WO2020162784A1 - Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления - Google Patents
Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020162784A1 WO2020162784A1 PCT/RU2019/000882 RU2019000882W WO2020162784A1 WO 2020162784 A1 WO2020162784 A1 WO 2020162784A1 RU 2019000882 W RU2019000882 W RU 2019000882W WO 2020162784 A1 WO2020162784 A1 WO 2020162784A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- etching
- copper
- protective layer
- metal
- base
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
- B41N1/06—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for relief printing or intaglio printing
Definitions
- a method of manufacturing a printing plate for etching and an etching solution for its implementation A method of manufacturing a printing plate for etching and an etching solution for its implementation.
- the invention relates to printed graphics, in particular to a method for manufacturing a printing plate for etching.
- a known method of manufacturing a printing plate for etching which consists in engraving with an etching needle on the metal base of the engraving.
- the creation of a printing plate in this manner, called dry point requires certain physical efforts and engraving skills, and its circulation is low.
- a known method of manufacturing a printing plate for etching including engraving a pattern on a metal base covered with a protective layer of varnish, deepening the exposed metal by etching, removing the protective layer.
- This most widespread manner of creating a printing plate is called classic etching. [Zvontsov V.M., Shistko V.I. Etching: Technique, History. - SPb. : Aurora, 2004. - P.41].
- the present invention was based on the task of reducing the labor intensity of manufacturing the printing plate and increasing its resolution. Other objects and advantages of the present invention will be revealed below upon consideration of the description.
- the metal base is made of a metal or alloy having an electrode potential that is more negative than the electrode potential of copper , copper or its alloy is deposited as a protective layer, and the etching is carried out in a solution that ensures the dissolution of the base metal mainly due to the reaction of contact exchange with copper ions.
- the advantage of this approach is also that the sketch of the picture can be drawn directly on the surface of the copper, for example, with a marker or translated through a carbon copy, without fear of damaging the protective layer.
- the copper surface can be pre-painted with ink, and rinsed off before etching.
- the copper layer must be continuous and low-porous, and this is achieved by a certain thickness of the deposit. It has been experimentally established that the copper layer should have a minimum thickness of 1-1.5 microns. Smaller thickness values, due to the multiple porosity of the deposit, can lead to etching of the base metal.
- Copper plating can be carried out on the entire workpiece, on its face, or on a portion of the workpiece in any known manner. Since the board is made of a metal or alloy having an electrode potential that is more negative than the electrode potential of copper, the simplest, most efficient and not requiring capital expenditures is the method of immersion (contact) copper plating.
- immersion copper plating is that due to the peculiarities of the contact exchange process, the coating is inevitably formed porous and cannot be used as a protective one.
- etching is carried out in a solution in which the dissolution of the metal exposed in place of the pattern occurs mainly due to the reaction of contact exchange between the base metal and copper ions.
- the conjugate reactions of copper reduction and metal dissolution proceed at a rate proportional to the concentration of copper ions in the solution.
- the rate of the anodic reaction under the pores of the protective layer does not depend on the concentration of the metal being reduced, since it is controlled by the diffusion of the dissolution products of the base metal through the pores. Therefore, the choice of the concentration range of copper ions in the solution becomes a decisive factor determining the possibility of pore overgrowth in the protective layer.
- the lower limit of the concentration of copper ions should ensure the deposition on the surface of the base of a continuous compact copper layer of sufficient thickness and an acceptable etching rate.
- the concentration can be increased up to the limit at which etching of the base metal does not occur.
- the method can be carried out in a solution containing copper sulfate, a source of chloride ions and water, which additionally contains a complexing agent, and sodium chloride as a source of chloride ions with the following ratio of components, g / l: copper sulfate 20-250, a complexing agent, in the amount necessary for the formation of a soluble complex copper (II) salt and a free excess of at least 0.1 g / l, sodium chloride 0.1-150.
- complexing agent in the present invention means a chemical substance or a mixture of substances forming a complex with copper (II) ions.
- Various organic and inorganic compounds can be used as a complexing agent. For example, from simple and available organic compounds, a complex with copper forms citric acid, from inorganic compounds - potassium or sodium pyrophosphate.
- the content of the complexing agent is related to the concentration of the main component - copper sulfate; the complexing agent is taken in such an amount that a soluble complex copper salt is formed and a small free excess remains, which is necessary to prevent the formation of a precipitate during the etching process.
- sodium chloride regulates the dissolution of the base metal and the rate of contact exchange, prevents the formation of a dense contact copper film in open areas and improves the etching quality.
- sodium chloride content is less than 0.1 g / l, its effect is not effective and the etching rate is low; at a concentration of more than 150 g / l, the etching rate increases due to the contribution of the additive itself, the solution becomes excessively aggressive and metal etching under the pores of the protective layer is possible.
- composition and concentration of the etchant depends on the nature of the base metal. In the given numerical ranges of the contents of the components, any extreme points and / or numbers within the ranges can be combined.
