferred to the Al substrate during rolling; Fig. 1a shows an example of the structure of a printing plate carrier, which is created using tissue paper at a rolling rate of 6%. The surface has a mixture of coarse and fine scars, the structure is obviously unoriented; the mechanically measured roughness is R a = 1 µm; see. Table 1. Depending on the type of paper used, roughness can be set in the range R a <0.5 µm-2 µm, cf. Table 2.
Überraschenderweise wird bei dem erfindungsgemäß hergestellten Lithoband keine Rippen- oder Querfaltenstruktur festgestellt. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die jeweils ver wendete Zwischenlage sowohl in Walzrichtung als auch in der Walz-Querrichtung eine Mindestdehnung von 5% aufweist. Dadurch erscheint es möglich, die beim letzten Kaltwalzstich verwendete Zwischenlage exakt ohne Faltenbildung auf der ihr zugewandten Bandoberseite durch Prägung abzubilden.Surprisingly, the one produced according to the invention Litho tape found no rib or cross fold structure. This is probably due to the fact that the ver turned liner both in the rolling direction and in the Cross-roll direction has a minimum elongation of 5%. Thereby it appears possible to use the one used in the last cold rolling pass Liner exactly without wrinkling on the facing Show the top of the band by embossing.
Wird der Druckplattenträger elektrochemisch in HNO3 aufgerauht, so daß ein flächendeckender Angriff erfolgt (Ladung ca. 800 C/dm2), bleibt die Rauheit auf dem Ausgangsniveau - im vorlie genden Beispiel bei Ra = 1 µm: die ungerichtete Narbenstruktur wird von feinen Beizmulden überlagert (Abb. 1b), die selbst kaum zur - mechanisch gemessenen - Rauheit beitragen. Bei einer EC- Aufrauhung mit hoher Ladung (1600 C/dm2) entstehen erwartungs gemäß gröbere, tiefere Beizmulden (Abb. 1c), der Ra-Wert liegt unverändert bei 1 µm. Um eine Rauheit Ra < 0,5 µm zu erzeugen, ist also in diesem Fall eine hohe Ladung bei der elektrochemischen Aufrauhung überflüssig, da der Träger die grobe Rauheit - vor der EC-Aufrauhung - mitbringt; die Struktur ist lediglich durch eine flächendeckende Feinaufrauhung mit wenig Ladung (800 C/dm2) zu ergänzen. - Der Zusammenhang zwischen Ladungsdichte bei der EC-Aufrauhung und der erzielten Rauheit ist in Diagramm D1 wie dergegeben.If the printing plate carrier is roughened electrochemically in ENT 3 so that a widespread attack occurs (charge approx. 800 C / dm 2 ), the roughness remains at the initial level - in the present example at R a = 1 µm: the undirected scar structure becomes fine Pickling troughs superimposed ( Fig. 1b), which themselves hardly contribute to the - mechanically measured - roughness. With an EC roughening with a high charge (1600 C / dm 2 ), as expected, coarser, deeper pickling troughs occur ( Fig. 1c), the R a value remains unchanged at 1 µm. In this case, in order to produce a roughness Ra <0.5 µm, a high charge is unnecessary during the electrochemical roughening, since the carrier brings with it the rough roughness - before the EC roughening; the structure can only be supplemented by a full surface roughening with little charge (800 C / dm 2 ). - The relationship between the charge density during the EC roughening and the roughness achieved is shown in diagram D1.
Der erfindungsgemäße Druckplattenträger zeichnet sich dadurch aus, daß seine Rauheit Ra < 0,5 µm-2 µm im Bereich der bei EC- Aufrauhungen verwendeten Ladungen unverändert bleibt. Dem Druck plattenträger kann eine flächendeckende feine/feinste Aufrauh struktur überlagert werden; der Stromeinsatz für die Erzeugung einer groben Beizmuldenstruktur wird eingespart. Das Resultat ist eine Topographie, bei der eine Mischung von groben, feinen und feinsten Rauheiten vorliegen (multigrain").The printing plate support according to the invention is characterized in that its roughness R a <0.5 μm-2 μm remains unchanged in the range of the charges used in the roughening of the EC. A surface-covering fine / finest roughening structure can be superimposed on the printing plate support; the use of electricity for the production of a coarse pickling bowl structure is saved. The result is a topography with a mixture of coarse, fine and finest roughness (multigrain ").
