EP2067871B2 - Aluminiumband für lithografische Druckplattenträger und dessen Herstellung - Google Patents

Aluminiumband für lithografische Druckplattenträger und dessen Herstellung Download PDF

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EP2067871B2
EP2067871B2 EP07023245.9A EP07023245A EP2067871B2 EP 2067871 B2 EP2067871 B2 EP 2067871B2 EP 07023245 A EP07023245 A EP 07023245A EP 2067871 B2 EP2067871 B2 EP 2067871B2
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EP
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rolling
printing plate
strip
aluminum
rolled
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EP2067871B1 (de
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Bernhard Kernig
Henk-Jan Brinkman
Jochen Hasenclever
Gerd Steinhoff
Christoph Settele
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Speira GmbH
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Speira GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing aluminum strips for lithographic printing plate supports, the aluminum strip being produced from a rolling ingot which, after optional homogenization, is hot-rolled to a thickness of 2 mm to 7 mm and to a final thickness of 0.15 mm to 0.5 mm is cold rolled.
  • Very high demands are placed on the quality of aluminum strips for the production of lithographic printing plate supports.
  • the aluminum strip for the production of lithographic printing plate supports is usually subjected to electrochemical roughening, which should result in roughening over the entire area and a structureless appearance without streaky effects.
  • the roughened structure is important for applying a photosensitive layer, which is then exposed.
  • the photo layer is baked at temperatures of 220 °C to 300 °C and annealing times of 3 to 10 minutes, with typical combinations of baking times representing, for example, 240 °C for 10 minutes, 260 °C for 6 minutes and 260 °C for 4 minutes.
  • the printing plate support must lose as little strength as possible after baking, so that it can still be easily handled and easily clamped in a printing device.
  • the printing plate carrier and thus also the aluminum strip to be produced must have the highest possible reverse bending strength, so that plate tearing due to mechanical stress on the printing plate can be almost completely ruled out. So far, these requirements have been met with conventional aluminum coils be fulfilled.
  • printing presses are increasingly being used, which require that the printing plate supports be clamped in such a way that they are bent transversely to the rolling direction and are therefore also mechanically loaded transversely to the rolling direction.
  • large lithographic printing plate supports are becoming more difficult to handle as size and strength levels remain the same.
  • the present invention has for its object to provide a method for producing an aluminum strip for lithographic printing plate supports to make available, the coil set is easily corrected in the rolled condition and from which oversized printing plate carriers can be produced, which are easy to handle and show only a low tendency to plate tearing.
  • the task outlined above is achieved in terms of the method in that the aluminum strip consists of an aluminum alloy with the following alloy components in percent by weight: 0.3% ⁇ Fe ⁇ 0.4%, 0.3% ⁇ Mg ⁇ 0.4%, 0.05% ⁇ Si ⁇ 0.25%, Mn ⁇ 0.05%, Cu ⁇ 0.04%,
  • the hot rolling is carried out at a temperature of 250 °C to 550 °C, the hot strip finishing temperature being 280 °C to 350 °C, during the cold rolling an intermediate annealing is carried out at a thickness of 1.5 mm to 0.5 mm, during the intermediate annealing, the metal temperature is 200 °C to 450 °C and the aluminum strip is kept at the specified metal temperature for at least one to two hours, the aluminum strip is then cold-rolled to a final thickness of 0.15 mm to 0.5 mm and for further processing is wound up to form a lithographic printing plate support in the as-rolled condition.
  • the aluminum strip produced by the method according to the invention provides a moderate increase in strength together with a very high resistance to flexural fatigue and, at the same time, very good thermal stability. Coil set corrections are possible without difficulty due to the moderate increase in strength. At the same time, however, the handling of the printing plate, even in the burned-in state, is simple, for example when it is clamped in the printing press, since good thermal stability of the aluminum strip is obtained with the method according to the invention.
  • the properties according to the invention can be achieved in a particularly process-reliable manner in that the aluminum alloy additionally has a titanium (Ti) content of max. 0.05% by weight, preferably max. 0.015% by weight, a zinc( Zn) content of max. 0.05% by weight and a chromium (Cr) content of less than 100 ppm, preferably a Cr content of max. 50 ppm.
  • Ti titanium
  • Cr chromium
  • Titanium is commonly used for grain refinement in casting.