- concentration limits can be limited by the solubility of the components of the solution. With a different ratio of the components of the solution, a different texture of the etched surface and the quality of the contour of the pattern are obtained. All other things being equal, in solutions with a higher concentration of copper ions, the probability of pore clogging will be higher.
- the shape of the etched depressions differs from the shape obtained with traditional chemical etching.
- the side wall of the stroke has a certain inclination to the surface, which is why the line boundaries in the print do not always have a bright and clear display.
- the wall is almost vertical. This is due to the fact that during the etching process a dense copper layer grows on the side wall. As the relief deepens, the thickness of the copper layer grows, the penetration of the etchant through it becomes more and more difficult, and the etching rate decreases.
- the side wall of the groove closer to the surface of the plate is protected from corrosion to a greater extent than in the bottom area, as a result of which a vertical profile is provided.
- the same circumstance contributes to the formation of a relief with a fairly good etching factor, which can reach 2-3 or more, which makes it possible to reproduce the pattern with high accuracy.
- Depth relief can be single-level - when the entire image is etched to a certain depth, at which the color of the ink layer in the print reaches its maximum saturation and creates a visual impression of a uniformly colored surface, and multi-level, to create tonal gradation and the effect of three-dimensional image.
- individual sections of the base metal exposed at the site of the pattern are coated with a chemically resistant material, and the etching process is interrupted to partially or completely remove it, after which etching is continued.
- the etching is interrupted, a part of the copper layer is removed by engraving and / or the separate areas of the relief, where the required depth is reached, with a chemically resistant material, and then etching is continued.
- the previously executed part of the image will be etched to an additional depth.
- the first option is easier to implement, since there is no need to waste time drying chemically resistant material during breaks. You can combine both methods together, and repeat the process periodically until you get the desired number of levels.
- Another variant of the method allows you to control the process of forming an indented relief by printing a proof print without removing the protective layer and, if necessary, make corrections and additions to the printing image, and then continue the process.
- Copper deposited during etching changes the texture of the surface, and along the contour of the pattern at the very the edge is formed by a thickening of copper in the form of a bead, which delays the printing ink, so the print is obtained on a gray background with a tone around each stroke and does not give a complete picture of the results of the work, but it is quite possible to judge technical and artistic defects from it.
- Correction of the printing plate is carried out by engraving on the protective layer until the metal of the board is exposed and / or by coating individual etched areas with a chemically resistant material. This technique can be carried out once or periodically, in several successive stages with the intermediate introduction of corrections and additions.
- copper is used as a temporary coating, required only during the etching protection stage, it is subsequently removed, for example by etching in a solution that does not allow etching of the base metal.
- a characteristic feature of contact copper plating is that the reduction of copper is accompanied by a conjugate reaction of dissolution of the base metal, as a result, the purity of the preliminary surface treatment changes slightly and it will give a light background in print. If the background is undesirable, the surface of the base must be polished after removing the copper.
- the protective layer is not removed, but polished. This approach is advisable when manufacturing a printing plate from steel, copper is softer than steel and easier to polish.
- the etching is interrupted immediately after the release of contact copper in the exposed areas of the base metal, which is visually detected.
- contact copper is simultaneously allocated in the places of existing hidden defects of the copper layer, clearly identifying them. If defects are found, they can be covered with a chemically resistant material and further etching of the base can be avoided.
- a protective layer you can use not only copper, but also its alloys, for example, with tin (15-20%). Such a coating has a stronger adhesion to the base metal and, with the same thickness, fewer pores.
- the method can be used for the manufacture of a printing plate on bases of steel, zinc, aluminum and various alloys, including those having one or more layers of coating of a different composition on the surface. Technologically, it is preferable to use steel.
- the proposed method is characterized by a relatively low cost of materials, ease of implementation and efficiency. It is especially important that the solutions used for copper plating and etching do not change their properties during storage and are not prone to the formation of harmful vapors, therefore, only minimal ventilation is required during operation.
- the preliminary preparation of the base is the same as for other etching manners, only it is advisable to perform mirror polishing after the end of etching, this is due to a change in the surface texture during the contact metallization process.
- the main criterion for the high-quality preparation of the base is the complete wettability of its surface with water.
- Example 1 On a prepared plate (surface preparation includes grinding, polishing, degreasing, activation in a 5% hydrochloric acid solution for 30-45 seconds, rinsing with water and drying), a copper layer 3- thick is immersed from cold-rolled steel sheet 08KP. 4 microns.
- the composition of the copper plating solution CuS04-5H20 - 8-10 g / l, H2SO4 (Specific weight 1.84 g / cm 3 ) - 80-100 g / l, auxiliary substance OP-Yu - 5-10 g / l. Solution temperature 30-35 ° ⁇ . Copper plating duration 3 min. After washing in water and drying, the pattern is engraved with an etching needle on copper.