Mill-finish-Oberflächen entstehen beim standardmäßigen Walzen und weisen charakteristische Riefen in Walzrichtung auf, die durch das Eindrücken der geschliffene Stahlwalze in das Al-Band entstehen. Als weiteres Merkmal sind auf der Walzoberfläche feine Querrisse (hydrodynamische Schmiertaschen) senkrecht zur Walzrichtung vorhanden, deren Entstehung und Anzahl u. a. von den Walzparametern und der Walzöl-Beschaffenheit abhängt. Die Rau heit von mill-finish-Oberflächen liegt im Bereich Ra = 0,10- 0,30 µm (Messung mit mechanischem Meßkopf, Mittelwert aus 3 Meß richtungen 0°, 45°, 90° zur Walzrichtung)), vgl. Tabelle 1. Die flache, gerichtete Struktur einer mill-finish-Oberfläche zeigt Abb. 2a.Mill-finish surfaces are created during standard rolling and have characteristic grooves in the rolling direction, which are created by pressing the ground steel roller into the Al strip. As a further feature, there are fine transverse cracks (hydrodynamic lubrication pockets) on the rolling surface perpendicular to the rolling direction, the origin and number of which depends, among other things, on the rolling parameters and the nature of the rolling oil. The roughness of mill-finish surfaces is in the range R a = 0.10-0.30 µm (measurement with a mechanical measuring head, mean value from 3 measuring directions 0 °, 45 °, 90 ° to the rolling direction)), cf. Table 1. The flat, directional structure of a mill-finish surface is shown in Fig. 2a.
Wird die mill-finish-Oberfläche eines Lithobands elektrochemisch in HNO3 so aufgerauht, daß ein flächendeckender Angriff erfolgt (Ladung ca. 800 C/dm2), bleibt die Rauheit unverändert auf nied rigem Niveau mit Ra < 0,5 µm: die Walzriefen und Querrisse werden durch Mulden überlagert; die Mulden selbst sind in diesem Sta dium so fein, daß sie nicht zur - mechanisch meßbaren - Rauheit beitragen; Abb. 2b. Um einen Druckplattenträger mit höherer Rau heit herzustellen, ist deutlich mehr Ladung erforderlich - für ein Rauheitsniveau um Ra = 0,5 µm etwa 1600 C/dm2. Die Rauheit wird auf elektrochemischem Weg durch eine Vergröberung der Mul denstruktur erreicht, vgl. Abb. 2c. Der Zusammenhang zwischen Ladungsdichte bei EC-Aufrauhung und der erzielten Rauheit geht aus Diagramm D2 hervor.If the mill-finish surface of a litho tape is roughened electrochemically in ENT 3 so that a surface attack occurs (charge approx. 800 C / dm 2 ), the roughness remains unchanged at a low level with R a <0.5 µm: the Roll grooves and cross cracks are overlaid by hollows; the troughs themselves are so fine at this stage that they do not contribute to the - mechanically measurable - roughness; Fig. 2b. In order to produce a printing plate carrier with higher roughness, significantly more charge is required - for a roughness level around R a = 0.5 µm, approximately 1600 C / dm 2 . The roughness is achieved electrochemically by coarsening the Mul den structure, cf. Fig. 2c. The relationship between the charge density during EC roughening and the roughness achieved is shown in diagram D2.
Die Bandmuster wurden nach dem Doppelt-Walzverfahren entspre chend der genannten Patentschrift WO 95/08408 hergestellt. Auf den geriffelten Band-Innenseiten lassen sich zwei Richtungen erkennen: Reste von Walzriefen der ursprünglichen mill-finish- Oberfläche parallel zur Walzrichtung und die durch das Doppelt- Walzen entstandenen Rippen/Querfalten senkrecht Walzrichtung, s. Abb. 3a. Die Rauheiten liegen bei Ra = 0,15-0,20 µm (mecha nischer Meßkopf, Mittelwert aus 3 Meßrichtungen 0°, 45°, 90° zur Walzrichtung), s. Tabelle 1. D. h. die beim Doppelt-Walzverfah ren entstehenden Mattseiten weisen eine ähnlich flache, gerich tete Struktur wie mill-finish-Oberflächen auf.The tape samples were produced according to the patent WO 95/08408 mentioned by the double-rolling process. Two directions can be seen on the corrugated inside of the strip: remnants of rolling grooves of the original mill-finish surface parallel to the rolling direction and the ribs / transverse folds created by double rolling perpendicular to the rolling direction, see p. Fig. 3a. The roughness is R a = 0.15-0.20 µm (mechanical measuring head, mean value from 3 measuring directions 0 °, 45 °, 90 ° to the rolling direction), see. Table 1. That is. the matte sides created in the double rolling process have a similarly flat, aligned structure to mill-finish surfaces.