  • An increased Ti content however, leads to casting problems.
  • Zinc influences the roughenability, so that its content should not exceed 0.05% by weight.
  • Typical problems arise with increased Zn content due to inhomogeneities when roughening the lithographic printing plate support. Chromium inhibits recrystallization and should therefore only be contained in the aluminum alloy in very small proportions of less than 100 ppm, preferably a maximum of 50 ppm.
  • the aluminum alloy for use in the method according to the present invention has a Mg content of 0.3 to 0.4% by weight. As a result, maximum strength with high flexural fatigue strength can be made available. Higher Mg contents enable a further reduction in the degree of rolling after intermediate annealing while at the same time maintaining or increasing the tensile strength values, especially transverse to the rolling direction.
  • the hot rolling temperatures in the range from 250 °C to 550 °C, with the hot strip final temperature being 280 °C to 350 °C, a continuous recrystallization of the surface is achieved during hot rolling, which, for example, allows the wall surface to be easily roughened during the production of the lithographic Printing plate carrier guaranteed.
  • the metal temperature of the aluminum strip is 200° C. to 450° C. during the intermediate annealing.
  • the aluminum strip is then held at metal temperature for at least one to two hours. This is usually done in batch ovens.
  • the Further processing of the aluminum coil can take place either in the recovered or recrystallized state or a combination of both. Recrystallization begins at temperatures of around 300 to 350 °C, depending on the production parameters, in particular the hardening that has been introduced.
  • a recovery anneal at lower temperatures can only reduce the hardening, so that very low degrees of rolling are possible after the recovery anneal.
  • An aluminum strip produced using the method according to the invention consists of an aluminum alloy with the following alloy components in % by weight: 0.3% ⁇ Fe ⁇ 0.4%, 0.3% ⁇ Mg ⁇ 0.4%, 0.05% ⁇ Si ⁇ 0.25%, Mn ⁇ 0.05%, Cu ⁇ 0.04%,
  • the aluminum strip has a tensile strength of up to 200 MPa in the as-rolled condition along the rolling direction and after a baking process at a temperature of 240 °C and a duration of 10 minutes of at least 145 MPa as well as a flexural fatigue strength transverse to the rolling direction of at least 1850 cycles in the flexural fatigue test on.
  • the aluminum strips according to the invention achieve reverse bending cycles of more than 1850 also transverse to the rolling direction after a baking process, which means an increase of over 70% compared to the standard alloys previously used. Due to the moderate increase in tensile strength to values of up to 200 MPa in the as-rolled state, measured along the rolling direction, the coil set of the aluminum strip according to the invention can also be corrected in a simple manner.
  • the handling of the lithographic printing plate base made from the aluminum strip is good even after a baking process. Even with very large lithographic printing plate supports, the increased strength after baking can make the printing plates easier to handle.
  • the high number of possible reverse bending cycles greater than 1850 both in the as-rolled and in the baked state of the aluminum strip according to the invention shows that the tendency to plate tearing due to mechanical loads is low in lithographic printing plate supports clamped transversely or longitudinally to the rolling direction.
  • the aluminum strip produced by the process according to the invention with an Mg content of 0.3% by weight to 0.4% % by weight also enables particularly high elongation values in the as-rolled state with sufficiently high tensile strength values, since the necessary strength values are already achieved with low degrees of rolling after intermediate annealing.
  • the properties of the finished aluminum strip are reliably achieved in that the aluminum alloy has a Ti content of max. 0.05% by weight, preferably max. 0.015% by weight, a Zn content of max. 0.05% by weight. -% and a Cr content of less than 100 ppm, preferably of max. 10 ppm.
  • oversized printing plate supports can be produced particularly well and processed and handled in a simple manner.
  • Table 1 only shows the essential alloying components of the aluminum strips examined.
  • the various test alloys had a Ti content of less than 0.015% by weight, a Zn content of less than 0.05% by weight and a Cr content of less than 100 ppm.
  • the rolling ingots cast from the various aluminum alloys were subjected to homogenization before rolling, with the rolling ingots being annealed at a temperature of around 580°C for more than four hours. This was followed by hot rolling at temperatures of 250 °C to 550 °C, with the final hot strip temperature being between 280 °C and 350 °C.
