[0001] Verfahren zur elektrochemischen Aufrauhung von Aluminium mit dreiphasigem Wechselstrom
und dessen Verwendung bei der Herstellung von Druckplatten
[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur beidseitigen elektrochemischen Aufrauhung
von platten-, folien- oder bandförmigem Material aus Aluminium mit dreiphasigem Wechselstrom
und die Verwendung des Materials bei der Herstellung von Druckplatten.
[0003] Druckplatten (mit diesem Begriff sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Offsetdruckplatten
gemeint) bestehen in der Regel aus einem Träger und mindestens einer auf diesem angeordneten
strahlungs(licht)empfindlichen Reproduktionsschicht, wobei diese Schicht entweder
vom Verbraucher (bei nicht-vorbeschichteten Platten) oder vom industriellen Hersteller
(bei vorbeschichteten Platten) auf den Schichtträger aufgebracht wird. Als Schichtträgermaterial
hat sich auf dem Druckplattengebiet Aluminium oder eine seiner Legierungen durchgesetzt.
Diese Schichtträger können prinzipiell auch ohne eine modifizierende Vorbehandlung
eingesetzt werden, sie werden im allgemeinen jedoch in bzw. auf der Oberfläche modifiziert,
bei- .spielsweise durch eine mechanische, chemische und/oder elektrochemische Aufrauhung
(im Schrifttum gelegentlich auch Körnung oder Ätzung genannt), eine chemische oder
elektrochemische Oxidation und/oder eine Behandlung mit
Hydrophilierungsmitteln. In den modernen kontinuierlicharbeitenden Hochgeschwindigkeitsanlagen
der Hersteller von Druckplattenträgern und/oder vorbeschichteten Druckplatten wird
oftmals eine Kombination der genannten Modifizierungsarten angewandt, insbesondere
eine Kombination aus elektrochemischer Aufrauhung und anodischer Oxidation, gegebenenfalls
mit einer nachfolgenden Hydrophilierungsstufe. Das Aufrauhen wird beispielsweise in
wäßrigen Säuren wie wäßrigen HCl- oder HN0
3-Lösungen oder in wäßrigen Salzlösungen wie wäßrigen NaCl- oder Al(NO
3)
3-Lösungen unter Einsatz von Wechselstrom durchgeführt. Die so erzielbaren Rauhtiefen
(angegeben beispielsweise als mittlere Rauhtiefen R
z) der aufgerauhten Oberfläche liegen im Bereich von etwa 1 bis 15 µm, insbesondere
im Bereich von 2 bis 8 pm. Die Rauhtiefe wird nach DIN 4768 in der Fassung vom Oktober
1970 ermittelt, die Rauhtiefe R, ist dann das arithmetische Mittel aus den Einzelrauhtiefen
fünf aneinandergrenzender Einzelmeßstrecken.
[0004] Die Aufrauhung wird u. a. deshalb durchgeführt, um die Haftung der Reproduktionsschicht
auf dem Schichtträger und die Wasserführung der aus der Druckplatte durch Bestrahlen
(Belichten) und Entwickeln entstehenden Druckform zu verbessern. Durch das Bestrahlen
und Entwickeln (bzw. Entschichten bei elektrophotographisch arbeitenden Reproduktionsschichten)
werden auf der Druckplatte die beim späteren Drucken farbführenden Bildstellen und
die wasserführenden Nichtbildstellen (im allgemeinen die freigelegte Trägeroberfläche)
erzeugt, wodurch die eigentliche Druckform entsteht. Auf die spätere Topographie der
aufzurauhenden Aluminiumoberfläche haben verschiedenste Parameter einen Einfluß, wofür
beispielhaft die folgenden Ausführungen stehen mögen:
In dem Aufsatz "The Alternating Current Etching of Aluminum Lithographic Sheet" (Die
Wechselstrom-Aufrauhung von Aluminiumplatten für die Lithographie) von A. J. Dowell
in Transactions of the Institute of Metal Finishing, 1979, Vol. 57, S. 138 bis 144
werden grundsätzliche Ausführungen zur Aufrauhung von Aluminium in wäßrigen Salzsäurelösungen
gemacht, wobei die folgenden Verfahrensparameter variiert und die entsprechenden Auswirkungen
untersucht wurden. Die Elektrolytzusammensetzung wird bei mehrmaligem Gebrauch des
Elektrolyten beispielsweise hinsichtlich der H+(H3O+)-Ionenkonzentration (meßbar über den pH-Wert) und der A13+-Ionenkonzentration verändert, wobei Auswirkungen auf die Oberflächentopographie zu
beobachten sind. Die Temperaturvariation zwischen 16° C und 90°C zeigt einen verändernden
Einfluß erst ab etwa 50°C, der sich beispielsweise durch den starken Rückgang der
Schichtbildung auf der Oberfläche äußert. Die Aufrauhdauer-Veränderung zwischen 2
und 25 min führt bei zunehmender Einwirkzeit auch zu einer zunehmenden Metallauflösung.
