книги из ГПНТБ / Геодаков, А. И. Изготовление форм офсетной печати
.pdfдобавляют воду до нужного объема и перемешивают составленный электролит.
|
Режим электролиза |
|
Плотность тока DK |
1 а/дм2 |
|
Напряжение |
|
2—3 в |
Расстояние |
между электродами |
10—12 см |
Время меднения |
1,5 ч |
|
Температура |
электролита . |
18—20°С |
В результате меднения слой получается толщиной примерно 20—25 мкм.
После меднения пластину вынимают из ванны и приступают, в зависимости от принятой технологии, либо к никелированию, либо к хромированию.
На поверхности медного покрытия от механических воздействий или по каким-либо другим причинам могут оказаться неустранимые дефекты. В этом случае необходимо удалить слой меди с пластины электрохимическим путем. Для этого в гальваноотделении должна быть специальная ванна. Пластину используют в качестве анода и опускают в ванну с электролитом (серная кислота реактивная или аккумуляторная, пл. 1,07—1,08 г/см3). Катодом служат пластины анодной меди или пластины нержавеющей стали.
Режим |
электролиза |
|
|
|
|
Плотность тока £>а |
|
1,5—2 а/дм2 |
|
|
|
Напряжение |
|
|
4—5 в |
|
|
Время размеднения |
|
|
1 ч 30 мин — |
|
|
|
|
|
1 ч 45 мин |
|
|
После удаления слоя меди с поверхности алюминия ее подвер |
|||||
гают шлифованию с последующим зернением, |
а затем |
повторному |
|||
меднению. |
|
|
|
|
|
На пластины, не бывшие в употреблении, можно наносить по |
|||||
крытия из никеля или хрома |
сразу |
после меднения. |
Но |
чтобы |
|
уменьшить неровности поверхности |
медного |
покрытия, и |
новые |
||
пластины шлифуют более мелким порошком (пемзой, электрокорун дом № 4). Затем пластину тщательно промывают водой при помо щи щетки и обрабатывают 5-процентным раствором серной кисло ты. Опять промывают водой и, закрепив в гальванованне в качестве катода, производят в течение 15—20 мин вторичное меднение — подмеднение. Режим тот же, что и при основном меднении.
Никелирование или хромирование включает два процесса: под готовку пластины и наращение слоя никеля или хрома.
Если пластина после меднения не сразу поступает для нараще ния слоя никеля, а некоторое время хранится в стеллаже, то ее
перед никелированием следует декапировать, т. е. легко |
протравить |
|||
5-процентным раствором серной кислоты для удаления |
загрязнений |
|||
и образовавшихся окислов. Затем |
пластину |
при помощи щетки |
||
промывают водой и помещают в |
гальванованну |
с электролитом. |
||
Перед хромированием медненные пластины |
всегда |
декапиру |
||
ют— обрабатывают 5-процентным |
раствором |
серной кислоты. |
||
50
При никелировании в качестве анодов используют никель мар ки H I (ГОСТ 2132—58), а при хромировании — сплав свинца и сурьмы (содержание сурьмы 4—6%) марки CCyl (ГОСТ 1292—67).
Электролит для никелирования может быть следующего со става ':
Никель |
сернокислый |
|
250 г |
||
Кислота |
борная |
|
|
30 » |
|
Натрий |
или калий |
фтористый |
|
5 » |
|
Нафталиндисульфокислоты — натриевая |
|||||
соль |
|
|
|
|
4 » |
Вода |
|
|
|
|
до 1000 мл |
рН |
|
|
|
|
5,8—6,3 |
|
|
|
Режим электролиза |
||
Плотность |
тока D„ |
|
0,8—1 а/дм2 |
||
Напряжение |
|
|
|
3—5 в |
|
Расстояние |
между |
электродами |
10—12 см |
||
Температура |
электролита |
|
18—22°С |
||
Время |
никелирования |
осадка |
20 мин |
||
Толщина электролитического |
. . . 3—5 мкм |
||||
Электролит для хромирования |
включает: |
||||
Хромовый ангидрид |
|
370—380 г/л |
|||
Кислота серная (пл. 1,84 г/см3) |
3,7—3,8 г |
||||
|
|
|
|
|
(2—2,1 МЛ) |
Вода |
|
|
|
|
до 1000 мл |
Хромовый |
ангидрид растворяют в воде и вливают через фильтр |
||||
в ванну. Затем в раствор тонкой струей вливают серную кислоту и перемешивают.
|
|
|
Режим |
электролиза |
|
|
Плотность |
тока DK |
|
|
|
12 а/дм2 |
|
Напряжение |
|
|
|
|
12 в |
|
Расстояние |
между |
электродами |
|
30 см |
||
Температура |
электролита |
|
|
48—51° С |
||
Продолжительность |
хромирования . . . . |
18 мин |
||||
Толщина |
электролитического |
осадка . . . |
1,2—1,4 мкм |
|||
Необходимо |
строго |
следить |
за |
соблюдением режима электро |
||
лиза, так как равномерность осадка |
из-за его малой толщины име |
|||||
ет большое значение.