  • the aluminum hot strip of alloy VRef was subjected to an intermediate anneal during cold rolling at a thickness of 2 to 2.4 mm, the cold rolled strip being exposed to a temperature of 300 to 450 °C for one to two hours.
  • the interanneal thickness for the other aluminum strips was only 0.9 to 1.2 mm, as can also be seen from Table 2. Since the intermediately annealed strips were further cold-rolled to the final gauge without a final final anneal, they were coiled in the as-rolled condition. Table 2 legs -No.
  • the correspondingly produced aluminum ribbons for lithographic printing plate supports or litho ribbons were subjected to further tests. All four aluminum strips are characterized by very good roughening behavior.
  • the tensile strength in the as-rolled condition was examined.
  • tensile strengths were also measured after a baking process at 240° C. for 10 minutes.
  • reverse bending tests were carried out, in which the in 1 the test arrangement shown schematically was used.
  • Fig. 1a shows a schematic sectional view of the structure of the reverse bending test device 1 used to examine the resistance to reverse bending of the aluminum strips according to the invention.
  • Samples 2 from the aluminum strips produced for lithographic printing plate supports are mounted on a movable segment 3 and a stationary segment 4 in the reverse bending test device 1 .
  • the segment is moved back and forth on the stationary segment 4 by means of a rolling movement, so that the sample 2 is exposed to bending perpendicular to the extent of the sample 2.
  • the various bending states are shown schematically Fig. 1b ).
  • Samples 2 were cut out either longitudinally or transversely to the rolling direction from the prepared aluminum webs for lithographic printing plate supports.
  • the radius of the segments 3.4 was 30 mm.
  • the tensile strengths were measured according to DIN. The results of the tensile strength measurements in the as-rolled state or after a baking process and the reverse bending test results are shown in Tables 3a and 3b. Table 3a leg no. Tensile strength (MPa) as rolled Tensile Strength (MPA) 240°/10 min . along across along across Vref 198 201 154 154 V582 184 201 153 161 V581 177 192 145 155 V580 218 228 157 169 leg no. Alternating bending test after 260°/4 min. number of cycles Alternating bending test, rolled Number of cycles along across along across Vref 3400 1500 3030 1930 V582 4570. 2670 4070 2320 V581 4230 2150 4100 2000 V580 3190 2090 2840 2200
  • the conventional aluminum strip has sufficient tensile strength for correcting the coil set before the stoving process and for handling the lithographic printing plate support after the stoving process, as well as sufficient flexural fatigue strength along the rolling direction.
  • the conventionally produced aluminum strip (VRef) achieved only 1500 bending cycles across the rolling direction.
  • the aluminum strip V582 according to the invention shows very good tensile strengths with regard to coil set correction and handling of the printing plate after a baking process, as well as very high flexural fatigue strength. Up to 78% more flex cycles were achieved, alloy V582.
  • the comparative aluminum strip V580 also showed good values in terms of flexural fatigue strength.
  • the very high tensile strengths of 218 and 228 MPa longitudinally and transversely to the rolling direction make it difficult to correct the coil set before baking the photo layer of the lithographic printing plate base.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger, wobei das Aluminiumband aus einem Walzbarren hergestellt wird, welcher nach einem optionalen Homogenisieren auf eine Dicke von 2 mm bis 7 mm warmgewalzt und auf eine Enddicke von 0,15 mm bis 0,5 mm kaltgewalzt wird. An die Qualität von Aluminiumbändern für die Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Das Aluminiumband zur Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern wird üblicherweise einer elektrochemischen Aufrauung unterzogen, welche eine flächendeckende Aufrauung und ein strukturloses Aussehen ohne Streifigkeitseffekte zur Folge haben sollte. Die aufgeraute Struktur ist wichtig für das Aufbringen einer fotosensitiven Schicht, welche anschließend belichtet wird. Die Fotoschicht wird bei Temperaturen von 220 °C bis 300 °C und Glühzeiten von 3 bis 10 Minuten eingebrannt, wobei typische Kombinationen von Einbrennzeiten beispielsweise 240 °C bei 10 Minuten, 260 °C bei 6 Minuten und 260 °C für 4 Minuten darstellen. Der Druckplattenträger muss nach dem Einbrennen möglichst wenig an Festigkeit verlieren, so dass dieser noch gut handhabbar ist und leicht in eine Druckvorrichtung eingespannt werden kann. Gleichzeitig muss der Druckplattenträger und damit auch das entsprechend herzustellende Aluminiumband eine möglichst hohe Biegewechselfestigkeit besitzen, so dass Plattenausreißer aufgrund von mechanischen Belastungen der Druckplatte nahezu ausgeschlossen werden können. Bisher konnten diese Anforderungen mit konventionellen Aluminiumbändern gut erfüllt werden. Zur Steigerung der Produktivität werden aber zunehmend Druckmaschinen eingesetzt, welche es erfordern, dass die Druckplattenträger derart eingespannt werden, dass sie quer zur Walzrichtung gebogen und daher auch quer zur Walzrichtung mechanisch belastet werden. Gleichzeitig wird die Handhabung großer lithografischer Druckplattenträger mit zunehmender Größe und gleichbleibenden Festigkeitswerten schwieriger.
