EP1065071B1 - Lithoband und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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EP1065071B1
EP1065071B1 EP00110267A EP00110267A EP1065071B1 EP 1065071 B1 EP1065071 B1 EP 1065071B1 EP 00110267 A EP00110267 A EP 00110267A EP 00110267 A EP00110267 A EP 00110267A EP 1065071 B1 EP1065071 B1 EP 1065071B1
Authority
EP
European Patent Office
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strip
litho
roughening
rolling
annealing
Prior art date
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Revoked
Application number
EP00110267A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1065071A1 (de
Inventor
Wolfgang Von Asten
Bernhard Dr. Kernig
Barbara Dr. Grzemba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydro Aluminium Deutschland GmbH
Original Assignee
Hydro Aluminium Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from DE19956692.5A external-priority patent/DE19956692B4/de
Application filed by Hydro Aluminium Deutschland GmbH filed Critical Hydro Aluminium Deutschland GmbH
Publication of EP1065071A1 publication Critical patent/EP1065071A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1065071B1 publication Critical patent/EP1065071B1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/03—Chemical or electrical pretreatment
    • B41N3/034—Chemical or electrical pretreatment characterised by the electrochemical treatment of the aluminum support, e.g. anodisation, electro-graining; Sealing of the anodised layer; Treatment of the anodic layer with inorganic compounds; Colouring of the anodic layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces

Definitions

  • the invention relates to a litho tape for electro-chemical Roughening, consisting of a rolled aluminum alloy and a process for its manufacture.
  • Rectangular cast ingots are the primary material after milling the cast skin by hot and cold forming thin strips are rolled out.
  • the finish rolling happens usually with finely ground steel rollers, so that is standard a so-called mill finish surface is achieved.
  • the Semi-finished products are known as offset or litho strips and are usually used rolled up into coils.
  • the standard materials are pure aluminum (AA1050) and alloys of the type AlMn1 (AA3003, AA3103) for use.
  • the rolled strip is processed into printing plate supports by roughening the strip surface.
  • Mechanical, chemical and electrochemical roughening and combinations of these methods are known.
  • the electrochemical (EC) roughening is carried out as standard in baths based on HCl or HNO 3 ; the topography created is characterized by fine round hollows ⁇ 20 ⁇ m in diameter; the printing plate is roughened all over and shows a structureless appearance (without streaking effects).
  • the roughening structure is protected by anodization, ie with a thin, hard oxide layer.
  • the printing plate carrier becomes an offset printing plate. The printing plates are exposed and developed.
  • the photo layer is baked at temperatures in the range of 220-300 ° C and annealing times of 3-10 min; the thermal treatment makes the pixels resistant to abrasion, so that the printing plate is suitable for long runs.
  • the Al printing plate carrier should lose as little strength as possible, since soft plates can no longer be handled without kinks.
  • the finished printing plate is inserted into the printing press. What is important is an exact clamping of the plate on the printing cylinder, so that there is no freedom of movement in the printing process. If the pressure plate is not ideally fixed and therefore is cyclically subjected to bending or torsion during printing, experience has shown that they occur with the fast-running web offset printing presses Plate cracking. The cause is a fatigue break, which leads to the immediate interruption of the printing process leads. Al materials for offset printing plates must therefore a sufficiently high fatigue strength or alternating bending strength have so that "plate cracking" avoided becomes.
  • Printing plate manufacturers also know that a large one Difference in sensitivity to plate cracking exists depending on the direction in which the pressure plate rolled Al strip is removed: parallel when removing the plate to the rolling direction with clamping such that the previous one Direction of rolling in the direction of the press, tear Experience has shown that plates are much rarer than when they were removed perpendicular to the rolling direction (transverse direction "). To avoid Plate breakers are therefore printing plates for web offset printing machines the rolled Al strip, preferably parallel to the rolling direction (in the longitudinal direction "). This measure provides a severe limitation in terms of economy when cutting the coil into different printing plate formats represents.
  • the object of the present invention is to develop a litho tape which has a high thermal stability, can be roughened in EC processes based on HCl and HNO 3 just as well as pure aluminum, after the EC roughening a uniform, structureless (streak-free) appearance shows and which has a high fatigue strength perpendicular to the rolling direction. Furthermore, a method is to be specified with which the properties described above can be produced in the case of litho tapes.
  • the new litho ribbon is characterized by a tightly limited edition Alloy range and through a controlled semi-finished product production with which a fine-grained, recrystallized hot strip is produced becomes. Further processing must also be controlled Conditions take place so that the one set in the rolling process Structural state is maintained.
  • litho bands for electrochemical roughening consist of a rolled aluminum alloy which contains the following elements: 0.20% Mg, 0.20% Si, 0.30% Fe (cf. Examples 8 and 19).
  • a tensile strength of 17.1 and 17.5 kg / mm 2 was determined for these litho tapes (corresponding to 168 and 172 N / mm 2 ).
  • a streak-free litho tape with high flexural fatigue strength Reaching across the rolling direction is next to the narrowly limited Analysis requires a controlled semi-finished product production.
  • a hot strip according to the invention After performing the features specified in claim 5 a) and b) is a hot strip according to the invention with the following Characteristic values generated (see Table 1).
  • Fig. 1a shows a schematic representation of the grain structure of the hot strip according to the invention in longitudinal section. You can see the dark colored globulitically recrystallized grains, which extend over more than 75% of the total hot strip thickness. The gray, elongated areas represent non-recrystallized grains.
  • Fig. 1b schematically shows the longitudinal section through a standard hot strip made from the alloy AA 1050; there is an inhomogeneous mixed structure which is partly roughly recrystallized, partly not recrystallized. In principle, the structure remains intact during further rolling; the homogeneous structure of the hot strip according to the invention prevents streaking effects on strip thickness.
  • the measurement of the RR value in hot strip enables in early control of the control - for the fatigue strength important - dissolved elements Fe and Mg; an RR value in the range of 10 - 20 guarantees the proportion of the elements in solid solution, that in the finished rolled strip for a high Flexural fatigue strength in the transverse direction is required.
  • the Residual resistance ratio RR is a measure of that in the Al mixed crystal Alloy content in solid solution; the Measuring method for determining the RR value is in the publication Corrosion Science, Vol. 38, No. 3, pp. 413-429, 1996 described.
  • the hot strip is cold rolled according to claim 5 feature c).
