PL52262B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób otrzymywania drobnoziarnistych blach ze stopu cynkowego wedlug patentu glównego nr 44278, ale o korzystniejszym skladzie; zlozony z procesu stapiania skladników stopowych, rafinacji plynnej kapieli metalowej, odlewania plynnego metalu, walcowania wlewków w granicach temperatur po¬ wyzej dolnej i ponizej górnej granicy temperatury kruchosci cynku, oraz wygrzewania walcowanej blachy przed lub w czasie mechanicznej obróbki powierzchni (skórowanie, szlifowanie i polerowa¬ nie).Dotychczas przewaznie stosowano klisze drukar¬ skie z plyt cynkowych otrzymanych ze stopu cyn¬ kowego zawierajacego kadm lub kadm i olów.W czasie przygotowywania klisz drukarskich ply¬ ty te ogrzewa sie do temperatury od 150 do 250 °C, aby znajdujaca sie na ich powierzchni warstwe emalii uczynic kwasoodporna. Nastepnie plyty tra¬ wi sie roztworami kwasu azotowego, azeby pogle¬ bic róznice wysokosci miedzy miejscami druku- 10 15 20 25 30 jacymi i nie drukujacymi. Poniewaz zas podczas tego trawienia zachodzi takze podtrawienie rysun¬ ku, przeto proces trawienia nalezy prowadzic stop¬ niowo to znaczy trawi sie a nastepnie zabezpiecza rysunek za pomoca lakieru ochronnego, po czym znów trawi i znów zabezpiecza wykonujac te czynnosc kilkakrotnie, przewaznie od 3 do 5 razy.Plyty poligraficzne ze znanego stopu cynkowego z dodatkiem kadmu lub kadmu i olowiu maja strukture grubokrystaliczna, przy czym podczas ogrzewania do temperatury powyzej 150 °C za¬ chodzi w nich rekrystalizacja i ziarna ulegaja dal¬ szemu powiekszaniu sie. Trawienie takich plyt przebiega nierównomiernie a otrzymany przy ich pomocy rysunek przede wszystkim ze stopu cynku z kadmem jest nieostry.Wady wielostopniowego trawienia klisz drukar¬ skich usunelo zastosowanie stopów cynkowych umozliwiajacych produkcje blach drobnoziarnistych .charakteryzujacych sie wyzsza temperatura re¬ krystalizacji. Poza tym zastosowano metody jed- nostopniowego trawienia klisz drukarskich przez co wyeliminowano prace reczna i skrócono czas przygotowania ich do okolo 20 minut. Metoda jed- nostopniowego trawienia wymaga stosowania od¬ powiedniego urzadzenia do trawienia i odpowied¬ niego roztworu trawiacego. Miara przydatnosci uzytkowej drobnoziarnistych blach ze stopu cyn¬ kowego jest ich tolerancja trawienia. Wyraza sie ona iloscia stezonego kwasu azotowego (35—42 °Be), 5226252262 3 która dodac mozna do standartowej kapieli tra¬ wiacej, otrzymujac w ustalonych warunkach klisze drukarskie nadajace sie do druku. Praktyka w przemysle poligraficznym wykazala, ze jedynie blachy o tolerancji trawienia powyzej jednego li¬ tra kwasu azotowego, nadaja sie do przemyslo¬ wego stosowania ich w technice jednostopniowego trawienia.Nie wszystkie jednak stopy cynkowe umozli¬ wiajace produkcje blach sluzacych do wyrobu (pfyt) klisz drukarskich sa dogodne w stosowaniu do jednostopniowego trawienia w praktyce w prze¬ mysle poligraficznym. Powazny takze wplyw na jakosc plyt chemigraficznych posiada oprócz skla¬ du tworzywa sposób produkcji blach z okreslonego stopu cynkowego.Otrzymane blachy ze stopu cynku z dodatkiem do 0,1% magnezu charakteryzowaly sie korzystna struktura i dosc wysoka temperatura rekrystali¬ zacji. Jednak z tego stopu w procesie przeróbki plastycznej w warunkach przemyslowych uzyski¬ wano blachy o stosunkowo niskiej plastycznosci.Poza tym podczas trawienia na plycie chemigra- ficznej powstawal niewyrazny rysunek, poniewaz dodatek stopowy magneza ulegal podtrawieniu przez co niszczyl sie szybko rysunek na kliszy drukarskiej.Blachy otrzymane ze stopu wedlug patentu pol¬ skiego nr 44278 usunely szereg wad w dotychczas stosowanych blachach ze stopów cynku z magne¬ zem. Proces otrzymywania blach z tego stopu po¬ legal na tym, ze do plynnej kapieli cynkowej o czystosci 99,9% Zn wprowadzono dodatki stopo- ^we w postaci stopu aluminiowo — magnezowego