  • Beispielsweise ist aus dem auf die Anmelderin zurückgehenden europäischen Patent EP 1 065 071 B1 ein Band zur Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern bekannt, welches sich durch eine gute Aufraubarkeit kombiniert mit einer hohen Biegewechselbeständigkeit und einer ausreichenden thermischen Stabilität nach einem Einbrennvorgang auszeichnet. Aufgrund der zunehmenden Größe der Druckmaschinen und der daraus resultierenden Vergrößerung der benötigten Druckplattenträger hat sich jedoch die Notwenigkeit ergeben, die Eigenschaften der bekannten Aluminiumlegierung und der daraus hergestellten lithografischen Druckplattenträger weiter zu verbessern. Eine einfache Erhöhung der Zugfestigkeiten, welche beispielsweise durch eine Änderung der Aluminiumlegierung möglich ist, führte nicht zu dem gewünschten Erfolg, da bei hoher Zugfestigkeit die Korrektur des Coilsets des Aluminiumbandes schwieriger wurde. Diese wird üblicherweise im walzharten Zustand vor dem Einbrennvorgang durchgeführt.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithografische Druckplattenträger zur Verfügung zu stellen, dessen Coilset in walzhartem Zustand leicht korrigierbar ist und aus welchem auch übergroße Druckplattenträger herstellbar sind, die leicht handhabbar sind und nur eine geringe Neigung zu Plattenreißern zeigen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass das Aluminiumband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent besteht:
    0,3 % ≤ Fe ≤ 0,4 %,
    0,3 % ≤ Mg ≤ 0,4 %,
    0,05 % ≤ Si ≤ 0,25 %,
    Mn ≤ 0, 05 %,
    Cu ≤ 0,04 %,
  • Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln max. 0,05 %, in Summe max. 0,15 %; das Warmwalzen bei einer Temperatur von 250 °C bis 550 °C erfolgt, wobei die Warmbandendtemperatur 280 °C bis 350 °C beträgt, während des Kaltwalzens eine Zwischenglühung bei einer Dicke von 1,5 mm bis 0,5 mm durchgeführt wird, während der Zwischenglühung die Metalltemperatur 200 °C bis 450 °C beträgt und das Aluminiumband für mindestens ein bis zwei Stunden auf der genannten Metalltemperatur gehalten wird, das Aluminiumband anschließend durch Kaltwalzen auf eine Enddicke von 0,15 mm bis 0,5 mm gewalzt wird und zur Weiterverarbeitung zu einem lithografischen Druckplattenträger in walzhartem Zustand aufgehaspelt wird.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Aluminiumband stellt eine moderate Festigkeitserhöhung zusammen mit einer sehr hohen Biegewechselbeständigkeit und einer gleichzeitig sehr guten thermischen Stabilität bereit. Coilsetkorrekturen sind aufgrund der moderaten Festigkeitssteigerung ohne Schwierigkeiten möglich. Gleichzeitig ist aber auch das Handling der Druckplatte auch in eingebranntem Zustand, beispielsweise beim Einspannen in die Druckmaschine, einfach, da eine gute thermische Stabilität des Aluminiumbandes mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird. Wird das Aluminiumband für die Herstellung von sehr großen lithografischen Druckplattenträgern eingesetzt, wird vorzugsweise das Aluminiumband auf eine Enddicke von 0,25 bis 0,5 mm nach dem Zwischenglühen kaltgewalzt. Die besondere Eignung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Aluminiumbänder für übergroße lithografische Druckplattenträger ergibt sich daraus, dass einerseits aufgrund der geringen Abwalzgrade nach dem Zwischenglühen eine hohe Dehnung zur Verfügung gestellt wird und andererseits durch den erhöhten Magnesiumanteil höhere Festigkeiten durch Verfestigungen zur Verfügung gestellt werden, die das Handling vereinfachen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die erfindungsgemäßen Eigenschaften besonders prozesssicher dadurch erreicht werden, dass die Aluminiumlegierung zusätzlich einen Titan(Ti)-Gehalt von max. 0,05 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,015 Gew.