Die Variation der Stromdichte zwischen 2 und 8 A/dm2 ergibt mit steigender Stromdichte auch höhere Rauhigkeitswerte. Wenn die Säurekonzentration im Bereich 0,17 bis 3,3 % an HCl liegt,
dann treten zwischen 0,5 und 2 % an HCl nur unwesentliche Veränderungen in der Lochstruktur auf, unter 0,5 % an HCl findet nur ein lokaler Angriff an der Oberfläche
und bei den hohen Wer- ten ein unregelmäßiges Auflösen von Al statt. Der Zusatz von S042--Ionen oder Cl--Ionen in Salzform [z. B. durch Zugabe von Al2(SO4)3 oder NaCl] kann ebenfalls zu einer Beeinflussung der Topographie des aufgerauhten
Aluminiums führen. Die Gleichrichtung des Wechselstroms zeigt, daß offensichtlich
beide Halbwellenarten für eine gleichmäßige Aufrauhung erforderlich sind.
[0005] Der Einsatz von speziellen Verbindungen als Zusatz zu den üblichen Aufrauhelektrolyten
ist bei kontinuierlichen Verfahren oftmals störend, da sich die Zusammensetzung des
Elektrolyten durch die elektrochemischen Reaktionen verändern kann, was auch Folgen
auf die Topographie der aufzurauhenden Materialoberfläche haben kann. Wenn statt der
Aluminiumtypen mit einem Gehalt von mehr als 99,5 Gew.-% Al auch solche mit niedrigerem
Aluminiumgehalt (beispielsweise von etwa 99,0 Gew.-% und weniger) eingesetzt werden,
so zeigt es sich bei Anwendung herkömmlicher Verfahren, daß oftmals relativ mehr Strom
für einen vergleichbaren Aufrauhgrad nötig ist, und daß die Aufrauhtopographie unregelmäßiger
ausfallen kann (gröbere neben feinerer Aufrauhung in einer Oberfläche).
[0006] Die meisten der bekannten Verfahren sind nur für eine einseitige Behandlung von Aluminiummaterialien
geeignet. Bei modernen Anlagen zur elektrochemischen Aufrauhung von Aluminium soll
es aber auch möglich sein, das Material beidseitig aufzurauhen, wozu beispielsweise
folgender Stand der Technik bekannt ist:
In der US-PS 2 598 043 wird ein Verfahren zur beidseitigen Aufrauhung von Aluminiumträgermaterialien
für Druckplatten beschrieben, bei dem in einer wäßrigen Elektrolytlösung eines Gehalts
an einem Metallchlorid und eines pH-Werts von 2 bis 4 gearbeitet wird. Das aufzurauhende Aluminium wird vertikal geführt
und mit Gleichstrom aufgerauht, wobei die Elektroden als Kathoden und das Aluminium
selbst als Anode geschaltet werden.
[0007] Aus der DE-OS 23 05 243 (= GB-PS 562 334) ist ein Verfahren zur elektrochemischen
Aufrauhung von Aluminium bekannt, bei dem ein Aluminiumfolienband als Mittelleiter
durch einen wäßrigen, HC1 enthaltenden Elektrolyten geführt und mit Wechselstrom behandelt
wird, der n Phasen (bevorzugt 3 Phasen R, S und T) aufweist. Im Elektrolyten werden
mindestens so viele Elektroden abwechselnd hintereinander angeordnet wie der Wechselstrom
Phasen aufweist, d. h. in der Regel 3,6 usw. Elektroden. Die Elektroden stehen bei
der einseitigen Aufrauhung alle der gleichen Bandseite gegenüber, bei einer beidseitigen
Aufrauhung abwechselnd beiden Bandseiten.