  • On final annealing of the cold-rolled strip must be avoided, because the fatigue strength is due to a softening annealing although it can be increased in the longitudinal direction (cf. US Patent 4 435 230 / Furukawa Aluminum Co. and U.S. Patent 3,911,819 / Swiss Aluminum Ltd.), but in the critical transverse direction decreases.
  • the thermal stability is determined by measuring the strength tested in a tensile test after the litho tape had been at 240 ° C. for 10 min has been annealed. It is a standard glow test, which is common with printing plate manufacturers and in practice covers common stoving treatments.
  • the material after 240 ° C / 10min the material should have a higher thermal stability than AA 1050, namely Rm> 145 N / mm 2 .
  • Samples of 0.5 m 2 are roughened at a constant temperature and constant flow conditions in an electrolyte of 7 g / l hydrochloric acid with an alternating current of 50 Hz.
  • the EC roughening takes place with different roughening charges in the range of 500-1500 C / dm 2 .
  • a roughening of the samples is usually achieved in this area: the plateau-like mill finish surface has disappeared and a full-surface trough structure has been created.
  • the samples are then classified according to the progress of roughening. For this purpose, a standard sample made of material AA 1050 is always checked and the test material is evaluated in comparison to the standard.
  • the material should be roughened at least as well be like AA 1050, i.e. after the test described at least received a rating of +.
  • the EC roughening takes place with different roughening charges in the range of 500-1000 C / dm 2 .
  • a roughening of the samples is usually achieved, ie the bare surface with mill finish structure has disappeared and has been replaced by a surface-covering trough structure.
  • a standard sample Material AA 1050 is always checked along with the test material evaluated in each case in comparison to the standard.
  • the material should be roughened at least as well be like AA 1050, i.e. after the test described at least received a rating of +.
  • a macro etch can be used to check whether a litho tape shows the desired structure-free appearance after roughening.
  • the samples are treated in a freshly prepared macro-etching solution (500 ml H 2 0, 375 ml HCl, 175 ml HNO 3 , 50 ml HF, etching 30 seconds at 25 ° C); the degree of streaking is then determined by optical inspection.
  • the new material should have a significantly higher bending number than AA 1050 and at least the bending number of AA 3103, namely a bending number> 1250 for 0.3 mm strip thickness.
  • the subsequent cold rolling can be done in different ways take place, as is shown by way of example.
  • Example 1 the strip is produced with an intermediate annealing; the heating rate is 35 ° C / h, the annealing temperature 400 ° C and the annealing time 2 hours MT.
  • the strip is produced with intermediate annealing, the heating rate being 25 ° C./s, the annealing temperature 450 ° C. and the annealing time being 1 minute.
  • the strip is manufactured without intermediate annealing.
  • the final thicknesses are 0.3 mm each.
  • the band receives no more Annealing, but goes into the process of being cold rolled Plate making.
  • Table 2 shows that the strips with the alloy composition according to the invention meet the requirements in terms of thermal stability (Rm> 145 N / mm 2 ) and bending cycles in the transverse direction (> 1250) according to the production processes specified; they also have very good roughening behavior in the HCl and HNO 3 system, which exceeds the standard material AA 1050 in terms of roughening speed.
  • the strips are completely without structure and achieve top marks in the streak test. But even in the case of production without intermediate annealing (example 3), the roughened surface is still sufficiently structureless and streak-free.
  • Table 3 shows the properties of those previously used for offset printing plates used standard materials AA1050 and AA3103. They differ from the tapes according to the invention essentially through analysis; the manufacture of semi-finished products was carried out in the same way as for inventive examples 1, 2, Third
  • Examples 6 + 7 The standard material AA1050 (pure aluminum) does not meet the requirements with regard to thermal stability and flexural fatigue strength in the transverse direction - with and without intermediate annealing.
  • AA 1050 with intermediate annealing the strip is rated well in the streak test; in the case of production without intermediate annealing (example 7), the roughened surface shows a streaked appearance.
  • EC roughening in the HCl and HNO 3 process higher charges are required for AA 1050 for area-wide roughening than for the examples according to the invention.
  • Example 8 The material AA 3103 used for offset printing plates is an alloy which, due to an Mn content of approx. 1%, meets the requirements for strength and flexural fatigue strength.
  • the disadvantage of the material is that it cannot be used universally for EC roughening: roughening in the ENT 3 process is not possible and is therefore unusual; When the EC is roughened in the HCl process, a very high charge is required to achieve a homogeneous, all-round pickling tray structure. The streak test requirement is not met.
  • Table 4 shows the properties of litho ribbons for offset printing plates summarized, the materials containing Mg were produced, but otherwise in the analysis and / or the tape production differ from the inventive examples.
  • Example 4 was produced with the analysis and production according to the invention, but with a final annealing of 200 ° C./1 h.
  • the thermal stability is similar and the roughening behavior in both acid systems is just as good as for example 3 according to the invention.
  • the fatigue strength in the transverse direction does not correspond to the required level.
  • Example 9 differs from the analysis according to the invention in that it has a low Fe content of ⁇ 0.3%; the production is identical to example 3. It can be seen that the requirements - with the exception of thermal stability - are met. It can be concluded from this that a higher Fe content is required to achieve a sufficiently high thermal stability.
  • Example 5 differs from Example 3 according to the invention in that it has a low Fe content of ⁇ 0.3% and in the production which was carried out without intermediate annealing and with final annealing of the cold-rolled strip at 200 ° C./1 h.
  • This variant corresponds to a material that is described in US Patent 4,435,230 (Furukawa Aluminum Co.). According to the patent, it is characterized by good fatigue behavior (in the longitudinal direction) and good roughening behavior in the HCl process. It should be noted that the requirement for the fatigue strength in the critical transverse direction is missed and the desired thermal stability is not achieved. The roughening behavior - as described in the patent - is good.