-%, einen Zink(Zn)-Gehalt von max. 0,05 Gew.-% und einen Chrom(Cr)-Gehalt von weniger als 100 ppm, vorzugsweise einen Cr-Gehalt von max. 50 ppm aufweist. Titan wird üblicherweise zur Kornfeinung beim Gießen eingesetzt. Ein erhöhter Ti-Gehalt führt jedoch zu Gießproblemen. Zink beeinflusst die Aufraubarkeit, so dass dessen Gehalt max. 0,05 Gew.-% betragen sollte. Typische Probleme ergeben sich bei erhöhtem Zn-Gehalt aufgrund von Inhomogenitäten beim Aufrauen der lithografischen Druckplattenträger. Chrom ist rekristallisationshemmend und sollte daher nur in ganz geringen Anteilen von weniger als 100 ppm, vorzugsweise von max. 50 ppm in der Aluminiumlegierung enthalten sein.
  • Die Aluminiumlegierung zur Verwendung im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Mg-Gehalt von 0,3 bis 0,4 Gew.-% auf. Hierdurch können maximale Festigkeiten bei hoher Biegewechselbeständigkeit zur Verfügung gestellt werden. Höhere Mg-Gehalten ermöglichen eine weitere Verringerung der Abwalzgrade nach der Zwischenglühung bei gleichzeitigem Erhalt oder Vergrößerung der Zugfestigkeitswerte, insbesondere auch quer zur Walzrichtung.
  • Durch die Einstellung der Warmwalztemperaturen im Bereich von 250 °C bis 550 °C, wobei die Warmbandendtemperatur 280 °C bis 350 °C beträgt, wird eine durchgehende Rekristallisation der Oberfläche beim Warmwalzen erzielt, was beispielsweise eine gute Aufraubarkeit der Wandoberfläche während der Herstellung der lithografischen Druckplattenträger gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß beträgt während der Zwischenglühung die Metalltemperatur des Aluminiumbandes 200 °C bis 450 °C. Das Aluminiumband wird dann für mindestens ein bis zwei Stunden auf der Metalltemperatur gehalten. Dies erfolgt üblicherweise in Batchöfen. Durch die Zwischenglühung in dem genannten Temperaturbereich kann die Weiterverarbeitung des Aluminiumbandes entweder in erholtem oder rekristallisiertem Zustand oder einer Kombination aus beidem erfolgen. Die Rekristallisation beginnt etwa ab Temperaturen von 300 bis 350 °C, wobei diese von den Fertigungsparametern, insbesondere den eingebrachten Verfestigungen abhängig ist. Durch ein Erholungsglühen bei niedrigeren Temperaturen kann dagegen lediglich ein Abbau der Verfestigungen erzielt werden, so dass sehr geringe Abwalzgrade nach dem Erholungsglühen möglich sind. Abhängig von den jeweiligen Abwalzgraden nach dem Zwischenglühen und der Legierungszusammensetzung kann es jedoch auch notwendig sein, ein Rekristallisationsglühen als Zwischenglühung vorzunehmen.
  • Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Aluminiumband besteht aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-%:
    0,3 % ≤ Fe ≤ 0,4 %,
    0,3 % ≤ Mg ≤ 0,4 %,
    0, 05 % ≤ Si ≤ 0,25 %,
    Mn ≤ 0, 05 %,
    Cu ≤ 0,04 %,
  • Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln max. 0,05 %, in Summe max. 0,15 %; ferner weist das Aluminiumband eine Zugfestigkeit von bis zu 200 MPa in walzhartem Zustand längs zur Walzrichtung und nach einem Einbrennvorgang mit einer Temperatur von 240 °C und einer Dauer von 10 Minuten von mindestens 145 MPa sowie eine Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung von mindestens 1850 Zyklen im Biegewechseltest auf.