[0008] Eine Weiterbildung des in der DE-OS beschriebenen
Ver- fahrens ist das Verfahren gemäß der EP-OS 0 015 869, bei dem sich die an beispielsweise
einen dreiphasigen Wechselstrom angeschlossenen Elektroden in mehreren Teilzellen
befinden, wobei das aufzurauhende Metallband kontinuierlich in der Elektrolytlösung
eingetaucht bleibt.
[0009] Diese bekannten Methoden zur beidseitigen Aufrauhung von
Aluminiummaterialien führen jedoch insbesondere bei Aluminiumtypen mit einem relativ
großen Anteil an Legierungskomponenten noch nicht zu Oberflächen, die für die Anforderungen
auf dem Lithographiegebiet in jedem Fall geeignet sind.
[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur beidseitigen
elektrochemischen Aufrauhung von Aluminiummaterialien vorzuschlagen, die insbesondere
als Trägermaterial für Druckplatten eingesetzt werden können und bei denen die Energie
des aufzuwendenden Stroms möglichst weitgehend für die Aufrauhung eingesetzt werden
kann.
[0011] Die Erfindung geht aus von dem bekannten Verfahren zur beidseitigen elektrochemischen
Aufrauhung von platten-, folien- oder bandförmigem Material aus Aluminium oder seinen
Legierungen in einer wäßrigen Elektrolytlösung und dreiphasigem Wechselstrom. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist dann dadurch gekennzeichnet, daß zwei der drei Phasen
mit auf beiden Seiten des Materials angeordneten Elektroden und die übrige Phase mit
dem aufzurauhenden Material selbst leitend verbunden sind.
[0012] Unter einem dreiphasigen Wechselstrom ist dabei ein Strom zu verstehen, der drei
Phasen (R, S und T) mit gleicher Amplitude, aber mit einer Phasenverschiebung von
je 120 ° aufweist; wenn dabei diese drei Phasen gleich stark belastet werden, so würde
ein Null-Leiter keinen Strom führen (siehe beispielsweise Dorn, Physik - Oberstufe
- Ausgabe A, Hermann Schroedel Verlag - Hannover, 1966, 10. Auflage, S. 256 bis 258).
In der Praxis werden Verbraucher entweder in Sternschaltung oder Dreieckschaltung
an das Stromnetz des Elektrizitätswerks angeschlossen.
[0013] Im erfindungsgemäßen Verfahren werden als aufzurauhende Materialien beispielsweise
solche mit einem Aluminiumgehalt von ? 99,5, von 99,2, von ? 98,5 oder von 98,3 eingesetzt,
die als Beimengungen Fe, Si, Cu und gegebenenfalls Zn, Ti, Mn und/oder Mg enthalten;
diese werden beispielsweise mit der Bezeichnung "Reinaluminium", "1100", "3003" oder
"A-19" gehandelt. Die Stärke dieser Materialien liegt im allgemeinen im Bereich von
etwa 0,1 bis 0,65 mm.
[0014] Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird je ein Pol
einer Dreiphasenwechselstromquelle an eine von zwei Elektroden angeschlossen, die
sich vor und hinter dem Aluminiummaterial bei der bevorzugten vertikalen Materialführung
befinden oder oberhalb und unterhalb des Aluminiummaterials bei horizontaler Materialführung
angeordnet sind, während der dritte Pol der Dreiphasenwechselstromquelle an das Aluminiummaterial
selbst angeschlossen wird, wobei sich das Aluminiummaterial und die Elektroden in
einer wäßrigen Elektrolytlösung befinden. Diese Anordnung erlaubt es, gleichzeitig
beide Seiten des Aluminiummaterials aufzurauhen, wobei sowohl eine diskontinuierliche
Verfahrensweise mit Aluminiumabschnitten, als auch bevorzugt eine kontinuierlichen
Verfahrensweise mit Aluminiumbändern möglich ist. Es hat sich gezeigt, daß der Gesamtenergiebedarf
des Stroms für ein gleichzeitig auf beiden Seiten aufzurauhendes Material wesentlich
geringer ist, als wenn jede Seite für sich aufgerauht würde. Ferner konnte festgestellt
werden, daß die Aufrauhung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein sehr
gleichmäßiges Aufrauhbild ergibt, da der Aufrauhgrad in den kantennahen Bereichen
des Materials im wesentlichen gleich dem in der Mitte des Materials ist. Dies ist
bei in zwei getrennten Schritten aufgerauhten Oberflächen nicht der Fall. Die erfindungsgemäß
erhaltene Oberfläche besitzt überdies eine einheitliche Lochstruktur und weist wenig
Lochfraß auf.