  • Example 10 is a material described in US Patent 3,911,819 (Swiss Aluminum Ltd.). The alloy is primarily characterized by the addition of Cu. The material is attested to a good fatigue behavior, which is understandable on the basis of the analysis. The patent does not provide any information about the roughening behavior. - It was found that Cu additions> 0.04% in both AA 1050 and AA 3103 alloys have a negative effect on the electrochemical roughening. The Cu-containing material in Example 10 can only be used for purely mechanical roughening; it is unsuitable for electrochemical roughening in HCl or HNO 3 processes, since it does not achieve the required litho-tape qualities.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Lithoband für die elektro-chemische Aufrauhung, bestehend aus einer gewalzten Aluminiumlegierung und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
An die Reinheit und Gleichmäßigkeit der Lithoband-Oberfläche werden sehr hohe Anforderungen gestellt, deshalb müssen bereits beim Gießen des Vormaterials besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit keine Oxide oder andere Verunreinigungen in das Metall gelangen. Vormaterial sind rechteckige Gußbarren, die nach dem Abfräsen der Gußhaut durch Warm- und Kaltumformung zu dünnen Bändern ausgewalzt werden. Das Fertigwalzen geschieht üblicherweise mit fein geschliffenen Stahlwalzen, so daß standardmäßig eine sogen. mill-finish-Oberfläche erzielt wird. Das Halbzeug wird als Offsetband oder Lithoband bezeichnet und üblicherweise zu Coils aufgerollt.
Als Standardwerkstoffe kommen Reinaluminium (AA1050) sowie Legierungen vom Typ AlMn1 (AA3003, AA3103) zur Anwendung.
Das gewalzte Band wird zu Druckplattenträgern weiterverarbeitet, indem die Bandoberfläche aufgerauht wird. Es sind mechanische, chemische und elektrochemische Aufrauhungen sowie Kombinationen dieser Verfahren bekannt. Die elektrochemische (EC-)Aufrauhung wird standardmäßig in Bädern auf HCl- oder HNO3-Basis vorgenommen; die dabei erzeugte Topographie ist durch feine runde Mulden < 20 µm Durchmesser gekennzeichnet; die Druckplatte ist flächendeckend aufgerauht und zeigt ein strukturloses Aussehen (ohne Streifigkeitseffekte). Die Aufrauhstruktur wird durch Anodisation, d.h. mit einer dünnen harten Oxidschicht geschützt. Durch das Aufbringen einer lichtempfindlichen Fotoschicht wird aus dem Druckplattenträger eine Offset-Druckplatte. Die Druckplatten werden belichtet und entwickelt. Im Fall von Positivplatten wird die Fotoschicht bei Temperaturen im Bereich von 220-300 °C und Glühzeiten von 3-10 min eingebrannt; durch die thermische Behandlung werden die Bildpunkte abriebfest, so daß die Druckplatte für hohe Auflagen geeignet ist. Dabei soll der Al-Druckplattenträger möglichst wenig an Festigkeit verlieren, da sich weiche Platten nicht mehr knickfrei handhaben lassen.
Die fertige Druckplatte wird in die Druckmaschine eingesetzt. Wichtig ist eine exakte Einspannung der Platte auf dem Druckzylinder, so daß beim Druckprozeß kein Bewegungsspielraum entsteht. Wenn die Druckplatte nicht ideal fixiert ist und deshalb beim Drucken zyklisch auf Biegung oder Torsion beansprucht wird, treten erfahrungsgemäß bei den schnell laufenden Rollenoffsetdruckmaschinen Plattenreißer ( plate cracking") auf. Ursache ist ein Ermüdungsbruch, der zur sofortigen Unterbrechung des Druckprozesses führt. Al-Werkstoffe für Offset-Druckplatten müssen deshalb eine hinreichend hohe Ermüdungsfestigkeit bzw. Biegewechselfestigkeit besitzen, so daß "plate cracking" vermieden wird.
Es ist bekannt, daß der eingesetzte Werkstofftyp einen Einfluß auf die Biegewechselfestigkeit hat: Offset-Druckplatten aus AlMn-Legierungen (AA3003, AA3103) neigen erfahrungsgemäß weniger zu Plattenreißern als Offset-Druckplatten aus Reinaluminium (AA 1050). Nachteil der AlMn-Legierungen ist ein schlechtes Aufrauhverhalten in EC-Prozessen. Deshalb wird für EC-aufgerauhte Platten vorzugsweise der Werkstoff AA 1050 eingesetzt.
Bei Druckplatten-Herstellern ist außerdem bekannt, daß ein großer Unterschied in der Empfindlichkeit gegenüber "plate cracking" besteht je nach Richtung, in der die Druckplatte einem gewalzten Al-Band entnommen wird: bei Entnahme der Platte parallel zur Walzrichtung mit Einspannung derart, daß die frühere Walzrichtung in Laufrichtung der Druckmaschine weist, reißen die Platten erfahrungsgemäß wesentlich seltener als bei der Entnahme senkrecht zur Walzrichtung (Querrichtung"). Zur Vermeidung von Plattenreißern werden deshalb Druckplatten für Rollenoffsetdruckmaschinen dem gewalzten Al-Band vorzugsweise parallel Walzrichtung (in Längsrichtung") entnommen. Diese Maßnahme stellt eine starke Einschränkung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit beim Aufschneiden des Coils in verschiedene Druckplatten-Formate dar.
Zur Steigerung der Produktivität sind in letzter Zeit Druckmaschinen entwickelt worden, die überbreite Offsetdruckplatten > 1700 mm Breite erfordern. Die Platten für diese neue Druckmaschinen-Generation müssen dem Aluminium-Coil quer zur Walzrichtung entnommen werden, da z.Zt. weder Halbzeughersteller noch Druckplattenhersteller Breiten > 1700 mm produzieren können. Für die neuen Druckmaschinen, die überbreite Platten benötigen, ist ein Al-Werkstoff mit hoher Biegewechselfestigkeit quer zur Walzrichtung gefragt.
Aus der Beschreibung geht hervor, daß sich aus dem Druckmarkt ein neues Anforderungsprofil für die Offset-Druckplatte ergibt. Der als Substrat eingesetzte Aluminium-Träger sollte demnach die folgende Kombination von Eigenschaften besitzen:
  • eine hohe thermische Stabilität, damit das Al-Substrat beim Einbrennen der Fotoschicht nicht weich wird (nicht rekristallisiert);
  • ein gutes Aufrauhverhalten in EC-Prozessen auf HCl und HNO3-Basis, damit der Al-Werkstoff universell einsetzbar ist;
  • eine hohe Biegewechselfestigkeit, insbesondere in der kritischen Querrichtung (bezogen auf die Walzrichtung), damit die Druckplatten dem gewalzten Aluminium-Coil in beliebiger Richtung entnommen werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lithoband zu entwickeln, das eine hohe thermische Stabilität besitzt, sich in EC-Prozessen auf Basis von HCl und HNO3 genausogut wie Reinaluminium aufrauhen läßt, nach der EC-Aufrauhung ein gleichmäßiges, strukturloses (streifenfreies) Aussehen zeigt und das eine hohe Biegewechselfestigkeit senkrecht zur Walzrichtung aufweist. Ferner soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem bei Lithobändern die vorstehend beschriebenen Eigenschaften hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, daß damit technisch einsetzbare Offset-Druckplatten mit einer Breite von mehr als 1700 mm hergestellt werden können, die eine nahezu genauso hohe Biegewechselfestigkeit wie AA 1050 in Längsrichtung aufweisen.