  • Im Biegewechseltest wird ein Streifen aus dem Aluminiumband herausgeschnitten und zwischen zwei zylinderförmigen Segmenten mit einem Radius von 30 mm hinund hergebogen. Im Gegensatz zu den bisher hergestellten Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger erreichen die erfindungsgemäßen Aluminiumbänder nach einem Einbrennvorgang Biegewechselzyklen von mehr als 1850 auch quer zur Walzrichtung, was einen Anstieg gegenüber den bisher verwendeten Standardlegierungen von über 70 % bedeutet. Aufgrund der moderaten Steigerung der Zugfestigkeit auf Werte bis zu 200 MPa in walzhartem Zustand längs zur Walzrichtung gemessen, kann der Coilset des erfindungsgemäßen Aluminiumbandes weiterhin auf einfache Weise korrigiert werden. Aufgrund der guten thermischen Stabilität, welche sich durch eine Zugfestigkeit von mindestens 14b MPa nach einem Einbrennvorgang längs oder quer zur Walzrichtung zeigt, ist das Handling der aus dem Aluminiumband hergestellten lithografischen Druckplattenträger auch nach einem Einbrennvorgang gut. Selbst bei sehr großen lithografischen Druckplattenträgern kann durch die erhöhten Festigkeiten nach dem Einbrennen das Handling der Druckplatten erleichtert werden. Zudem zeigt die hohe Anzahl von möglichen Biegewechselzyklen größer als 1850 sowohl im walzharten als auch im eingebrannten Zustand des erfindungsgemäßen Aluminiumbandes, dass die Neigung zu Plattenreißern aufgrund von mechanischen Belastungen bei quer oder längs zur Walzrichtung eingespannten lithografischen Druckplattenträger gering ausgeprägt ist.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Aluminiumband mit einem Mg-Gehalt von 0,3 Gew.-% bis 0,4 Gew.-% ermöglicht zudem bei ausreichend hohen Zugfestigkeitswerten besonders hohe Dehnungswerte im walzharten Zustand, da bereits bei geringen Abwalzgraden nach dem Zwischenglühen die notwendigen Festigkeitswerte erreicht werden.
  • Die Eigenschaften des fertig hergestellten Aluminiumbandes werden dadurch prozesssicher erreicht, dass die Aluminiumlegierung einen Ti-Gehalt von max. 0,05 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,015 Gew.-%, einen Zn-Gehalt von max. 0,05 Gew.-% und einen Cr-Gehalt von weniger als 100 ppm, vorzugsweise von max. 10 ppm aufweist.
  • Aus erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumbändern mit einer Dicke von 0,25 bis 0,5 mm können besonderes gut übergroße Druckplattenträger hergestellt und auf einfache Weise prozessiert und gehandhabt werden.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbändern, für lithografische Druckplattenträger weiterzuentwickeln und auszugestalten. Hierzu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung des Biegewechseltests zur Prüfung der Biegewechselbeständigkeit.