Пластину после электролиза вынимают из ванны, тщательно промывают водой в раковине-мойке резиновой губкой, затем сушат в сушильном шкафу и передают в копировальное отделение для изготовления форм.
После печатания тиража пластина снова поступает в гальвано отделение для снятия покрытия — разникелирования или расхромирования, т. е. для подготовки к повторному изготовлению формы.
Прежде всего с поверхности использованной формы смывают керосином краску и машинное масло, затем при помощи щетки ее протирают З-процентным раствором щелочи с мелом, тщательно промывают водой и помещают в качестве анода в гальванованну
1 Состав электролитов, а также режимы проведения электрохимических про цессов в книге даны в качестве примеров. На предприятиях при их составлении следует учитывать конкретные условия производства.
51
с электролитом для снятия никелевого или хромового слоя. Като дом для разникелирования служат свинцовые пластины, а для расхромирования — стальные.
Осадок снимают не только с отработанных форм, но и с плас тин, имеющих дефекты на поверхности покрытий. Электролит для снятия никелевого слоя:
Кислота |
серная |
(реактивная или |
аккуму |
|
|
|
||
ляторная, |
пл. 1,84 |
г/см3) |
. . . . . |
. . |
1250 |
г |
(680 |
мл) |
Глицерин |
(пл. 1,26 г/см3) |
|
|
5 » |
( |
4 » |
) |
|
Вода |
|
|
|
до |
1000 |
мл |
|
|
Кислоту вливают тонкой струей в воду. После того как раствор остынет, проверяют его плотность, она должна равняться 1,62— 1,64 г/см3. Затем в раствор вводят глицерин и тщательно переме шивают.
|
Режим |
электролиза |
|
Плотность |
тока £>а |
• • • |
7—8 а/дм2 |
Напряжение |
|
|
9—12 в |
Температура |
электролита |
|
18—20°С |
Электролит для снятия хромового слоя:
Едкий натр или едкое кали |
. . |
. . |
100—120 г/л |
||
Экстракт сульфитцеллюлозного |
ще |
|
|
||
лока |
|
|
|
6 г |
|
или жидкое |
стекло |
|
|
10 » |
мл |
Вода |
|
|
|
до 1000 |
|
|
Режим |
электролиза |
|
||
Плотность тока Da . . |
|
|
12—15 |
а/дм2 |
|
Температура |
электролита |
|
|
12—15°С |
|
Время расхромирования |
|
|
15 мин |
||
Катоды |
|
|
|
стальные |
пластины |
Процесс удаления осадка никеля или хрома заканчивается, как только стрелка амперметра установки достигнет величины пуско вого тока.
После этого пластину вынимают из ванны, тщательно с обеих сторон промывают в раковине-мойке, высушивают в сушильном шкафу и передают для механической обработки поверхности в шли фовальное отделение. Здесь удаляют с медного слоя старое изобра жение и выравнивают поверхность пластины. Процесс механиче
ской обработки пластины |
продолжается 40—45 мин. Затем пласти |
||
ну тщательно |
промывают водой, протирая |
щеткой, обливают |
|
5-процентным |
раствором |
серной кислоты, снова |
промывают водой |
и помещают в качестве катода в гальванованну для дополнитель ного меднения — подмеднения поверхности, которое длится 15— 20 мин.
Режим электролиза такой же, как и при начальном меднении новых алюминиевых пластин. После подмеднения пластину либо
52
участков: регенерации отработанных печатных форм, изготовления биметаллических пластин и анодного травления полученной копии.
На участке регенерации отработанных печатных форм после смывки краски и обезжиривания пластины анодным травлением в
гальванованне полностью до алюминиевой |
основы удаляют покры |
|
тия. В качестве электролита применяют |
20-процентный |
раствор |
серной кислоты, плотность тока 5—6 а/дм2, |
температура |
20—25° С, |
время электролиза 25—30 мин. |
|
|
После декапирования в ванне, содержащей 20-процентный рас твор азотной кислоты, алюминиевую пластину подвергают двукрат ному контактному цинкованию. Следующие операции — нанесение никелевого подслоя, меднение, никелирование и т. д. — производят обычным путем.