Das neue Lithoband zeichnet sich durch einen eng limitierten Legierungsbereich und durch eine kontrollierte Halbzeugfertigung aus, mit der ein feinkörniges, rekristallisiertes Warmband erzeugt wird. Auch die weitere Verarbeitung muß unter kontrollierten Bedingungen erfolgen, damit der im Walzprozeß eingestellte Gefügezustand beibehalten wird.
Die Entwicklung des neuen Werkstoffs erfolgte unter dem Gesichtspunkt, die Biegewechselfestigkeit von gewalztem Lithoband in Querrichtung gegenüber dem Standardwerkstoff AA 1050 deutlich zu verbessern. Anhand von Versuchen wurde festgestellt, daß hierzu Legierungselemente geeignet sind, die sich im Aluminium-Mischkristall in fester Lösung befinden und/oder halten lassen: sie erhöhen die Festigkeit nur bedingt, haben aber eine positive Wirkung auf das Ermüdungsverhalten. In diesem Zusammenhang sind insbesondere die Elemente Mg, Cu und Fe interessant.
Wie schon erwähnt, besteht ein großer Unterschied in der Empfindlichkeit gegenüber plate cracking" bzw. der Biegewechselfestigkeit je nach Richtung, in der die Druckplatte/Probe dem gewalzten Al-Band entnommen wird. In Übereinstimmung mit den Erfahrungen in der Praxis wurde in Laborversuchen festgestellt, daß die gemessene Biegewechselfestigkeit bei der Proben-Entnahme parallel Walzrichtung ("längs") um den Faktor 1,5 - 4 höher ist als bei der Proben-Entnahme senkrecht zur Walzrichtung (quer"). Darüber hinaus wurde festgestellt, daß sich Werkstoff-Analyse und fertigungstechnische Maßnahmen unterschiedlich auf die Eigenschaften in Längs- und Querrichtung des texturbehafteten gewalzten Bandes auswirken. Zwischen der Biegewechselfestigkeit in Längsrichtung und der Biegewechselfestigkeit in Querrichtung besteht keine feste Korrelation.
In den bisher zu diesem Thema veröffentlichten bzw. patentierten Werkstoffentwicklungen (US-Patent 4 435 230/Furukawa Aluminium Co.; US-Patent 3911819/Swiss Aluminium Ltd; US-Patent 4 729 939/Nishikawa et al.) wurde stets das Ermüdungsverhalten in Längsrichtung, nicht aber in der kritischen Querrichtung betrachtet.
In der zuvor zitierten US-A-4 435 230 werden Lithobänder für die elektrochemische Aufrauhung beschrieben, die aus einer gewalzten Aluminiumlegierung bestehen, die folgende Elemente enthält: 0,20 % Mg, 0,20 % Si, 0,30 % Fe (vgl. dort Beispiele 8 und 19). Für diese Lithobänder wurde eine Zugfestigkeit von 17,1 bzw. 17,5 kg/mm2 bestimmt (entsprechend 168 bzw. 172 N/mm2).
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lithoband zu schaffen, dass sich in elektrochemischen Aufrauhprozessen auf Basis von HCl und HNO3 genau so gut wie Reinaluminium aufrauhen läßt, nämlich nach der Aufrauhung ein gleichmäßiges, streifenfreies Aussehen zeigt und das eine hohe Biegewechselfestigkeit senkrecht zur Walzrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Lithoband gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst sowie bei einem Lithoband gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 3 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 3. Schließlich wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Lithobandes mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 5 gelöst sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Druckplattenträgers mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 8 und durch ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Rollenoffset-Druck mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 9.
Ausgehend von Reinaluminium Al99,5 mit niedrigen Gehalten an Silizium, Mangan und Kupfer wurde festgestellt, daß die kombinierte Zugabe von 0,10 bis 0,30 % Magnesium und 0,30 bis 0,40 % Eisen die Biegewechselfestigkeit nach der beschriebenen Prüfmethode auf Werte oberhalb von 1250 Zyklen quer zur walzrichtung steigert. In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wurde festgestellt, daß bei einem Lithoband mit einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 3 nach der beschriebenen Prüfmethode Biegezyklen von über 1800 in Walzquerrichtung erreicht werden.
Darüber hinaus bietet der erfindungsgemäße Werkstoff eine Reihe weiterer Vorteile gegenüber den bisher bekannten Litho-Werkstoffen:
  • der Mg-Zusatz fördert die Rekristallisation im Warmband. Das rekristallisierte Warmband ist notwendig, um ein streifiges Erscheinungsbild des aufgerauhten Druckplattenträgers zu vermeiden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß zur Vermeidung von Streifigkeitseffekten an der Warmbandoberfläche ein globulitisches Korn < 50 µm Durchmesser und eine durchgehend rekristallisierte Schicht vorliegen sollte; um dies in der Praxis sicher zu erreichen, ist eine Durchrekristallisation > 75% anzustreben, s. Tabelle 1.
  • bei dem Mg-haltigen Werkstoff ist eine Erhöhung der Aufrauh-Geschwindigkeit festzustellen, d.h. die erforderliche flächendeckende Aufrauhung wird bei geringeren Ladungen erreicht als bei Mg-freiem Reinaluminium. Um merkliche Effekte zu erzielen, muß der Zusatz mindestens 0,10 % betragen. Übersteigt der Gehalt 0,3%, führt der beschleunigte Ätzangriff zu einer inhomogenen Aufrauhstrukur, die für Druckplatten ungeeignet ist.
  • das Element Fe übt - in übersättigter fester Lösung - einen positiven Einfluß auf die thermische Stabilität aus. Nach den vorliegenden Versuchsergebnissen ist ein Legierungsgehalt von 0,30 - 0,40% Fe in Kombination mit einem hohen Fe:Si-Verhältnis optimal. Niedrigere Gehalte haben eine entsprechend schwache Wirkung; höhere Gehalte sind schädlich, da sich das Fe lediglich in Form grober Phasen im Guß ausscheidet, die beim späteren Ätzangriff bevorzugt angegriffen werden und zu einer ungleichmäßigen Aufrauhstruktur führen.