  • Ein Vergleich zwischen einem konventionellen Aluminiumband zur Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern sowie einem erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumband und zwei Vergleichsaluminiumbändern, welche ebenfalls für die Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern geeignet sind, wird im folgenden dargestellt. Die Legierungsbestandteile der unterschiedlichen, getesteten Aluminiumbänder sind in Tabelle 1 dargelegt. Tab.1
    Leg. -Nr. Fe Mn Mg Si Cu /Gew. -%
    Vref 0,32 - 0,17 0,12 7 ppm Stand der Technik
    V582 0,36 0,0034 0,3 0,09 3 ppm Erfindung
    V581 0,36 0,018 0,2 0,08 5 ppm Vergleich
    V580 0,4 0,10 0,11 0,08 < 10 ppm Vergleich
  • Die Tabelle 1 zeigt nur die wesentlichen Legierungsbestandteile der untersuchten Aluminiumbänder. Darüber hinaus wiesen die verschiedenen Versuchslegierungen einen Ti-Gehalt von weniger als 0,015 Gew.-%, einen Zn-Gehalt von weniger als 0,05 Gew.-% sowie einen Cr-Gehalt von weniger als 100 ppm auf. Die aus den verschiedenen Aluminiumlegierungen gegossenen Walzbarren sind vor dem Walzen einer Homogenisierung unterzogen worden, wobei die Walzbarren auf eine Temperatur von etwa 580 °C für mehr als vier Stunden geglüht wurden. Anschließend erfolgte das Warmwalzen bei Temperaturen von 250 °C bis 550 °C, wobei die Warmbandendtemperatur zwischen 280 °C und 350 °C betrug. Das Aluminiumwarmband aus der Legierung VRef wurde während des Kaltwalzens bei einer Dicke von 2 bis 2,4 mm einer Zwischenglühung unterzogen, wobei das kaltgewalzte Band einer Temperatur von 300 bis 450 °C für ein bis zwei Stunden ausgesetzt war. Bei gleichen Zwischenglühungstemperaturen betrug die Zwischenglühungsdicke für die anderen Aluminiumbänder nur 0,9 bis 1,2 mm, wie auch aus der Tabelle 2 ersichtlich ist. Da die zwischengeglühten Bänder auf Enddicke weiter kaltgewalzt wurden, ohne dass eine abschließende Endglühung erfolgte, wurden diese im Zustand walzhart aufgehaspelt. Tab. 2
    Leg. -Nr. Warmbandenddicke Zwischenglühungsdicke Enddicke Zustand
    Vref 3 - 4 mm 2 - 2,4 mm 0,29 mm Walzhart
    V582 3 - 4 mm 0,9 - 1,2 mm 0,28 mm Walzhart
    V581 3 - 4 mm 0,9 - 1,2 mm 0,28 mm Walzhart
    V580 3 - 4 mm 0,9 - 1,2 mm 0,28 mm Walzhart
  • Die entsprechend hergestellten Aluminiumbänder für lithografische Druckplattenträger bzw. Lithobänder, wurden weiteren Tests unterzogen. Alle vier Aluminiumbänder zeichnen sich durch ein sehr gutes Aufrauverhalten aus. Darüber hinaus wurde die Zugfestigkeit im walzharten Zustand untersucht. Um die praktische Handhabung der Druckplatten, insbesondere bei übergroßen lithografischen Druckplatten zu prüfen, wurden Zugfestigkeiten auch nach einem Einbrennvorgang von 240 °C für 10 Minuten gemessen. Zusätzlich wurden Biegewechseltests durchgeführt, bei welchem die in Fig. 1 schematisch dargestellte Versuchsanordnung verwendet wurde.
  • Fig. 1a) zeigt in einer schematischen Schnittansicht den Aufbau der verwendeten Biegewechseltestvorrichtung 1, welche zur Untersuchung der Biegewechselbeständigkeit der erfindungsgemäßen Aluminiumbänder eingesetzt wurde. Proben 2 aus den hergestellten Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger werden in der Biegewechseltestvorrichtung 1 auf einem beweglichen Segment 3 sowie einem feststehenden Segment 4 befestigt. Das Segment wird beim Biegewechseltest auf dem feststehenden Segment 4 durch eine Abrollbewegung hin- und herbewegt, so dass die Probe 2 Biegungen senkrecht zur Erstreckung der Probe 2 ausgesetzt ist. Die verschiedenen Biegezustände zeigt schematisch Fig. 1b). Die Proben 2 wurden entweder längs oder quer zur Walzrichtung aus den hergestellten Aluminiumbändern, für lithografische Druckplattenträger ausgeschnitten. Der Radius der Segmente 3,4 betrug 30 mm.