zawierajacego 90% wagowych aluminium i 10% wagowych magnezu. Stop aluminiowo — magne¬ zowy wprowadzony byl do kapieli cynkowej w tem¬ peraturze od 500 do 550°C i dla otrzymania rów¬ nomiernego skladu chemicznego stosowano inten¬ sywne mieszanie kapieli metalowej. Po usunieciu z powierzchni kapieli tlenków wprowadzono przy pomocy dziurkowanego naczynia na dno kapieli polistyren w ilosci okolo 100 g na jedna tone ka¬ pieli metalowej.Wydzielajace sie gazy z rozkladu tego srodka rafinujacgo powoduja redukcje tlenków metali lub unoszenie ich na powierzchnie. Po procesie rafi¬ nacji obnizano temperature kapieli metalowej do temperatury od 480 do 500 °C i odlewano wlewki walcownicze do form uprzednio podgrzanych do temperatury 180 °C. W czasie krzepniecia metalu formy odlewnicze byly chlodzone od dolu woda.Odlane plyty walcowano wstepnie w temperaturze powyzej 150 °C, przy czym maksymalny stopien zgniotu w czasie kilku operacji pojedynczego wal¬ cowania nie przekraczal od 50 do 60%. Po tym, otrzymana walcówke walcowano w temperaturze ponizej 150 °C przy calkowitym stopniu zgniotu do 80%. Po odcieciu blach na zadany format, powierz¬ chnie ich obrabiano mechanicznie w operacjach skórowania, szlifowania i polerowania. Pomimo szeregu zalet w stosunku do blach ze stopów cynku z magnezem blachy otrzymano ze stopu wedlug pa¬ tentu nr 44278 posiadaly stosunkowo niska tempe¬ rature rekrystalizacji od 180 do 230 °C przez co w 4 czasie hartowania warstwy swiatloczulej nastepo¬ wal rozrost krysztalów oraz krzywienie i zmiana wymiarów plyt chemigraficznych. Tolerancja tra¬ wienia tych blach wynosila maksimum 0,5 litra 5 roztworu kwasu azotowego. Poza tym kadm wy¬ stepujacy w cynku przewaznie powyzej 0,003% tworzyl roztwór staly, który dzialal niekorzystnie w czasie jednostopniowego procesu trawienia ha¬ mujac szybkosc rozpuszczania metalu w kwasie. 10 Celem wynalazku jest usuniecie lub przynaj¬ mniej zmniejszenie niedogodnosci jakie powstaja w procesie jednostopniowego trawienia drobno¬ ziarnistych blach ze stopu cynkowego zlozonego z cynku, aluminium i magnezu. 15 Sposób otrzymywania drobnoziarnistych blach ze stopu cynkowego wedlug wynalazku polega na tym, ze cynk czysty o zawartosci okolo 99,99% cynku i zawierajacy okolo 0,002% kadmu lub po¬ nizej tej zawartosci, topi sie w temperaturze od 20 5oo do 550 °C w piecu plomiennym lub indukcyj¬ nym a nastepnie wprowadza sie dodatki stopowe w postaci stopu aluminium z magnezem o skladzie wagowym 90$ Al i 10% Mg w ilosci do 1,8 kG/t stopu, po czym czysty magnez w ilosci do 25 0,7 KG/tone stopu w celu otrzymania stopu cynku z aluminium i magnezem o zawartosci od 0,08 do 0,15% wagowych aluminium oraz od 0,04 do 0,07% wagowych magnezu. Po stopieniu dodatków sto¬ powych i dokladnym wymieszaniu kapieli plynny 30 metal rafinuje sie polistyrenem stosujac go w ilos¬ ci okolo 200 g lub nieco powyzej tej ilosci na jed¬ na tone kapieli metalowej. Wprowadzony na dno tej kapieli polistyren ulega rozkladowi na gazowe weglowodory o wlasnosciach redukujacych. Pro- 33 dukty rozkladu srodka rafinujacego z jednej stro¬ ny redukuja zawarte w kapieli tlenku cynku i dodatków stopowych a z drugiej strony ulatwia¬ ja przedostanie sie tych zanieczyszczen na jej po¬ wierzchnie. Obok polepszenia wlasnosci rafinacja 40 polistyrenem w ilosci okolo 200 g na tone kapieli metalowej korzystnie wplywa takze na wlasnosci chemigraficzne blach. Rafinacja polistyrenem zmniejsza bowiem w stopie cynkowym ilosc wtra¬ cen niemetalicznych a pozostale wtracenie pozwala 45 rozlozyc bardziej lub mniej równomiernie na gra¬ nicach ziarn umozliwiajac przez to w czasie jed¬ nostopniowego trawienia otrzymanie kliszy dru¬ karskiej o czystym dnie i gladkiej powierzchni elementów wytrawionych. 