- the plate is subjected to etching in a solution containing CuSO4-5H20 - 50 g / l, NasCbH507-5.5H20 - 90-100 g / l, NaCl - 10 g / l, at a temperature of 18-25 ° C until a relief of the required depth is obtained.
- the solution is prepared by dissolving copper sulfate and sodium citrate in separate portions of water. Then the copper sulfate solution is added to the sodium citrate solution with stirring. Salt is added to the resulting mixture and the volume of the solution is adjusted to working water.
- Example 2 After etching, the plate is washed in water, the copper layer is removed in a solution that does not allow etching of the base metal, for example, containing CrO3 - 250-300 g / l and (NH4) 2SO4- 100-120 g / l, washed again, dried and finally polished ...
- the metal of the plate and the technological sequence of production is the same as in example 1, but instead of copper, a copper-tin alloy (tin content of 14-16%) with a thickness of 3-4 microns is deposited.
- composition of the solution CuS04-5H20 - 8-10 g / l, H2SO4 (Specific weight 1.84 g / cm 3 ) - 80-100 g / l, SnCh - 2-3 g / l, auxiliary substance OP-Yu - 5-10 g / l.
- Solution temperature 30-35 ° ⁇ .
- Copper plating duration 5 min.
- Etching is carried out in a solution containing CuS04-5H20 - 250 g / l, Na3C6Hs07-5.5H20 - 450 g / l, NaCl - 100 g / l, at a temperature of 25-30 ° C until a relief of the required depth is obtained. After etching, the copper is not removed, but its surface is polished.
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к печатной графике, в частности к способу изготовления печатной формы для офорта. Способ позволяет снизить трудоемкость изготовления печатной формы и повысить ее разрешающую способность. Для этого на металлическое основание, имеющее электродный потенциал более отрицательный, чем электродный потенциал меди, осаждают защитный слой меди или ее сплава (например, иммерсионным способом), гравируют рисунок, после чего осуществляют травление в растворе, обеспечивающем растворение металла основания преимущественно вследствие реакции контактного обмена с ионами меди. Раствор для осуществления способа содержит, г/л: сульфат меди 20-250 г/л, комплексообразователь, в количестве необходимом для образования растворимой комплексной соли меди (II) и свободный избыток не менее 0,1 г/л, натрий хлористый 0,1-150 г/л. Варианты способа позволяют получить многоуровневый рельеф печатающего изображения, выявить дефекты защитного слоя, отпечатать пробный оттиск без удаления защитного слоя и, при необходимости, внести исправления и дополнения в печатающее изображение.
Description
Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления.
Область техники.
Изобретение относится к печатной графике, в частности к способу изготовления печатной формы для офорта.
Предшествующий уровень техники.
Известен способ изготовления печатной формы для офорта, заключающийся в гравировании офортной иглой на металлическом основании гравюры. Создание печатной формы в этой манере, получившей название - сухая игла, требует определенных физических усилий и гравировальных навыков, а ее тиражность невысокая. [Зорин Л.Н. Эстамп: Руководство по графическим и печатным техникам.- М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2004.- С.52-54].
Известен способ изготовления печатной формы для офорта, включающий гравирование рисунка на металлическом основании покрытом защитным слоем лака, углубление обнаженного металла травлением, удаление защитного слоя. Эта наиболее широко распространенная манера создания печатной формы носит наименование - классический офорт. [Звонцов В.М., Шистко В.И. Офорт: Техника, история. - СПб. : Аврора, 2004. - С.41].
Недостатком данного способа является то, что для защиты металла от травления применяется лак. Слабая адгезия лака к металлу ограничивает плотность линий рисунка, так как при гравировании возможно отслоение пленки между смежными штрихами. По этой же причине возможно растравливание металла в местах пересечения штрихов. Кроме этого, необходимость копчения лака и применения для его удаления органических растворителей увеличивает трудоемкость способа и ухудшает условия труда.
Изложение сущности изобретения.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача снизить трудоемкость изготовления печатной формы и повысить ее
разрешающую способность. Другие цели и достоинства настоящего изобретения будут выявлены ниже при рассмотрении описания.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления печатной формы для офорта, включающем гравирование рисунка на металлическом основании покрытом защитным слоем, углубление обнаженного металла травлением, удаление защитного слоя, металлическое основание изготавливают из металла или сплава имеющего электродный потенциал более отрицательный, чем электродный потенциал меди, в качестве защитного слоя осаждают медь или ее сплав, а травление осуществляют в растворе, обеспечивающем растворение металла основания преимущественно вследствие реакции контактного обмена с ионами меди.