  • Die Zugfestigkeiten wurden nach DIN gemessen. Die Ergebnisse der Zugfestigkeitsnessungen im walzharten Zustand bzw. nach einem Einbrennvorgang sowie die Biegewechseltestergebnisse sind in Tabelle 3a und 3b dargestellt. Tab. 3a
    Leg.-Nr. Zugfestigkeit (MPa) walzhart Zugfestigkeit (MPA) 240°/10 min.
    längs quer längs quer
    Vref 198 201 154 154
    V582 184 201 153 161
    V581 177 192 145 155
    V580 218 228 157 169
    Tab. 3b
    Leg.-Nr. Biegewechseltest nach 260°/4 min. Anzahlzyklen Biegewechseltest walzhart Anzahlzyklen
    längs quer längs quer
    Vref 3400 1500 3030 1930
    V582 4570. 2670 4070 2320
    V581 4230 2150 4100 2000
    V580 3190 2090 2840 2200
  • Es zeigte sich, dass das konventionelle Aluminiumband zwar eine für die Korrektur des Coilsets vor dem Einbrennvorgang und für das Handling des lithografischen Druckplattenträgers nach dem Einbrennvorgang ausreichende Zugfestigkeit sowie eine ausreichende Biegewechselbeständigkeit längs zur Walzrichtung aufweist. Quer zur Walzrichtung erreichte das konventionell hergestellte Aluminiumband (VRef) jedoch lediglich 1500 Biegezyklen. Das erfindungsgemäße Aluminiumband V582 zeigt dagegen sehr gute Zugfestigkeiten in Bezug auf Coilsetkorrektur und Handling der Druckplatte nach einem Einbrennvorgang sowie eine sehr hohe Biegewechselbeständigkeit. Es wurden eine bis zu 78 % höhere Anzahl an Biegezyklen erreicht, Legierung V582. Im Vergleich dazu zeigte das Vergleichsaluminiumband V580 zwar ebenfalls gute Werte bezüglich der Biegewechselbeständigkeit. Die sehr hohen Zugfestigkeiten von 218 bzw. 228 MPa längs respektive quer zur Walzrichtung erschweren die Korrektur des Coilsets jedoch vor dem Einbrennen der Fotoschicht der lithografischen Druckplattenträger.
  • Im walzharten Zustand, welcher für negative Druckplatten verwendet wird, zeigte sich insbesondere längs zur Walzrichtung eine deutliche Verbesserung der Biegewechselbeständigkeit. Quer zur Walzrichtung erhöhten sich die Werte ebenfalls.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Auswahl einer speziell auf die Bedürfnisse großer lithografischer Druckplattenträger abgestimmten Aluminiumlegierung in Kombination mit ausgewählten Verfahrensparametern die Herstellung von deutlich verbesserten lithografischen Druckplattenträgern ermöglicht, welche auch bei der Verwendung von Übergrößen, d.h. wenn diese quer zur Walzrichtung eingespannt werden, auf einfache Weise gehandhabt werden können und dennoch resistent gegen Plattenreißer sind.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbändern für lithografische Druckplattenträger, wobei das Aluminiumband aus einem Walzbarren hergestellt wird, welcher nach einem optionalen Homogenisieren auf eine Dicke von 2 bis 7 mm warmgewalzt und durch Kaltwalzen des Warmbandes das Aluminiumband auf eine Enddicke von 0,15 bis 0,5 mm kaltgewalzt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumband aus einer Aluminiumlegierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent besteht: 0,3 % ≤ Fe ≤ 0, 4 %, 0,3 % ≤ Mg ≤ 0,4 %, 0,05 % ≤ Si ≤ 0,25 %, Mn ≤ 0,05 %, Cu ≤ 0,04 %,
    Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln max. 0, 05 %, in Summe max. 0,15 %; das Warmwalzen bei einer Temperatur von 250 °C bis 550 °C erfolgt, wobei die Warmbandendtemperatur 280 °C bis 350 °C beträgt, während des Kaltwalzens eine Zwischenglühung bei einer Dicke von 1,5 mm bis 0,5 mm durchgeführt wird, während der Zwischenglühung die Metalltemperatur 200 °C bis 450 °C beträgt und das Aluminiumband für mindestens ein bis zwei Stunden auf der genannten Metalltemperatur gehalten wird, das Aluminiumband anschließend durch Kaltwalzen auf eine Enddicke von 0,15 mm bis 0,5 mm gewalzt wird und zur Weiterverarbeitung zu einem lithografischen Druckplattenträger in walzhartem Zustand aufgehaspelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung einen Ti-Gehalt von max. 0,05 Gew.-%, einen Zn-Gehalt von max. 0,05 Gew.-% und einen Cr-Gehalt von weniger als 100 ppm aufweist.
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