Das Band verhält sich auch bei der EC-Aufrauhung ähnlich wie ein konventionelles Lithoband mit mill-finish-Oberfläche. Bei einer flächendeckenden HNO3-Aufrauhung (Ladung ca. 800 C/dm2) bleibt die Rauheit unverändert auf niedrigem Niveau mit Ra < 0,5 µm: die Rippen/Querfalten werden durch eine feine Beizmuldenstruktur überlagert, die nur einen geringen Beitrag zur - mechanisch meßbaren - Rauheit leistet; Abb. 3b. Um einen Druckplattenträger mit höherer Rauheit herzustellen, ist deutlich mehr Ladung erforderlich - für ein Rauheitsniveau um Ra = 0,5 µm etwa 1600 C/dm2; die Rauheit wird auf elektrochemischem Weg durch eine Vergröberung der Beizmuldenstruktur hergestellt, s. Abb. 3c. Der Zusammenhang zwischen der Ladungsdichte bei EC-Aufrauhung und der erzielten Rauheit gibt Diagramm D3 wieder.The tape also behaves similar to a conventional litho tape with a mill-finish surface when roughening the EC. With a comprehensive HNO 3 roughening (charge approx. 800 C / dm 2 ), the roughness remains unchanged at a low level with R a <0.5 µm: the ribs / transverse folds are overlaid by a fine pickling tray structure, which only makes a small contribution to - mechanically measurable - roughness; Fig. 3b. In order to produce a printing plate carrier with higher roughness, significantly more charge is required - for a roughness level around R a = 0.5 µm approximately 1600 C / dm 2 ; the roughness is produced electrochemically by coarsening the pickling tray structure, see . 3c Fig. The relationship between the charge density with EC roughening and the roughness achieved is shown in Diagram D3.
Im Gegensatz zum Alcan-Verfahren, bei dem Querfalten senkrecht zur Walzrichtung entstehen, wird beim erfindungsgemäßen Druck plattenträger eine Grobtopographie mit ungerichteter Struktur erzeugt. Dieses ist auf die Verwendung einer Zwischenlage zu rückzuführen, die eine faserige und/oder körnige Struktur auf weist, wobei die Rauheitswerte dieser Grobstrukturen um eine Größenordnung über den nach dem Alcan-Patent WO 95/08408 er zeugten Rauheiten liegen.In contrast to the Alcan process, in which transverse folding is vertical to the direction of rolling will occur when printing according to the invention a rough topography with an undirected structure generated. This is due to the use of an intermediate layer that have a fibrous and / or granular structure points, the roughness values of these coarse structures by one Order of magnitude above that according to Alcan patent WO 95/08408 generated roughness.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus dem Ver gleich der Diagramme D1, D2, D3 (Rauheit in Abhängigkeit von der Ladungsmenge) klar hervor. Zu der Stromersparnis bei der EC- Aufrauhung ergeben sich bei Einsatz des Verfahrens weitere Ko steneinsparungen durch einen geringeren Verbrauch an Ätzchemika lien sowie geringere Abfallmengen. The advantage of the method according to the invention results from the Ver same as diagrams D1, D2, D3 (roughness depending on the Amount of charge) clearly. On saving electricity at the EC Roughening results in additional Ko when using the method Cost savings through lower consumption of etching chemicals lien and smaller amounts of waste.
Claims (14)
- 1. faserförmigen Vertiefungen, deren Längsachsen einer Zufallsverteilung unterliegen
- 2. einer überlagerten Ätzmuldenstruktur mit einem Mulden durchmesser D = 0,5-15 µm.
- 1. fibrous depressions, the longitudinal axes of which are subject to a random distribution
- 2. a superimposed etch-well structure with a well diameter D = 0.5-15 µm.
- a) eine Aluminiumlegierung vom Typ Reinaluminium, AlMn, AlMnMg oder AlMg ausgewählt wird;
- b) die Legierung zu einem Walzbarren vergossen, bei Tem peraturen von 500-600°C homogenisiert und mit einer Mindestabkühlrate von 25°C/h auf eine Temperatur von 400-550°C abgekühlt wird;
- c) der Barren zu einem Warmband der Dicke 2-5 mm warm gewalzt wird, wobei die Metalltemperatur beim Aufwic keln des Bandes mindestens 280°C beträgt;
- d) das Warmband durch mehrfaches Kaltwalzen auf die 1,5 - 1,1-fache Dicke der Enddicke reduziert wird;
- e) vor dem letzten Kaltwalzstich zwei oder mehrere nach a) bis d) gefertigte Bänder übereinander gelegt und mit Zwischenlagen versehen werden, die eine körnige und/oder faserige Struktur mit einer Mittenrauhigkeit Ra < 0,5 µm aufweisen, und daß bei Erreichen der End dicke im Kontakt mit der Zwischenlage eine dreidimen sionale ungerichtete Prägung der Aluminium-Oberflächen auf den Innenseiten der übereinander gelegten Bänder entsteht.
- a) an aluminum alloy of the type pure aluminum, AlMn, AlMnMg or AlMg is selected;
- b) the alloy is cast into a rolled ingot, homogenized at temperatures of 500-600 ° C and cooled to a temperature of 400-550 ° C at a minimum cooling rate of 25 ° C / h;
- c) the ingot is hot-rolled to form a hot strip of thickness 2-5 mm, the metal temperature during winding of the strip being at least 280 ° C;
- d) the hot strip is reduced to 1.5-1.1 times the final thickness by multiple cold rolling;
- e) before the last cold rolling pass, two or more strips manufactured according to a) to d) are placed on top of one another and provided with intermediate layers which have a granular and / or fibrous structure with an average roughness Ra <0.5 μm, and that when the end is reached In contact with the intermediate layer, a three-dimensional, non-directional embossing of the aluminum surfaces is created on the inside of the strips that are placed one above the other.
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