Применение для защиты основания от травления вместо лака слоя меди позволяет исключить ряд трудоемких операций и осуществлять параллельное или перекрестное штрихование с шагом не доступным для классического офорта. Последнее обусловлено тем, что адгезия пленки меди к металлу основания выше когезии, поэтому при гравировании нет отделения защитного слоя между смежными штрихами. По сути, минимальный шаг штриховки определяется не разрешающей возможностью гравирования, а точностью воспроизведения награвированного рисунка при травлении, то есть фактором травления - отношением глубины травления к величине бокового подтравливания. Очевидно, что уменьшение зазоров между штрихами позволяет увеличить плотность рисунка. Преимуществом такого подхода является также то, что эскиз рисунка можно нарисовать непосредственно на поверхности меди, например, маркером или перевести через копирку, без опасения повредить защитный слой. Для лучшей наглядности процесса гравирования поверхность меди можно предварительно окрасить тушью, а перед травлением тушь смыть.
Гравировать по меди можно офортной иглой или любыми другими острыми предметами, важно чтобы инструмент обнажал металл основания, а не мял его. Так как слой меди тонкий, усилия для этого требуются совсем небольшие, движение иглы свободно, как по лаку, и техника гравирования более проста и доступна, чем
приемы работы в манере сухой иглы.
Для обеспечения качественного травления медный слой должен быть сплошным и малопористым, а это достигается определенной толщиной осадка. Экспериментально установлено, что слой меди должен иметь минимальную толщину 1-1,5 мкм. Меньшие значения толщины, из-за множественной пористости осадка, могут приводить к растравливанию металла основания.
Нанесение медного покрытия может быть осуществлено на всю заготовку, на ее лицевую часть или на часть заготовки любым известным способом. Поскольку доску изготавливают из металла или сплава имеющего электродный потенциал более отрицательный, чем электродный потенциал меди, наиболее простым, высокопроизводительным и не требующим капитальных затрат, является способ иммерсионного (контактного) меднения. Недостаток иммерсионного меднения заключается в том, что вследствие особенности процесса контактного обмена покрытие неизбежно формируется пористым и его нельзя использовать в качестве защитного. Чтобы обойти это ограничение, в предлагаемом способе травление осуществляют в растворе, в котором растворение обнаженного на месте рисунка металла происходит преимущественно вследствие реакции контактного обмена между металлом основания и ионами меди. В этом случае, при взаимодействии травящего раствора с обрабатываемой поверхностью, параллельно протекают два процесса - контактный обмен между металлом основания и ионами меди и электролиз, обусловленный работой образовавшейся короткозамкнутой гальванической пары металл-медь, в которой основание является анодом. Из электродных реакций следует, что в результате анодного растворения металла основания происходит формирование углубленного рельефа, а вследствие катодного восстановления выделение меди на незащищенных участках основания и осаждение меди на поверхность защитного слоя. Параллельное протекание контактного обмена и внутреннего электролиза увеличивает скорость анодного растворения и она становится равной сумме скоростей обеих катодных реакций. В этих условиях на открытых участках формируется пористое покрытие с высокоразвитой поверхностью, практически не имеющее сцепления с основой, а на защитном слое медь оседает в компактном виде, увеличивая его толщину. С ростом
толщины меди количество пор, доходящих до основного металла, уменьшается и при определенных толщинах защитный слой становится практически беспористым. Качественный результат может быть получен в том случае, когда заращивание пор будет происходить быстрее растравливания металла основания под порами защитного слоя. Такой режим травления достигается при определенном составе и концентрации компонентов травильного раствора, вследствие неодинакового протекания катодных и анодных реакций в порах и на открытых участках металла.
На открытых участках сопряженные реакции восстановления меди и растворения металла протекают со скоростью пропорциональной концентрации ионов меди в растворе. При отсутствии концентрационных ограничений катодного процесса, скорость анодной реакции под порами защитного слоя не зависит от концентрации восстанавливаемого металла, так как контролируется диффузией продуктов растворения металла основания через поры. Поэтому выбор интервала концентрации ионов меди в растворе становится решающим фактором определяющим возможность заращивания пор в защитном слое. Нижний предел концентрации ионов меди должен обеспечивать осаждение на поверхности основания сплошного компактного слоя меди достаточной толщины и приемлемую скорость травления. Повышать концентрацию можно до того предела, при котором не происходит растравливания металла основания.
Известен раствор для размерной обработки поверхности стальных деталей, содержащий сульфат меди и воду. [Грилихес С. Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов. - Л.: Машиностроение, 1983. - С.70-71].
Известен также раствор для поверхностного травления стали, содержащий сульфат меди, соляную кислоту и воду. [ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. М., 2003, С. 10].