50 Po usunieciu tlenków cynku i tlenków dodat¬ ków stopowych z powierzchni kapieli metalowej obniza sie temperature plynnego stopu cynku od 480 do 520 °C, odlewa do form odlewniczych usy¬ tuowanych na przyklad na obrotowej maszynie 55 karuzelowej podgrzanych do temperatury od 180 do 220 °C, chlodzonych od dolu strumieniem wody, zas od góry nagrzewanych przy pomocy grzejni¬ ków elektrycznych. Sa to optymalne warunki odle¬ wania dla tego stopu cynkowego, ograniczajace 60 powstawanie jam skurczowych i zbyt gruboziar¬ nistej struktury uzytkowej strony blach.Wlewki o temperaturze powyzej 150 do 250 °C walcuje sie pojedynczo wstepnie do grubosci za¬ leznej od zadanej grubosci koncowych blach, tak 65 jednak, by stopien zgniotu we wszystkich prze-52292 6 pustach nie byl nizszy od 70% a stopien zgniotu w jednym przepuscie nie byl wiekszy od 20%, Po walcowaniu wstepnym i obcieciu na odpo¬ wiednie formaty walcuje sie pojedyncze blachy wykanczajaco w temperaturze od 50 do 100 °C, przy czym stopien zgniotu we wszystkich przepu¬ stach przy walcowaniu wykanczajacym nie moze przekroczyc ©O-/© a w pojedynczym przepuscie sto¬ pien zgniotu 10%. Aby otrzymac koncowe wymia¬ ry blach stosuje sie przy zachowaniu odpowied¬ nich stopni zgniotów rózne grubosci wlewków ze stopu cynkowego przeznaczonych do walcowania.Taki sposób przeróbki plastycznej wlewków gwa¬ rantuje jak najwiekszy udzial sredniej wielkosci ziarn, które maja obok skladu chemicznego stopu decydujacy wplyw na wlasnosci chemigraficzne blach w procesie jednostopniowego trawienia. Taki sposób przeróbki plastycznej pozwala osiagnac Jednoczesnie optymalne wlasnosci mechaniczne blach.Odwalcowane na koncowy wymiar blachy pod¬ daje sie nastepnie obróbce termicznej przez wy¬ grzewanie ich w temperaturze od 180° do 220 °C przez piec do dziesieciu minut. Obróbka termiczna jest procesem normalizujacym wielkosc ziarna po przerobie walcowniczym do wymiarów odpowia¬ dajacych technice jednostopniowego trawienia i jednoczesnie umozliwia usuniecie naprezen wew¬ netrznych przez co powoduje stabilizacje wymia¬ rów i ksztaltu blach w czasie termicznego harto¬ wania warstwy kopiowej, stosowanego w drukar¬ niach. Obróbke termiczna mozna takze stosowac w czasie mechanicznej obróbki powierzchni blach w przerwach miedzy procesami skórowania, szli¬ fowania lub polerowania.Otrzymane blachy ze stopu cynkowego zawie¬ rajacego od 0,08 do 0,15% wagowych aluminium 15 oraz od 0,04 do 0,07% wagowych magnezu sposo¬ bem wedlug wynalazku posiadaja temperature re¬ krystalizacji okolo 250 °C lub nieco powyzej tej granicy i tolerancje trawienia powyzej 1,0 litra 5 kwasu azotowego. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania drobnoziarnistych blach ze 10 stopu cynkowego przeznaczonych do wyrobu plyt chemigraficznych do jednostopniowego procesu tra¬ wienia wedlug patentu nr 44278 ale o korzystniej¬ szym skladzie chemicznym, skladajacy sie z pro¬ cesów: stapiania skladników, odlewania wlewków, walcowania blach, obróbki cieplnej i mechanicznej obróbki powierzchni, znamienny tym, ze do ka¬ pieli czystego cynku o temperaturze 500 do 550 °C, zawierajacego najwyzej 0,002% wagowo kadmu, dodaje sie najpierw stop Al — Mg w skladzie wagowym 90% Al i 10% Mg w ilosci do 1,8 KG/to- 20 ne stopu, nastepnie czysty magnez w ilosci do 0,7 KG/tone stopu oraz w celu rafinacji polisty¬ renu w ilosci 200 g/tone kapieli i tak przygoto¬ wany stop odlewa sie w formach ogrzewanych od góry do temperatury od 180 do 220°C a od dolu 25 chlodzonych woda, po czym ochlodzone wlewki do temperatury od 150 do 250 °C walcuje sie az do osiagniecia stopnia zgniotu w granicach do 70%, przy stopniu zgniotu w pojedynczym przepuscie ponizej 20% a nastepnie pojedyncze blachy w tem- peraturze ponizej 150 °C walcuje sie do osiagnie¬ cia stopnia zgniotu 60%, przy stopniu zgniotu w pojedynczym przepuscie do 10% oraz wyzarza sie je przed lub w czasie obróbki mechanicznej w temperaturze od 180 do 220 °C w czasie pieciu do dziewieciu minut w celu normalizacji ziarn 35 i likwidacji naprezen. PL