На автоматических поточных линиях, используемых в цехах из готовления офсетных форм, загружают в ванны пластины, выгру жают и переносят их в очередную ванну для последующих опера
ций автоматические |
устройства — автооператоры, |
которые рабо |
тают по циклограмме, |
разработанной для каждого |
процесса. |
Для укрепления пластин служат специальные подвески с элек тродными штангами, на каждой из которых в зависимости от фор мата монтируют две или четыре пластины (при формате пластин 1050X1200 мм — 2, при формате 650x720 — 4).
Время обработки пластин на каждой операции строго опреде ленное, и по истечении его специальное реле подключает автоопера тор, который переносит подвеску с пластинами в следующую ван ную для дальнейшей обработки.
Гальванолинии обычно обслуживают два автооператора. Если по технологическому процессу предусмотрена сравнительно дли тельная операция, автооператор отходит от ванны для выполнения других операций. Когда время операции истекает, к этой подвеске подходит второй автооператор, берет ее и переносит в ванну для следующей операции.
Если предусмотрена обработка пластин за сравнительно ко роткое время, например на операциях подготовки поверхности или
промывки (от 0,5 до 2 мин), то автооператор |
выстаивает требуемое |
||
по режиму время возле пластин. |
|
|
|
После того как проведены |
все операции, |
автооператор перено |
|
сит подвеску с пластинами на демонтажную |
стойку, где пластины |
||
снимаются. Подвеска возвращается на монтажный |
стол для новой |
||
зарядки. |
|
|
|
Механизированно с помощью электромагнитного устройства и |
|||
промывание пластин горячей |
и холодной |
водой |
в ваннах для |
струйной промывки. |
|
|
|
Чтобы защитить поверхность готовой биметаллической пласти ны от загрязнений, на нее наносят раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) . Для этого в ванне предусмотрена пневмосистема с разбрызгивающим устройством. Имеется также меха низм для перемешивания раствора.
54
Фольга медь — хром
Фольга медь — хром — это биметалл, состоящий из сравнитель
но толстого |
(150 мкм) электрохимически наращенного |
медного |
слоя с пленкой хрома. |
|
|
Фольга может быть изготовлена в гальваноотделении |
формного |
|
цеха глубокой |
печати. |
|
Технологический цикл получения фольги включает следующие |
||
этапы: |
|
|
подготовка цилиндра; |
|
|
меднение; |
|
|
хромирование медной поверхности; |
|
|
снятие фольги с цилиндра; |
|
|
проверка качества фольги. |
|
|
Омедненный формный цилиндр обмазывают с торцов |
раствором |
|
перхлорвиниловой смолы (250 г смолы на 1000 мл ацетона), чтобы предохранить торцы от наращения осадка металла. Затем поверх ность цилиндра обезжиривают 5-процентным раствором каустиче ской соды и тщательно промывают. После этого приступают к се ребрению поверхности цилиндра, используя отработанный раствор фиксажа с мелом. Его Наносят тампоном на цилиндр и тщательно втирают по всей поверхности. Серебрят поверхность в том случае, если на поверхности цилиндра после нескольких наращений фольги уже нет серебра.
Рабочий раствор составляют по следующему рецепту:
Отработанный раствор гипосульфита, |
применяе |
мл |
мый при фотопроцессах |
500 |
|
Мел |
50 |
г |
После серебрения цилиндр тщательно промывают теплой водой, затем при вращении обливают так называемым разъединитель ным раствором. Он состоит в свою очередь из двух растворов:
|
|
1-й р а с т в о р |
|
|
Натрий |
сернистый |
230 |
г |
|
Вода |
|
|
750 |
мл |
|
|
2-й р а с т в о р |
|
|
Едкий |
натр |
кристаллический |
20 |
г |
Вода . |
|
750 |
мл |
|
Эти растворы |
сливают вместе, добавляют |
8 г порошковой серы |
||
и полученную смесь нагревают в водяной бане до полного раство
рения серы. Затем разбавляют |
водой из расчета 15 мл смеси на |
1000 мл воды. Разъединительный |
раствор готов. |
После обработки разъединительным раствором цилиндр тща тельно промывают водой и переносят в гальванованну с меднокислым электролитом:
Сернокислая медь |
250 |
г |
Серная кислота (пл. 1,84 г/см3) |
50 |
» |
Вода . |
1000 |
мл |
55
|
|
|
Режим электролиза |
|
Плотность тока |
DK |
25 а/дм2 |
||
Время |
наращения |
2—2,5 ч |
||
Температура |
электролита: |
|
||
в |
начале |
процесса |
4° С |
|
в |
процессе |
электролиза |
50—60° С |
|
Толщина слоя |
|
медного осадка |
150 мкм |
|
По окончании меднения цилиндр споласкивают водой и перено сят на 20 мин в ванну для хромирования.