Действие обоих растворов основано на стравливании металла вследствие контактного обмена. Недостаток растворов в том, что выделяющаяся контактная медь блокирует активную поверхность металла и чтобы получить приемлемую скорость и качество травления ее необходимо механически удалять. Поэтому предлагаемый способ не может быть осуществлен при применении известных
растворов травления. Кроме того, в них восстановление меди происходит в результате разряда двухвалентных ионов при низкой катодной поляризации, из-за чего растворы имеют плохую рассеивающую и кроющую способность. В результате катодный ток, обусловленный работой гальванической пары медь- металл, максимален у границы рельефа и резко убывает по мере удаления от нее. Из-за неравномерности распределения тока, в удалении от кромки рисунка, плотность тока оказывается меньше минимально необходимой и часть поверхности остается непокрытой медью или ее толщина недостаточна для заращивания пор. Между тем известно, что рассеивающая и кроющая способность растворов значительно возрастает при использовании комплексных солей. Применение в травильном растворе комплексной соли меди (II) позволяет выравнять распределение тока и, соответственно, толщину нарастающей меди по поверхности основания и предотвратить растворение металла под порами защитного слоя.
Способ может быть осуществлен в растворе, содержащем сульфат меди, источник хлорид-ионов и воду, который дополнительно содержит комплексообразователь, а в качестве источника хлорид-ионов - натрий хлористый при следующем соотношении компонентов, г/л: сульфат меди 20-250, комплексообразователь, в количестве необходимом для образования растворимой комплексной соли меди (II) и свободный избыток не менее 0,1 г/л, натрий хлористый 0,1-150.
Термин "комплексообразователь" в настоящем изобретении означает химическое вещество или смесь веществ образующих комплекс с ионами меди (II). В качестве комплексообразователя можно использовать различные органические и неорганические соединения. Например, из простых и доступных органических соединений комплекс с медью образует лимонная кислота, из неорганических- пирофосфат калия или натрия.
Эксперименты показали, что в растворах с концентрацией исходных компонентов в выбранных интервалах достигается получение наиболее высококачественных результатов. При содержании сульфата меди менее 20 г/л процесс проходит с катодным диффузионным контролем, скорости травления и восстановления меди малы и не обеспечиваются условия необходимые для заращивания пор. С
увеличением концентрации скорость травления возрастает до некоторого предела, пока анодный ток, обусловленный реакцией контактного обмена, не достигнет своего максимального значения. Повышение концентрации более 250 г/л не приводит к увеличению скорости травления и не дает никаких дополнительных преимуществ. Вместо сульфата меди можно применять другие соединения меди, например, нитрат, карбонат, хлорид, гидроксид.
Содержание комплексообразователя связано с концентрацией основного компонента - сульфата меди, комплексообразователь берется в таком количестве, чтобы образовалась растворимая комплексная соль меди и остался небольшой свободный избыток, необходимый для предотвращения образования осадка в процессе травления.
Введение добавки хлористого натрия регулирует процесс растворения металла основания и скорость контактного обмена, препятствует образованию плотной пленки контактной меди на открытых участках и повышает качество травления. При содержании хлористого натрия менее 0,1 г/л действие его не эффективно и скорость травления мала, при концентрации более 150 г/л происходит увеличение скорости травления за счет вклада самой добавки, раствор становится излишне агрессивным и возможно растравливание металла под порами защитного слоя.
Выбор состава и концентрации травителя зависит от природы металла основания. В приведенных числовых интервалах содержания компонентов любые крайние точки и/или числа внутри интервалов можно комбинировать. Верхние пределы концентраций могут быть ограничены растворимостью компонентов раствора. При разном соотношении компонентов раствора получается разная фактура травленной поверхности и качество проработки контура рисунка. При прочих равных условиях в растворах с большей концентрацией ионов меди вероятность заращивания пор будет выше.
При травлении вследствие контактного обмена форма вытравленных углублений отличается от формы получаемой при традиционном химическом травлении. При химическом травлении боковая стенка штриха имеет определенный наклон к поверхности, из-за чего в оттиске границы линий не всегда имеют яркое и четкое
отображение. В предлагаемом способе стенка почти вертикальна. Обусловлено это тем, что в процессе травления на боковой стенке нарастает плотный слой меди. По мере углубления рельефа толщина слоя меди растет, проникновение через него травителя все более затрудняется и скорость травления падает. При этом боковая стенка штриха ближе к поверхности пластины оказывается защищена от коррозии в большей степени, чем в зоне дна, вследствие чего и обеспечивается вертикальный профиль. Это же обстоятельство способствует формированию рельефа с довольно хорошим фактором травления, который может достигать 2-3 и более, что позволяет воспроизводить рисунок с высокой точностью.
Углубленный рельеф может быть одноуровневым - когда все изображение протравлено на определенную глубину, при которой цвет красочного слоя в оттиске достигает своей предельной насыщенности и создает визуальное впечатление однородно окрашенной поверхности, и многоуровневым, для создания тональной градации и эффекта объемности изображения. В одном из вариантов реализации способа, чтобы получить многоуровневый рельеф, перед травлением отдельные участки металла основания, обнаженного на месте рисунка, покрывают химически стойким материалом, а процесс травления прерывают для его частичного или полного удаления, после чего продолжают травление. Тех же результатов можно добиться, если травление прервать, удалить часть слоя меди гравированием и/или покрыть отдельные участки рельефа, на которых достигнута нужная глубина, химически стойким материалом, после чего продолжить травление. И в том и другом случае ранее выполненная часть изображения протравится на дополнительную глубину. Технологически первый вариант проще в реализации, так как в перерывах не требуется терять время на сушку химически стойкого материала. Можно сочетать оба способа вместе, а процесс периодически повторять, пока не будет получено желаемое количество уровней.