[0015] Als typische wäßrige Elektrolytlösungen können die aus dem Stand der Technik bereits
bekannten dienen, die neben Wasser im allgemeinen einen oder mehrere Elektrolyten
wie Säuren oder Salze enthalten; dazu gehören beispielsweise Salzsäure, Salpetersäure,
Aluminiumsalze von Mineralsäuren und chlorid- oder phosphationenhaltige Verbindungen;
zusätzlich können diese wäßrigen Elektrolytlösungen in bekannter_Weise auch noch Modifizierungsmittel
wie Gluconsäure, Weinsäure, Borsäure oder Wasserstoffperoxid enthalten. Die genauen
Parameter der Bedingungen, unter denen das elektrochemische Aufrauhen erfolgen kann,
sind variabel, sie richten sich u. a. nach den im einzelnen Fall angestrebten Ergebnissen
und nach der Zusammensetzung der wäßrigen Elektrolytlösung. Die Konzentration der
wäßrigen Elektrolytlösung kann grundsätzlich in einem Bereich von etwa 1 g/1 bis zur
Sättigung der Lösung an dem oder den Elektrolyten liegen. Die Konzentration des Elektrolyten
liegt bevorzugt zwischen 3 und 20 g/1, insbesondere zwischen 8 bis 20 g/1, und besonders
bevorzugt zwischen 10 und 15 g/l.
[0016] Das aufzurauhende Aluminiummaterial wird bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in der Regel an den S-Pol eines Dreiphasenstelltransformators angeschlossen,
der R-Pol und der T-Pol werden beispielsweise mit zwei als Elektroden dienenden Graphitplatten
leitend verbunden. Danach werden die Graphitplatten zu beiden Seiten des Trägers aufgestellt,
wobei der bevorzugte Abstand 1,5 cm beträgt. Das aufzurauhende Material kann in bekannter
Weise beispielsweise über eine Kontaktrolle oder Kontaktzelle leitend mit dem S-Pol
verbunden werden.
[0017] Während des Aluminiummaterial und die Elektroden in der wäßrigen Elektrolytlösung
eingetaucht sind, ist es sehr vorteilhaft, die Elektrolytlösung so zu bewegen, daß
sie zwischen dem Material und den Elektroden hindurchfließt, wobei die bevorzugte
Bewegungsgeschwindigkeit beispielsweise 0,3 m/sec oder mehr betragen kann. Durch diese
strömende Bewegung wird das während des Aufrauhvorgangs entstehende Gas fortgespült,
so daß ein gleichbleibender
Oberflächenwiderstand sichergestellt wird. Außerdem wird ständig frische Elektrolytlösung
vorbeigeleitet, wodurch stets möglichst gleichbleibende Aufrauhbedingungen gewährleistet
sind.
[0018] Die Elektroden bestehen bevorzugt aus Graphit, doch können auch andere leitfähige
Materialien wie Blei oder Edelstahl verwendet werden. Die Entfernung zwischen den
Elektroden und dem Aluminiummaterial beträgt insbesondere weniger als 10 cm, bevorzugt
weniger als 5 cm und besonders bevorzugt weniger als 3 cm.
[0019] Bei dem eingesetzten dreiphasigen aus dem Netz kommenden Wechselstrom kann es sich
beispielsweise um einen solchen von 60 A und 480 V handeln, doch sind diese Werte
nicht zwingend. Dieser Strom kann dann über einen Stelltransformator in Strom von
1320 A und etwa 20 bis 25 V umgeformt werden. Diese Werte sind nicht kritisch und
können vom Fachmann auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmt werden, dagegen ist
die Stromdichte von größerer Bedeutung. Der Stromfluß von den Elektroden zum aufzurauhenden
Material sollte so bemessen sein, daß auf jeder Seite des
Aluminiummaterials eine Stromdichte von etwa 30 bis 120
A/dm
2, bevorzugt von 40 bis 100 A/dm
2, und insbesondere von 60 bis 75 A/dm
2 erreicht wird.
[0020] Es hat sich gezeigt, daß durch das gleichzeitige Aufrauhen beider Seiten nicht nur
eine beidseitige über die gesamte Trägeroberfläche hinweg sehr gleichmäßige Aufrauhung
erhalten wird, sondern daß darüber hinaus der Stromverbrauch zur Erzielung einer insbesondere
für das Anwendungsgebiet der Druckplatten geeigneten Oberfläche geringer ist. Das
erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere bei der Herstellung von Trägermaterialien
für Druckplatten verwendet (siehe Einleitung).
[0021] Nach dem erfindungsgemäßen elektrochemischen Aufrauhverfahren kann sich dann in einer
weiteren anzuwendenden Verfahrensstufe eine anodische Oxidation des Aluminiums anschließen,
um beispielsweise die Abrieb- und die Haftungseigenschaften der Oberfläche des Materials
zu verbessern. Zur anodischen Oxidation können die üblichen Elektrolyte wie H
2S0
4, H
3P0
4, H
2C
20
4, Amidosulfonsäure, Sulfobernsteinsäure, Sulfosalicylsäure oder deren Mischungen eingesetzt
werden.
[0022] Die Schichtgewichte an Aluminiumoxid bewegen sich im Bereich von 1 bis 10 g/m
2, entsprechend einer Schichtdicke von etwa 0,3 bis 3,0 um. Nach der Stufe der elektrochemischen
Aufrauhung und vor der einer anodischen Oxidation kann auch eine einen Flächenabtrag
von der aufgerauhten Oberfläche bewirkende Modifizierung angewendet werden, so wie
sie beispielsweise in der DE-OS 30 09 103 beschrieben ist. Eine solche modifizierende
Zwischenbehandlung kann u. a. den Aufbau abriebfester Oxidschichten und eine geringere
Tonneigung beim späteren Drucken ermöglichen.
[0023] Der Stufe einer anodischen Oxidation des Materials aus Aluminium können auch eine
oder mehrere Nachbehandlungsstufen nachgestellt werden. Dabei wird unter Nachbehandeln
insbesondere eine hydrophilierende chemische oder elektrochemische Behandlung der
Aluminiumoxidschicht verstanden, beispielsweise eine Tauchbehandlung des Materials
in einer wäßrigen Polyvinylphosphonsäure-Lösung nach der DE-PS 16 21 478 (= GB-PS
1 230 447), eine Tauchbehandlung in einer wäßrigen Alkalisilikat-Lösung nach der DE-AS
14 71 707 (= US-PS 3 181 461) oder eine elektrochemische Behandlung (Anodisierung)
in einer wäßrigen Alkalisilikat-Lösung nach der DE-OS 25 32 769 (= US-PS 3 902 976).
Diese Nachbehandlungsstufen dienen insbesondere dazu, die bereits für viele Anwendungsgebiete
ausreichende Hydrophilie der Aluminiumoxidschicht noch zusätzlich zu steigern, wobei
die übrigen bekannten Eigenschaften dieser Schicht mindestens erhalten bleiben. Als
lichtempfindliche Reproduktionsschichten sind grundsätzlich alle Schichten geeignet,
die nach dem Belichten, gegebenenfalls mit einer nachfolgenden Entwicklung und/ oder
Fixierung eine bildmäßige Fläche liefern, von der gedruckt werden kann und/oder die
ein Reliefbild einer Vorlage darstellt. Sie werden entweder beim Hersteller von vorsensibilisierten
Druckplatten oder von sogenannten Trockenresists oder direkt vom Verbraucher auf eines
der üblichen Trägermaterialien aufgebracht. Zu den lichtempfindlichen Reproduktionsschichten
zählen solche, wie sie z. B. in "Light-Sensitive Systems" von Jaromir Kosar, John
Wiley & Sons Verlag, New York 1965 beschrieben werden: die ungesättigte Verbindungen
enthaltenden Schichten, in denen diese Verbindungen beim Belichten isomerisiert, umgelagert,
cyclisiert oder vernetzt werden (Kosar, Kapitel 4); die photopolymerisierbare Verbindungen
enthaltenden Schichten, in denen Monomere oder Präpolymere gegebenenfalls mittels
eines Initiators beim Belichten polymerisieren (Kosar, Kapitel 5); und die o-Diazo-chinone
wie Naphthochinondiazide, p-Diazo-chinone oder Diazoniumsalz-Kondensate enthaltenden
Schichten (Kosar, Kapitel 7). Zu den geeigneten Schichten zählen auch die elektrophotographischen
Schichten, d. h. solche die einen anorganischen oder organischen Photoleiter enthalten.
Außer den lichtempfindlichen Substanzen können diese Schichten selbstverständlich
noch andere Bestandteile wie z. B. Harze, Farbstoffe, Pigmente, Netzmittel, Sensibilisatoren,
Haftvermittler, Indikatoren, Weichmacher oder andere übliche Hilfsmittel enthalten.
[0024] In den folgenden Beispielen sind die %-Angaben - wenn nicht eine andere Angabe vorliegt
- auf das Gewicht bezogen. Gew.-Teile verhalten sich zu Vol.-Teilen wie g zu cm
3; die Elektroden und die Aluminiummaterialien sind vertikal angeordnet.
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel Vl
[0025] Eine Aluminiumplatte mit einem Gehalt von mehr als 99,5 % Aluminium wird zusammen
mit einer in 1,5 cm Abstand angeordneten Graphitelektrode in eine wäßrige Elektrolytlösung
getaucht, die in 1000 Vol.-Teilen 13 Gew.-Teile HN03 und 65 Gew.-Teile Aluminiumnitrat
enthält. Eine Seite der Platte wird durch Einwirken eines einphasigen Wechselstroms
von 300 A während 60 sec aufgerauht, so daß der Stromverbrauch also bei 6,6 kW liegt.
Die Platte wird dann gewendet und die andere Seite in gleicher Weise aufgerauht, so
daß der Gesamtstromverbrauch 13,2 kW beträgt. Dies bedeutet, daß der Strombedarf zur
Erzielung einer Aufrauhung, die bereits drucktechnischen Ansprüchen gerecht werden
kann, 91,1 kW/m
2 beträgt, wobei die Aufrauhung jedoch nicht die Gleichmäßigkeit einer Aufrauhung nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren aufweist.
[0026] Eine weitere Aluminiumplatte der gleichen Qualität wird erfindungsgemäß zusammen
mit 2 Graphitelektroden, die sich an den beiden Seiten der Platte im Abstand von je
1,5 cm befinden, in denselben Elektrolyten getaucht. Beide Seiten werden durch die
Einwirkung von je 300 A aus zwei Phasen (R und T) des dreiphasigen Wechselstroms aufgerauht,
die übrige Phase (S) liegt an der Aluminiumplatte; dabei werden für den Aufrauhprozeß
lediglich 52,8 sec benötigt. Somit liegt der Gesamtstromverbrauch zur Erzielung einer
im wesentlichen gleichmäßigen, für Druckzwecke geeigneten Aufrauhung beider Plattenoberflächen
bei 11,6 kW. Das entspricht einem Stromverbrauch von 80 kW/m
2 Aluminiumoberfläche oder einer Ersparnis von 12 % gegenüber den herkömmlichen Verfahren.
Vergleichsbeispiel V2
[0027] Eine Aluminiumplatte mit einem Gehalt von 99,2 % Aluminium wird in einer herkömmlichen
wäßrig-alkalischen Lösung entfettet und gut mit Wasser abgespült. Die so behandelte
Platte wird naß in eine wäßrige Elektrolytlösung gegeben, die in 1000 Vol.-Teilen
13 Gew.-Teile HN0
3 und 65 Gew.-Teile Aluminiumnitrat enthält. Die Aluminiumplatte wird fest an einen
Pol einer Wechselstromquelle angeschlossen, wobei sie von einer nichtleitenden Halterung
festgehalten wird. Gegenüber der Aluminiumplatte wird im Abstand von 1,5 cm eine Graphitelektrode
aufgestellt, die an den zweiten Pol der einphasigen Wechselstromquelle angeschlossen
wird. Unter ständigem Rühren der Elektrolytlösung zwischen der Graphitelektrode und
der Aluminiumplatte wird eine Spannung von 22 V (60 Hz) mit einem Stromfluß von 600
A während 60 sec angelegt. Nach der Behandlung wird die Platte gut abgespült und getrocknet.
Eine mikroskopische Untersuchung ergibt, daß aufgrund der umgreifenden Wirkung des
Stroms alle vier Ränder der Gegenseite etwa 1 cm breit aufgerauht sind. Die behandelte
Seite weist in der Mitte eine gleichmäßige, schwache Aufrauhung auf, in Randnähe ist
die Aufrauhung gröber, und am Rand wird eine leichte Aluminiumauflösung festgestellt.
Um einen derart hergestellten Druckplattenträger benutzen zu können, müßte man zur
Herstellung ein übergroßes Plattenformat verwenden und die Ränder nach der Behandlung
abschneiden. Eine mikroskopische Auswertung mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops
(REM) in 1000-, 2000- und 5000 facher Vergrößerung bestätigt den visuellen Eindruck.
Der Mittelteil sieht gleichmäßig, aber unterbehandelt aus, d. h., die Aufrauhung ist
zu flach. Diesem Mangel könnte durch eine längere Behandlungsdauer und/oder Anwendung
erhöhter Stromdichte abgeholfen werden. Die elektronische Abtastung der randnahen
Bereiche ist von gewisser Bedeutung: dort wird mäßiger Lochfraß festgestellt, und
die Aufrauhstruktur ist eine stärker dreidimensionale Struktur als für ein Druckplattenträgermaterial
annehmbar ist, das beim Drucken von Druckformen qualitativ hochwertige Bilder mit
hoher Auflösung liefern soll.
Vergleichsbeispiel V3
[0028] Eine aufgerauhte Platte wird nach den Angaben des Vergleichsbeispiels V2 hergestellt.
Nach den vorstehend beschriebenen Behandlungsschritten wird die Platte aus dem Bad
entfernt, umgedreht und wieder in das Bad eingetaucht, so daß nun ihre unbehandelte
Seite der Elektrode zugewandt ist, mit dieser Seite wird in gleicher Weise verfahren
wie mit der ersten Seite. Auch hier bestätigen sowohl die visuelle Prüfung als auch
die Prüfung mit dem Rasterelektronenmikroskop, daß die erhaltene Platte eine eher
unterbehandelte Mittelzone und einen zu stark aufgerauhten Randbereich besitzt. Die
zuerst behandelte Seite zeigt keinerlei Veränderungen, d. h., es wird eine beidseitig
aufgerauhte Platte erhalten, die für die Praxis auf dem
Druckplattengebiet nicht akzeptiert werden kann.
Beispiel 2
[0029] Eine Platte wird, wie im Vergleichsbeispiel V2 beschrieben, entfettet und in eine
Lösung der dort angegebenen Zusammensetzung getaucht. Sie wird an einen Pol (S) eines
Dreiphasenstelltransformators angeschlossen. Die bereits vorhandene Graphitelektrode
wird an einen zweiten Pol (R) angeschlossen, zusätzlich wird auf der gegenüberliegenden
Seite der Platte eine Graphitelektrode der gleichen Art angebracht und auf die gleiche
Weise an den dritten noch verbleibenden Pol (T) angeschlossen. Die beiden Elektroden
haben einen Abstand von je 1,5 cm von der zwischen ihnen befestigten Aluminiumplatte.
Während 60 sec wird eine Spannung von 22 V (60 Hz) und 530 A angelegt und die Platte
so elektrochemisch aufgerauht. Nach der Behandlung wird die Platte aus dem Bad genommen,
abgespült und trokkengewischt. Die Platte hat auf beiden Seiten ein sehr gleichmäßiges
Aussehen, d. h., beide Seiten sehen genau gleich
'aus, sie zeigen keinerlei Anzeichen von ungenügender Aufrauhung in der Mitte, gröberer
Aufrauhung im Randbereich oder weggeätzten Aluminiumrändern.
[0030] Die Überprüfung mit dem Rasterelektronenmikroskop (1000-, 2000- und 5000fache Vergrößerung)
bestätigt, daß die gesamte Oberfläche sehr gleichmäßig aufgerauht ist, und es kann
im wesentlichen auch kein meßbarer Unterschied im Lochdurchmesser festgestellt werden,
ebensowenig kann unerwünschter Lochfraß entdeckt werden.