Электролит для наращения хрома на медную поверхность ци
линдра составляют по следующему |
рецепту: |
|
Хромовый ангидрид |
250 г |
|
Серная кислота |
2—2,5 » |
|
Вода |
|
1000 мл |
|
Режим электролиза |
|
Плотность тока DK |
30 а/дм2 |
|
Температура |
электролита |
50±20° С |
Толщина слоя |
хромового осадка |
3—4 мкм |
После окончания процесса электролиза цилиндр вынимают из |
||
ванны, промывают |
водой, сушат. Полученную фольгу разрезают |
|
по образующей цилиндра и отделяют от него.
Если поверхность фольги блестящая, не имеет царапин и из ломов, а сама фольга не хрупкая — не ломается при перегибе кра ев, то ее можно передать в копировальное отделение для изготов ления форм.
При толщине фольги 150 мкм и формате 1050x1200 мм ее вес около 1,5 кГ.
Медноникелевые и меднохромовые покрытия на поверхности тонколистовой стали
В качестве подложки для офсетных форм применяют стальные пластины толщиной 0,5 мм и более тонкие.
Новую стальную пластину вначале обрабатывают при помощи волчка керосином и мелом, после чего промывают горячей и хо лодной водой. Затем в качестве катода ее помещают в электроли тическую ванну для обезжиривания. Анодом служит пластина не
ржавеющей |
стали. |
|
Электролит составляют по следующему рецепту: |
||
Натр |
едкий . |
100 г |
Натр |
углекислый |
25 » |
Жидкое стекло |
3,5 » |
|
Вода |
|
до 1000 мл |
|
Режим |
электролиза |
Плотность тока |
5—10 а/дм2 |
|
Температура электролита |
50—60° С |
|
56
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ПОВЕРХНОСТИ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ
Пластина
(сталь)
1
Электролитическое |
обезжиривание |
пластины |
|
|
||||
в катодной, а затем в |
анодной |
гальванованне |
|
|
||||
|
Анодное |
травление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
Никелирование |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
Меднение |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Никелирование или |
|
|
|
|
|
||
|
хромирование |
|
|
|
|
|
||
В течение 2 мин |
пластину |
обрабатывают |
на |
катоде, затем |
при |
|||
помощи перекидного рубильника |
переключают |
пластину |
на |
анод |
||||
и обрабатывают ее |
1 мин анодным током |
для того, чтобы |
обильно |
|||||
выделяющийся на катоде водород не проник внутрь металла и не изменил его физических свойств.
Обезжиренную пластину протирают щеткой и промывают сна чала горячей, а затем холодной водой, подвергают декапированию (травлению) 5-процентным раствором соляной кислоты и снова промывают холодной водой. После этого пластину в качестве като да закрепляют в электролитической ванне для никелирования с обе их сторон. Это делается, во-первых, для того, чтобы создать на рабочей поверхности пластины никелевый подслой, обеспечиваю щий в дальнейшем устойчивое закрепление медного осадка, так как известно, что в обычных кислых электролитах не удается получить хорошее сцепление осадка меди с поверхностью основы — стальной пластины (потенциал меди значительно выше потенциала железа). Во-вторых, никелевое покрытие нерабочей стороны предотвращает коррозию металла с обратной стороны формы.
Электролит для нанесения никелевого подслоя:
Никель |
сернокислый |
200 |
г |
Кислота |
борная |
30 |
» |
57
Натрий или калий фтористый |
5 » |
|
Натрий |
хлористый |
15—25 » |
Вода |
|
до 1000 мл |
рН |
|
5,8—6,3 |
|
Режим |
электролиза |
Плотность тока DK |
0,8—1 а/дм2 |
|
Время |
никелирования |
15 мин |
Температура электролита |
18—22° С |
|
Покрытую никелем стальную пластину промывают холодной водой и меднят с обеих сторон в обычном сернокислом электролите, соблюдая режим основного меднения алюминиевых пластин.