Еще один вариант способа позволяет контролировать процесс формирования углубленного рельефа посредством печати пробного оттиска без удаления защитного слоя и, при необходимости, вносить исправления и дополнения в печатающее изображение, после чего продолжать процесс. Осаждающаяся при травлении медь изменяет фактуру поверхности, а вдоль контура рисунка у самой
кромки образуется утолщение меди в виде буртика, которое задерживает печатную краску, поэтому оттиск получается на сером фоне с тоном вокруг каждого штриха и не дает полного представления о результатах работы, но по нему вполне можно судить о технических и художественных дефектах. Корректирование печатной формы осуществляют гравированием по защитному слою до обнажения металла доски и/или покрытием отдельных протравленных участков химически стойким материалом. Такой прием можно осуществлять один раз или периодически, в несколько последовательных стадий с промежуточным внесением исправлений и дополнений.
Если медь используется в качестве временного покрытия, необходимого только на этапе защиты при травлении, то впоследствии удаляется, например, травлением в растворе, не допускающем травление основного металла. Характерная особенность контактного меднения в том, что восстановление меди сопровождается протеканием сопряженной реакции растворения металла основания, в результате чистота предварительной обработки поверхности незначительно изменяется и она в печати даст легкий фон. Если фон нежелателен, то поверхность основания после удаления меди необходимо отполировать.
В другом возможном варианте способа после травления защитный слой не удаляют, а полируют. Такой подход целесообразен при изготовлении печатной формы из стали, медь мягче стали и легче полируется.
По одному внешнему виду нельзя судить о дефектах медного покрытия, они бывают настолько малых размеров, что не видны даже при увеличении. Однако не видимые глазом дефекты становятся очагами коррозии, как только в них попадает травильный раствор. В одном из вариантов воплощения изобретения, для определения защитных свойств покрытия, травление прерывают сразу после выделения контактной меди на открытых участках металла основания, что фиксируется визуально. При этом контактная медь одновременно выделяется в местах имеющихся скрытых дефектов медного слоя, наглядно выявляя их. В случае обнаружения дефектов их можно закрыть химически стойким материалом и избежать в дальнейшем растравливания основания.
В качестве защитного слоя можно применять не только медь, но и ее сплавы, например, с оловом (15-20%). Такое покрытие имеет более прочное сцепление с основным металлом и при той же толщине меньшее число пор.
Способ может применяться для изготовления печатной формы на основаниях из стали, цинка, алюминия и различных сплавов, в том числе имеющих на поверхности один или несколько слоев покрытия иного состава. В технологическом отношении предпочтительно использование стали.
Предлагаемый способ характеризуется сравнительно небольшими затратами на материалы, простотой реализации и оперативностью. Особенно важно то, что применяемые растворы для меднения и травления не изменяют свойств при хранении и не склонны к образованию вредных паров, поэтому при работе требуется лишь минимальная вентиляция.
Предварительная подготовка основания такая же, как и для других манер офорта, только зеркальную полировку целесообразно выполнять после окончания травления, это связано с изменением фактуры поверхности в процессе контактной металлизации. Основным критерием качественной подготовки основания является полная смачиваемость ее поверхности водой.
Варианты осуществления изобретения.
Настоящее изобретение поясняется примерами, наглядно демонстрирующими возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
Пример 1. На подготовленную пластину (подготовка поверхности включает шлифование, полирование, обезжиривание, активирование в 5% растворе соляной кислоты в течении 30-45 сек, промывку водой и сушку) из тонколистовой стали холодной прокатки марки 08КП иммерсионным способом осаждается слой меди толщиной 3-4 мкм. Состав раствора меднения: CuS04-5H20 - 8-10 г/л, H2SO4 (Уд. Вес 1,84 г/см3) - 80-100 г/л, вспомогательное вещество ОП-Ю - 5-10 г/л. Температура раствора 30-35°С. Продолжительность меднения 3 мин. После промывки в воде и сушки, офортной иглой по меди гравируют рисунок. Затем пластину подвергают травлению в растворе, содержащем CuS04-5H20 - 50 г/л, ЫазСбН507-5,5Н20 - 90-100
г/л, NaCl - 10 г/л, при температуре 18-25°С до получения рельефа требуемой глубины.
Раствор готовят растворением в отдельных порциях воды сульфата меди и цитрата натрия. Затем к раствору цитрата натрия добавляют при перемешивании раствор сульфата меди. К полученной смеси добавляют соль и доводят объем раствора до рабочего водой.