Zur Verbesserung des Ermüdungsverhaltens kommt grundsätzlich auch ein Cu-Zusatz in Frage, wie es beispielsweise in US-Patent 3 911 819/Swiss Aluminium Ltd. beschrieben wird. Cu ist aber ein problematischer Legierungszusatz, da Zusätze > 0,04% Cu, die eine Verbesserung des Ermüdungsverhaltens zur Folge hätten, sich ungünstig auf die EC-Aufrauhung auswirken, da extrem inhomogene Strukturen entstehen.
Um ein streifenfreies Lithoband mit hoher Biegewechselfestigkeit quer zur Walzrichtung zu erreichen, ist neben der eng limitierten Analyse eine kontrollierte Halbzeugfertigung erforderlich. Nach Durchführung der im Patentanspruch 5 angegebenen Merkmale a) und b) wird ein erfindungsgemäßes Warmband mit den folgenden Kennwerten erzeugt (vgl. Tabelle 1).
Das Warmband ist weitgehend durchrekristallisiert und weist an der Oberfläche globulitische Körner < 50 µm Durchmesser auf. Abb. 1a zeigt in schematischer Darstellung das Korngefüge des erfindungsgemäßen Warmbandes im Längsschnitt. Man erkennt die dunkel gefärbten globulitisch rekristallisierten Körner, die sich über mehr als 75 % der gesamten Warmbanddicke erstrecken. Die grauen langgestreckten Bereiche stellen nicht rekristallisierte Körner dar. Im Vergleich dazu zeigt Abb. 1b schematisch den Längsschnitt durch ein standardmäßig gefertigtes Warmband aus der Legierung AA 1050; es liegt ein inhomogenes Mischgefüge vor, das teilweise grob rekristallisiert, teilweise nicht rekristallisiert ist.
Beim weiteren Abwalzen bleibt das Gefüge prinzipiell erhalten; der homogene Aufbau des erfindungsgemäßen Warmbandes verhindert Streifigkeitseffekte an Bandendicke.
Das erfindungsgemäße Warmband weist außerdem ein für den Werkstoff charakteristisches Restwiderstandsverhältnis von RR = 10 - 20 auf. Die Messung des RR-Wertes im Warmband ermöglicht im frühen Fertigungsstadium eine Kontrolle der - für die Biegewechselfestigkeit wichtigen - gelösten Elemente Fe und Mg; ein RR-Wert im Bereich von 10 - 20 garantiert den Anteil der Elemente in fester Lösung, der im fertig abgewalzten Band für eine hohe Biegewechselfestigkeit in Querrichtung erforderlich ist. (Das Restwiderstandsverhältnis RR ist ein Maß für den im Al-Mischkristall in fester Lösung befindlichen Legierungsanteil; das Meßverfahren zur Bestimmung des RR-Wertes ist in der Veröffentlichung Corrosion Science, Vol. 38, No. 3, pp. 413-429, 1996 beschrieben.)
Das Warmband wird gemäß Anspruch 5 Merkmal c) kaltgewalzt. Auf eine Endglühung des kaltgewalzten Bandes muß verzichtet werden, da die Biegewechselfestigkeit durch eine Entfestigungsglühung zwar in Längsrichtung gesteigert werden kann (vgl. US-Patent 4 435 230/Furukawa Aluminium Co. und US-Patent 3 911 819/Swiss Aluminium Ltd.), dabei in der kritischen Querrichtung jedoch abnimmt.
Dies bedeutet, daß die Weiterverarbeitung bis zur EC-Aufrauhung mit dem im Walzprozeß eingestellten Gefügezustand bei < 100°C stattfindet.
Prüfkriterien
Die für das neue Anforderungsprofil von Druckplatten erforderlichen Eigenschaften
  • 1. eine hohe thermische Stabilität,
  • 2. ein gutes Aufrauhverhalten in EC-Prozessen auf HCl und HNO3-Basis ohne Erzeugung von Streifigkeitseffekten und
  • 3. eine hohe Biegewechselfestigkeit bei Entnahme der Druckplatten in Querrichtung
    • wurden nach den folgenden Prüfkriterien ermittelt.
    1. Thermische Stabilität
    Die thermische Stabilität wird durch eine Messung der Festigkeit im Zugversuch geprüft, nachdem das Lithoband 10 min bei 240°C geglüht worden ist. Es handelt sich um einen Standard-Glühtest, der bei Druckplatten-Herstellern üblich ist und die in der Praxis gängigen Einbrennbehandlungen abdeckt.
    Anforderung: der Werkstoff soll nach 240°C/10min eine höhere thermische Stabilität als AA 1050, nämlich Rm >145 N/mm2 besitzen.
    2. Aufrauhverhalten
    Ob sich ein Lithoband bei der elektrochemischen Behandlung gut oder schlecht aufrauhen läßt, ist stark vom jeweiligen Prozeß des Druckplatten-Herstellers abhängig. Deshalb reicht für die Bewertung des Aufrauhverhaltens ein Prüfkriterium nicht aus. Hier wurden die drei wichtigsten Eigenschaften geprüft: das Aufrauhverhalten im HCl-Bad, das Aufrauhverhalten im HNO3-Bad und die Neigung zur Streifigkeit.
    Aufrauhtest in HCl
    Proben von 0,5 m2 werden bei konstanter Temperatur und konstanten Strömungsverhältnissen in einem Elektrolyten von 7g/l Salzsäure mit Wechselstrom von 50 Hz aufgerauht. Die EC-Aufrauhung erfolgt mit verschiedenen Aufrauhladungen im Bereich von 500-1500 C/dm2. In diesem Bereich wird üblicherweise eine flächendeckende Aufrauhung der Proben erreicht: die plateauartige mill finish Oberfläche ist verschwunden und eine flächendeckende Muldenstruktur entstanden.
    Anschließend wird eine Klassifizierung der Proben nach Fortschritt der Aufrauhung durchgeführt. Dazu wird eine Standard-Probe aus Werkstoff AA 1050 immer mitgeprüft und das Testmaterial jeweils im Vergleich zum Standard bewertet.
    Klassifizierung:
    ++
    flächendeckende Aufrauhung früher erreicht als beim Standard,
    +
    flächendeckende Aufrauhung genauso schnell erreicht wie beim Standard,
    +-
    flächendeckende Aufrauhung später erreicht als beim Standard.
    -
    flächendeckende Aufrauhung deutlich später erreicht als beim Standard.
    Anforderung: der Werkstoff soll mindestens genauso gut aufrauhbar sein wie AA 1050, d.h. nach dem beschriebenen Test mindestens eine Bewertung von + erhalten.
    Aufrauhtest in HNO3
    Proben von 0,5 m2 werden bei konstanter Temperatur und konstanten Strömungsverhältnissen in einem Elektrolyten von 10 g/l (=1%) Salpetersäure mit Wechselstrom von 50 Hz aufgerauht. Die EC-Aufrauhung erfolgt mit verschiedenen Aufrauhladungen im Bereich von 500-1000 C/dm2. In diesem Bereich wird üblicherweise eine flächendeckende Aufrauhung der Proben erreicht, d.h. die walzblanke Oberfläche mit mill finish Struktur ist verschwunden und durch eine flächendeckende Muldenstruktur ersetzt.
    Anschließend wird eine Klassifizierung der Proben nach Fortschritt der Aufrauhung durchgeführt. Eine Standard-Probe aus Werkstoff AA 1050 wird immer mitgeprüft und das Testmaterial jeweils im Vergleich zum Standard bewertet.
    Klassifizierung:
    ++
    flächendeckende Aufrauhung früher erreicht als beim Standard,
    +
    flächendeckende Aufrauhung genauso schnell erreicht wie beim Standard,
    +-
    flächendeckende Aufrauhung später erreicht als beim Standard,
    -
    flächendeckende Aufrauhung deutlich später erreicht als beim Standard.
    Anforderung: der Werkstoff soll mindestens genauso gut aufrauhbar sein wie AA 1050, d.h. nach dem beschriebenen Test mindestens eine Bewertung von + erhalten.
    Streifigkeitstest
    Ob ein Lithoband nach der EC-Aufrauhung das gewünschte strukturlose Erscheinungsbild zeigt, kann mit einer Makroätzung überprüft werden. Die Proben werden in einer frisch angesetzten Makroätzlösung (500ml H20, 375 ml HCl, 175 ml HNO3, 50 ml HF, Ätzung 30 Sekunden bei 25 °C) behandelt; danach wird durch optische Prüfung der Streifigkeitsgrad bestimmt. Die Bewertung erfolgt durch einen Vergleich mit Standardproben, die mit Noten von 1 (= sehr streifig) bis 10 ( = streifenfrei, strukturlos) klassifiziert sind.
    Anforderung:
    Jeder Werkstoff muß eine Note ≥ 5 erhalten, die in den meisten EC-Prozessen ein streifenfreies Erscheinungsbild garantiert.
    3. Biegewechselfestigkeit in Querrichtung
    Für die spezielle Beanspruchung der Druckplatten auf dem Druckzylinder existiert kein Standard-Prüfverfahren. Die Prüfung erfolgte in einem Hin- und Herbiegeversuch, der erfahrungsgemäß eine Aussage über die Empfindlichkeit gegenüber Plattenreißern erlaubt.
    Dazu werden dem Lithoband Proben von 20mm Breite und 100mm Länge entnommen, so daß die Längskante der Probe senkrecht (quer") zur Walzrichtung des Al-Bandes liegt. Die Probe wird maschinell über einen Radius vom 30 mm hin- und hergebogen und die Biegezyklen bis zum Bruch gezählt; für die Ermittlung einer Biegezahl werden 10 Proben auf diese Weise geprüft und aus den 10 Werten der Mittelwert gebildet. Diese Biegezahl liefert einen Hinweis auf das Umform- und Ermüdungsverhalten des Werkstoffs. Beim Vergleich der Biegezahlen verschiedener Werkstoffe ist eine Aussage über die Empfindlichkeit gegenüber Plattenreißern möglich, die mit Erfahrungen aus der Praxis korreliert. Es wird darauf geachtet, daß nur gleiche Banddicken miteinander verglichen werden, da die Dicke das Umformvermögen im Biegetest stark beeinflußt.
    Anforderung: der neue Werkstoff soll nach dieser Prüfmethode quer zur Walzrichtung eine deutlich höhere Biegezahl als AA 1050 und mindestens die Biegezahl von AA 3103, nämlich eine Biegezahl > 1250 für 0,3 mm Banddicke aufweisen.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.
    Erfindungbeispiele 1, 2, 3 (Tabelle 2)
    Die Beispiele 1, 2 und 3 weisen die erfindungsgemäße Legierungszusammensetzung auf. Vormaterial für die Bänder sind nach dem Strangguß-Verfahren hergestellte rechteckige Gußbarren von 600 mm Dicke. Nach dem Stranggießen und Abfräsen der Gußhaut werden die Barren mit einer Metalltemperatur von 580°C/4h geglüht und mit einer Abkühlrate von > 25°C/h auf eine Temperatur von 480°C abgekühlt. Danach folgt das Warmwalzen, wobei die Warmbandendtemperatur 280-290°C, die Dickenreduzierung im letzten Stich von ca. 30% und die Warmbanddicke 4mm beträgt; das jeweilige Warmband wird auf Raumtemperatur abgekühlt und weist folgende Eigenschaften auf:
    • eine Rekristallisation von 80 - 85 % über die Banddicke gesehen,
    • ein feines globulitisches Korn von 20-40µm Durchmesser gemessen an der Warmband-Oberfäche;
    • bei Messung des elektrischen Widerstands werden Restwiderstands-Verhältnisse von RR = 13 - 16 ermittelt (der RR-Wert ist ein Maß für den im Al-Mischkristall in fester Lösung befindlichen Legierungsanteil;
       das Meßverfahren zur Bestimmung des RR-Wertes ist in der Veröffentlichung Corrosion Science, Vol. 38, No.3, pp. 413-429, 1996 beschrieben.)
    Die Eigenschaften entsprechen den in Tabelle 1 aufgelisteten wesentlichen Merkmalen für Warmbänder aus der erfindungsgemäßen Legierung mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren; sie unterscheiden sich signifikant von typischen Warmbändern aus dem Standardwerkstoff AA1050. Das Korngefüge eines erfindungsgemäßen Warmbandes ist schematisch in Abb. 1a wiedergegeben. Der RR-Wert im Bereich von 10-20 garantiert den erforderlichen hohen Anteil der in fester Lösung befindlichen Legierungselemente Mg und Fe, der für eine hohe Biegewechselfestigkeit erforderlich ist.
    Das anschließende Kaltwalzen kann in unterschiedlicher Weise erfolgen, wie beispielhaft gezeigt wird.
    In Beispiel 1 erfolgt die Bandherstellung mit einer Zwischenglühung; die Aufheizrate beträgt 35°C/h, die Glühtemperatur 400°C und die Glühdauer 2 Stunden MT.
    In Beispiel 2 wird das Band mit einer Zwischenglühung gefertigt, wobei die Aufheizrate 25°C/s, die Glühtemperatur 450°C und die Glühdauer 1 min beträgt.
    In Beispiel 3 erfolgt die Bandfertigung ohne Zwischenglühung.
    Die Enddicken sind jeweils 0,3 mm. Das Band erhält keine weitere Glühung, sondern geht im kaltgewalzten Zustand in den Prozeß der Druckplatten-Herstellung.
    Tabelle 2 zeigt, daß die Bänder mit der erfindungsgemäßen Legierungszusammensetzung nach den angegebenen Herstellungsverfahren die Anforderungen hinsichtlich thermischer Stabilität (Rm > 145 N/mm2) und Biegezyklen in Querrichtung (>1250) erfüllen; sie weisen außerdem ein sehr gutes Aufrauhverhalten im HCl- und HNO3-System auf, das hinsichtlich Aufrauhgeschwindigkeit den Standard-Werkstoff AA 1050 übertrifft. Bei Fertigung mit Zwischenglühung (Beispiele 1, 2) sind die Bänder völlig strukturlos und erreichen im Streifigkeitstest Bestnoten. Aber auch bei einer Fertigung ohne Zwischenglühung (Beispiel 3) ist die aufgerauhte Oberfläche noch hinreichend strukturlos und streifenfrei.
    Vergleichsbeispiele 6, 7, 8 (Tabelle 3)
    In Tabelle 3 sind die Eigenschaften der bisher für Offset-Druckplatten eingesetzten Standardwerkstoffe AA1050 und AA3103 aufgeführt. Sie unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Bändern im wesentlichen durch die Analyse; die Halbzeug-Herstellung erfolgte in gleicher Weise wie für die Erfindungsbeispiele 1, 2, 3.
    Beispiele 6+7: Der Standard-Werkstoff AA1050 (Reinaluminium) erfüllt - bei Fertigung mit und ohne Zwischenglühung - die Anforderungen hinsichtlich thermischer Stabilität und Biegewechselfestigkeit in Querrichtung nicht. Bei der Fertigung von AA 1050 mit Zwischenglühung (Beispiel 6) wird das Band im Streifigkeitstest gut bewertet; bei einer Fertigung ohne Zwischenglühung (Beispiel 7) zeigt die aufgerauhte Oberfläche ein streifiges Aussehen. Bei der EC-Aufrauhung im HCl- und HNO3-Prozeß sind für AA 1050 höhere Ladungen für eine flächendeckende Aufrauhung erforderlich als für die erfindungsgemäßen Beispiele.
    Beispiel 8: Bei dem für Offset-Druckplatten eingesetzten Werkstoff AA 3103 handelt es sich um eine Legierung, die aufgrund eines Mn-Gehalts von ca. 1% die Anforderungen an die Festigkeit und Biegewechselfestigkeit erfüllt. Nachteil des Werkstoffes ist, daß er bei der EC-Aufrauhung nicht universell einsetzbar ist: eine Aufrauhung im HNO3-Prozeß ist nicht möglich und deshalb unüblich; bei der EC- Aufrauhung im HCl-Prozeß ist zur Erzielung einer homogenen flächendeckenden Beizmuldenstruktur eine sehr hohe Ladung erforderlich. Die Anforderung des Streifigkeitstests wird nicht erfüllt.
    Vergleichsbeispiele 4, 5, 9, 10 (Tabelle 4)
    In Tabelle 4 sind die Eigenschaften von Lithobändern für Offset-Druckplatten zusammengefaßt, die aus Mg-haltigen Werkstoffen hergestellt wurden, sich aber ansonsten in der Analyse und/oder der Band-Herstellung von den Erfindungsbeispielen unterscheiden.
    Ein gemeinsames Merkmal der Beispiele 4, 5, 9 ist, daß sie im Streifigkeitstest die Anforderung erfüllen. Dies ist darin begründet, daß die Bänder hier - genau wie die erfindungsgemäßen Beispiele 1,2,3 - aus einem weitgehend rekristallisierten Warmband hergestellt wurden. Darüber hinaus sind die folgenden Unterschiede festzustellen.
    Beispiel 4 wurde mit der erfindungsgemäßen Analyse und Herstellung, aber mit einer Endglühung von 200°C/1h gefertigt. Die thermische Stabilität ist ähnlich und das Aufrauhverhalten in beiden Säure-Systemen genauso gut wie für das erfindungsgemäße Beispiel 3. Die Biegewechselfestigkeit in Querrichtung entspricht jedoch nicht dem geforderten Niveau.
    Beispiel 9 unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Analyse durch einen niedrigen Fe-Gehalt < 0,3%; die Fertigung ist identisch mit Beispiel 3. Es ist festzustellen, daß die Anforderun gen - mit Ausnahme der thermischen Stabilität - erfüllt werden. Daraus ist zu folgern, daß zur Erzielung einer hinreichend hohen thermischen Stabilität ein höherer Fe-Gehalt erforderlich ist.
    Beispiel 5 unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Beispiel 3 durch einen niedrigen Fe-Gehalt < 0,3% sowie die Fertigung, die ohne Zwischenglühung und mit einer Endglühung des kaltgewalzten Bandes bei 200°C/1h durchgeführt wurde. Diese Variante entspricht einem Werkstoff, der in US-Patent 4 435 230 (Furukawa Aluminium Co.) beschrieben wird. Laut Patentschrift zeichnet sie sich durch ein gutes Ermüdungsverhalten (in Längsrichtung) und ein gutes Aufrauhverhalten im HCl-Prozeß aus. Es ist festzustellen, daß die Anforderung an die Biegewechselfestigkeit in der kritischen Querrichtung verfehlt und auch die gewünschte thermische Stabilität nicht erreicht wird. Das Aufrauhverhalten ist - wie im Patent beschrieben - gut.
    In Beispiel 10 handelt es sich um einen Werkstoff, der in US-Patent 3 911 819 (Swiss Aluminium Ltd.) beschrieben wird. Die Legierung ist vor allem durch einen Cu-Zusatz gekennzeichnet. Dem Werkstoff wird ein gutes Ermüdungsverhalten attestiert, das aufgrund der Analyse verständlich ist. Eine Aussage über das Aufrauhverhalten fehlt in dem Patent. - Es wurde festgestellt, daß sich Cu-Zusätze > 0,04% sowohl in AA 1050 - wie in AA 3103-Legierungen bei der elektrochemischen Aufrauhung negativ auswirken. Der Cu-haltige Werkstoff in Beispiel 10 ist nur für rein mechanische Aufrauhungen einsetzbar, für eine elektrochemische Aufrauhung in HCl- oder in HNO3-Prozessen ist er ungeeignet, da mit ihm die geforderten Lithoband-Qualitäten nicht erreicht werden.
    Aus der Beschreibung der Vergleichsbeispiele geht hervor, daß nur die erfindungsgemäßen Beispiele die gewünschte Kombination aller Eigenschaften
    • eine hohe thermische Stabilität,
    • ein gutes Aufrauhverhalten in EC-Prozessen auf HCl und HNO3-Basis,
    • ein makroskopisch streifenfreies Erscheinugsbild und
    • eine hohe Biegewechselfestigkeit bei Entnahme der Druckplatten in der kritischen Querrichtung
    und damit die für eine Offset-Druckplatte geforderte Qualität besitzen.
    Kennwerte Warmband
    Rekristallisationsgrad
    Anteil über die Schichtdicke (%)    		 Korngröße
    mittlerer Korn-⊘ gemessen in einer Oberflächenschicht von 200 µm    		 Restwiderstandsverhältnis
    RR-Wert
    Standard AA 1050 0-50 % > 50 µm 20 - 30
    erfindungsgemäßer Werkstoff 75 - 100% 20 - 40 µm 10 - 20
    Figure 00200001
    Figure 00210001
    Figure 00220001

    Claims (9)

    1. Lithoband für die elektrochemische Aufrauhung, das aus einem Warmband mit einer feinkörnigen, rekristallisierten Oberflächenschicht hergestellt ist, bestehend aus einer gewalzten Aluminiumlegierung, die neben herstellungsbedingten Verunreinigungen folgende Elemente enthält:
      0,30 - 0,40 % Fe
      0,10 - 0,30 % Mg
      0,05 - 0,25 % Si
      max. 0,05 % Mn
      max. 0,04 % Cu,
      wobei das Lithoband nach einer Glühung von 240°C / 10 min. eine Zugfestigkeit von Rm > 145 N/mm2 besitzt, wobei weiterhin das Lithoband eine Biegewechselbeständigkeit senkrecht zur Walzrichtung von > 1250 Zyklen im Wechselbiegetest aufweist und aus einem Warmband hergestellt ist, das eine durchgehend rekristallisierte Oberflächenschicht mit globulitischen Körnern eines mittleren Korndurchmessers von <50 µm besitzt.
    2. Lithoband nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Verunreinigung einzeln kleiner als 0,03 % sind und in der Summe weniger als 0,10 % betragen.
    3. Lithoband für die elektrochemische Aufrauhung, das aus einem Warmband mit einer feinkörnigen, rekristallisierten Oberflächenschicht hergestellt ist, bestehend aus einer gewalzten Aluminiumlegierung mit folgenden limitierten Gehalten:
      Si 0,05 - 0,15 %
      Fe 0,30 - 0,40 %
      Mg 0,15 - 0,30 %
      max. 0,005 % Kupfer,
      max. 0,01 % Mangan,
      max. 0,01 % Chrom,
      max. 0,02 % Zink,
      max. 0,01 % Titan,
      max. 50 ppm Bor,
      Rest Aluminium und weitere herstellungsbedingte Verunreinigungen, in der Summe weniger als 0,05 %,
      wobei
      das Lithoband eine Biegewechselbeständigkeit senkrecht zur Walzrichtung von > 1250 Zyklen im Wechselbiegetest aufweist und nach einer Glühung von 240°C / 10 min. eine Zugfestigkeit von Rm > 145 N/mm2 besitzt und aus einem Warmband hergestellt ist, dass eine durchgehend rekristallisierte Oberflächenschicht mit globulitischen Körnern eines mittleren Korndurchmessers von <50 µm besitzt.
    4. Lithoband nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Lithoband aus einem Warmband hergestellt ist, das zu mehr als 75 % durchrekristallisiert ist.
    5. Verfahren zur Herstellung eines Lithobandes,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      a) ein Walzbarren von einer Dicke > 500 mm aus einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 im Strangguss hergestellt und bei Temperaturen im Bereich von 480-620 °C mindestens 2 h homogenisiert wird;
      b) das Warmwalzen mit einer Dickenreduzierung im letzten Warmstich im Bereich von 15-75 %, einer Warmbandendtemperatur > 250°C und einer Warmbanddicke von 2 - 7 mm erfolgt, so dass das Warmband nach der Abkühlung auf Raumtemperatur an der Oberfläche globulitische, rekristallisierte Körner mit einem mittleren Durchmesser < 50 µm und ein Restwiderstandsverhältnis von RR = 10 - 20 aufweist;
      c) das Kaltwalzen ohne oder mit Zwischenglühungen erfolgt, wobei nach der Zwischenglühung der Abwalzgrad > 60 % beträgt;
      d) die weitere Verarbeitung bis zur EC-Aufrauhung durch Recken, Entfetten, Schneiden und/oder Beizen unter Beibehaltung des im Walzprozess eingestellten Gefügezustandes (bei Temperaturen < 100° C) erfolgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Zwischenglühung mit langsamer Aufheizgeschwindigkeit (10 - 75 °C/h) bei 300 - 500 °C Metalltemperatur und Glühzeiten > 1 h erfolgt.
    7. Verfahren nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Zwischenglühung mit schneller Aufheizgeschwindigkeit (5 - 40 °C/s) bei 400 - 500 °C Metalltemperatur und Glühzeiten von 2 s - 2 min. erfolgt.
    8. Verfahren zur Herstellung eines Druckplattenträgers aus einem Lithoband nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Lithoband durch eine elektrochemische Aufrauhung im HCl- oder HNO3-Bad unter Wechselstrom aufgerauht und anschließend anodisch oxidiert wird.
    9. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Rollenoffset-Druck aus einem Druckplattenträger nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Druckplattenträger mit einer lichtempfindlichen, hydrophoben Schicht versehen wird.
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