Затем медненную пластину никелируют или хромируют обыч
ным путем. |
|
|
|
|
|
|
|
Регенерация |
отработанных форм |
на основе |
стальных |
пластин |
|||
ничем не отличается от регенерации |
форм, |
изготовленных |
на алю |
||||
миниевой основе. В технологических |
инструкциях |
рекомендуется |
|||||
после |
разникелирования или расхромирования |
форм на |
стальной |
||||
основе |
удалять |
бутилксантогенат закиси |
меди |
в гальванованне с |
|||
электролитом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Хромовый |
ангидрид |
|
150 г |
|
|
|
|
Кислота серная (пл. 1,84 г/см3) . . |
. |
10 г (5,5 |
мл) |
|
||
|
Вода |
|
до 1000 мл |
|
|
||
Закрепив пластину в ванне в качестве анода |
(катоды — свинцо |
||||||
вые листы), производят электролиз. |
|
|
|
|
|
||
|
|
Режим электролиза |
|
|
|
|
|
|
Плотность |
тока |
|
2 |
а/дм2 |
|
|
|
Время |
|
|
1 мин |
|
|
|
|
Температура электролита |
|
|
18—22° С |
|
||
Удалив бутилксантогенат закиси меди, пластину промывают в горячей и холодной воде, декапируют и, подмеднив, снова никели руют. После этого пластина пригодна для изготовления новой формы.
С внедрением в офсетное производство копирговальных слоев на основе светочувствительных ортохинондиазидов некоторые на ши предприятия не только не отказались от способа изготовления биметаллических печатных форм на основе медь—-никель по тех нологической схеме, предусматривающей нанесение никеля после того, как копия получена на медненной пластине, но и стали его совершенствовать. В результате появились поточные линии, позво ляющие автоматизировать регенерацию использованных форм, нанесение поверх никелевой подложки медного покрытия, а также (после получения копии) нанесение осадка никеля на пробельные участки формы, раздубливание копировального слоя, нанесение на поверхность формы защитного полимера, сушку и подачу формы для дальнейшей обработки гидрофилизующими и зажиривающими веществами.
58
Автоматизация производства и создание поточных линий дают возможность централизованно поставлять на предприятия, изго товляющие офсетные формы, пластины с биметаллическим покры тием. В этих условиях значительно повышается качество форм и снижается их себестоимость.
Медь — никель на основе винипроза
В качестве подложки для изготовления |
офсетных форм может |
||
быть использована пластмасса |
«винипроз» |
(ВТУ 3399—52). Тол |
|
щина листов 0,25—0,45 мм, поверхность с |
одной стороны блестя |
||
щая, с другой матовая. |
|
|
|
Пластмасса — материал, обладающий гидрофобными |
свойства |
||
ми, поэтому на ее поверхности |
могут быть созданы |
достаточно |
|
устойчивые печатающие элементы. Для получения устойчивых про бельных элементов на ее поверхность наносят металлическое по крытие, чаще никелированием.
Технологический процесс нанесения биметалла на поверхность винипроза состоит из трех основных стадий:
подготовка пластины к меднению; химическое меднение поверхности пластины; никелирование медной основы.
Пластины винипроза нарезают по формату печатной машины, на которой будет печататься тираж. Если нужно, то края перфо рируют. Пластины зернят в обычных зернильных машинах, про
мывают водой, обрабатывают универсальным средством |
«новость» |
|
и после тщательного промывания водой передают |
для |
меднения. |
Вначале пластину на 5 мин погружают в кювету |
с 0,5-процент |
|
ным водным раствором двухлористого олова (с добавлением кон центрированной соляной кислоты 5 г/л), промывают водой и поме щают на 5 мин в закрытую от света кювету с 0,05-процентным раствором азотнокислого серебра. После этого, не промывая, вы сушивают в центрифуге или сушильном шкафу. Затем пластину подвергают химическому меднению. Ее помещают в кювету из ви нипласта и тампоном натирают раствором, составленным по ре цепту:
Медь |
углекислая |
145 г |
Глицерин . |
145 мг |
|
Натр |
едкий |
165 г |
Вода . . . |
1000 мл |
|
Сначала в воде растворяют едкий натр. Как только он пол ностью растворится, вливают при непрерывном помешивании гли церин, а затем и углекислую медь. Перед самым меднением в рас твор добавляют формалин из расчета 20 мл на 100 мл рабочего раствора.
Меднят пластину в течение 15—20 мин, после чего промывают в проточной воде и, проверив качество осадка, высушивают в цент рифуге или сушильном шкафу. На поверхности покрытия не долж но быть царапин, пятен и просветов.
59