После травления пластину промывают в воде, медный слой удаляют в растворе, не допускающем травление основного металла, например, содержащем СгОз - 250-300 г/л и (NH4)2S04- 100-120 г/л, вновь промывают, сушат и окончательно полируют. Пример 2. Металл пластины и технологическая последовательность изготовления та же, что в примере 1, но вместо меди осаждают сплав меди с оловом (содержание олова 14-16%) толщиной 3-4 мкм. Состав раствора: CuS04-5H20 - 8-10 г/л, H2SO4 (Уд. Вес 1,84 г/см3) - 80-100 г/л, SnCh - 2-3 г/л, вспомогательное вещество ОП-Ю - 5-10 г/л. Температура раствора 30-35°С. Продолжительность меднения 5мин. Травление осуществляют в растворе содержащем CuS04-5H20 - 250 г/л, Na3C6Hs07-5,5H20 - 450г/л, NaCl - 100 г/л, при температуре 25-30°С до получения рельефа требуемой глубины. После травления медь не удаляют, а ее поверхность полируют.
Несмотря на то, что выше в иллюстративных целях были описаны частные варианты осуществления настоящего изобретения, квалифицированным специалистам в данной области будет понятно, что могут быть сделаны многочисленные вариации деталей настоящего описания, не выходящие за рамки объема определенного в формуле изобретения и ее эквивалентах. Например, в настоящем тексте варианты осуществления были описаны для одного комплексообразователя, но в соответствии с настоящим описанием можно также использовать один или больше других таких компонентов, а также любые другие из упомянутых компонентов.
В соответствии с изобретением было найдено, что при изготовлении печатной формы для офорта на металлических основаниях имеющих электродный потенциал более отрицательный, чем электродный потенциал меди, можно использовать для
защиты от травления слой меди или ее сплава, предварительно осажденный на поверхность основания, в том числе простым и не требующим капитальных затрат иммерсионным способом. Предлагаемый в изобретении подход позволяет снизить трудоемкость изготовления печатной формы, повысить ее разрешающую способность и в итоге получить очень тонко очерченную гравюру.
Анализ иных манер офорта показывает, что предлагаемый способ изготовления печатной формы содержит ряд новых, ранее не известных приемов, которые имеют определенные преимущества, и будет способствовать дальнейшему развитию печатной графики.
Claims
1. Способ изготовления печатной формы для офорта, включающий гравирование рисунка на металлическом основании покрытом защитным слоем, углубление обнаженного металла травлением, удаление защитного слоя, отличающийся тем, что металлическое основание изготавливают из металла или сплава имеющего электродный потенциал более отрицательный, чем электродный потенциал меди, в качестве защитного слоя осаждают медь или ее сплав, а травление осуществляют в растворе, обеспечивающем растворение металла основания преимущественно вследствие реакции контактного обмена с ионами меди.
2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что перед травлением, отдельные участки обнаженного металла покрывают химически стойким материалом, а травление по меньшей мере один раз прерывают и в перерыве частично или полностью удаляют химически стойкий материал, после чего продолжают травление.
3. Способ по пункту 1 или 2, отличающийся тем, что травление по меньшей мере один раз прерывают и в перерыве дополняют рисунок гравированием по защитному слою до обнажения металла основания и/или покрывают химически стойким материалом протравленные участки, после чего продолжают травление.
4. Способ по любому пункту 1-3, отличающийся тем, что травление по меньшей мере один раз прерывают и в перерыве осуществляют печать пробного оттиска, при необходимости, вносят дополнения и/или исправления гравированием по защитному слою до обнажения металла основания и/или покрытием химически стойким материалом протравленных участков, после чего продолжают травление.
5. Способ по любому пункту 1-4, отличающийся тем, что после выделения контактной меди травление прерывают, выявляют дефекты защитного слоя и покрывают их химически стойким материалом, после чего продолжают травление.
6. Способ по любому пункту 1-5, отличающийся тем, что после удаления защитного слоя основание полируют.
7. Способ по любому пункту 1-5, отличающийся тем, что после травления
защитный слой не удаляют, а полируют.
8. Раствор для осуществления способа по пункту 1, содержащий сульфат меди, источник хлорид-ионов и воду, который дополнительно содержит комплексообразователь, а в качестве источника хлорид-ионов - натрий хлористый при следующем соотношении компонентов: сульфат меди 20-250 г/л, комплексообразователь, в количестве необходимом для образования растворимой комплексной соли меди (II) и свободный избыток не менее 0,1 г/л, натрий хлористый 0,1-150 г/л.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019103513 | 2019-02-07 | ||
| RU2019103513A RU2699750C1 (ru) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020162784A1 true WO2020162784A1 (ru) | 2020-08-13 |
Family
ID=67851925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/000882 WO2020162784A1 (ru) | 2019-02-07 | 2019-12-04 | Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2699750C1 (ru) |
| WO (1) | WO2020162784A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716919C1 (ru) * | 2019-09-20 | 2020-03-17 | Сергей Геннадьевич Каплунов | Способ воспроизведения авторских рисунков на металлографской доске методом углубленной гравюры |
| RU2722966C1 (ru) * | 2019-11-05 | 2020-06-05 | Сергей Геннадьевич Каплунов | Способ изготовления печатной формы для офорта |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011543C1 (ru) * | 1991-03-28 | 1994-04-30 | Анатолий Григорьевич Дворников | Способ изготовления гравюрных оттисков |
| US6048446A (en) * | 1997-10-24 | 2000-04-11 | R.R. Donnelley & Sons Company | Methods and apparatuses for engraving gravure cylinders |
| WO2014017640A1 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | 富士フイルム株式会社 | 平版印刷版用支持体およびその製造方法、並びに、平版印刷版原版 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB854449A (en) * | 1957-04-24 | 1960-11-16 | Ibm | Improvements in processes for preparing magnetic image plates |
| CN102416789A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-04-18 | 上海希尔彩印制版有限公司 | 带有激光防伪线条凹版的制造方法 |
-
2019
- 2019-02-07 RU RU2019103513A patent/RU2699750C1/ru active
- 2019-12-04 WO PCT/RU2019/000882 patent/WO2020162784A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011543C1 (ru) * | 1991-03-28 | 1994-04-30 | Анатолий Григорьевич Дворников | Способ изготовления гравюрных оттисков |
| US6048446A (en) * | 1997-10-24 | 2000-04-11 | R.R. Donnelley & Sons Company | Methods and apparatuses for engraving gravure cylinders |
| WO2014017640A1 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | 富士フイルム株式会社 | 平版印刷版用支持体およびその製造方法、並びに、平版印刷版原版 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A. A. LESHCHINSKII: "Passages; Chapter 4. Graphic techniques, paragraph 3. Gravure printing techniques", BASICS OF GRAPHICS: TEXTBOOK, MANUAL, 2003, pages 121,133 - 138, XP009524048, ISBN: 985-417-503-0, Retrieved from the Internet <URL:http://www.tanki-media.ru/book_poligraf/osnovy_grafiki.pdf> * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2699750C1 (ru) | 2019-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101327710B (zh) | 一种金属表面的装饰方法 | |
| WO2020162784A1 (ru) | Способ изготовления печатной формы для офорта и травильный раствор для его осуществления | |
| JP6788506B2 (ja) | 三価電解液から析出される微小不連続クロムの不動態化 | |
| RU2696576C1 (ru) | Способ воспроизведения авторских рисунков на металлографской доске методом углубленной гравюры и травильный раствор для его осуществления | |
| CA1069460A (en) | Method of producing metal strip having a galvanized coating on one side | |
| NO154927B (no) | Metallgjenstand av en aluminiumlegering eller av staal med et kromsjikt paa overflaten, fremgangsmaate til elektrolytisk utfelling av krom paa overflaten av gjenstanden, samt anvendelse av gjenstanden som litografisk plate. | |
| JP2022105544A (ja) | 軽合金上に薄い機能性コーティングを生成する方法 | |
| CN114829029A (zh) | 具有确定性的表面结构的金属板材和用于制造成形且涂漆的板材构件的方法 | |
| WO2001018281A1 (en) | Rapid colouring process for aluminum products | |
| RU2705044C1 (ru) | Способ получения рельефного изображения на металлическом основании | |
| RU2716919C1 (ru) | Способ воспроизведения авторских рисунков на металлографской доске методом углубленной гравюры | |
| JPH07122156B2 (ja) | 亜鉛電気めっきされた鋼製品に着色電気めっき層を付着させる方法 | |
| JP2005042199A (ja) | 表面処理アルミニウム材 | |
| CN104775143B (zh) | 多层超耐蚀镀镍-铬部件及其制造方法 | |
| JP4299253B2 (ja) | ６価クロムめっき方法 | |
| RU2755571C1 (ru) | Способ изготовления гравюры на металле | |
| JP2841995B2 (ja) | 溶融塩電解めっき方法 | |
| RU2722966C1 (ru) | Способ изготовления печатной формы для офорта | |
| JPS61213379A (ja) | 金属板表面模様形成方法 | |
| JP3930706B2 (ja) | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 | |
| RU2096529C1 (ru) | Способ изготовления анода | |
| Zuniga et al. | Electrodeposition of Zinc from an Alkaline Non-cyanide Bath: Influence of a Quaternary Alipahatic Polyamine | |
| JP3344973B2 (ja) | アルミニウム材料の着色方法 | |
| SU1090761A1 (ru) | Раствор дл катодного нанесени защитных пленок на титановые сплавы | |
| Dikinis et al. | Characteristics of zinc corrosion and formation of conversion films on the zinc surface in acidic solutions of Cr (III) compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19914568 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19914568 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |