(19)
(11) EP 2 192 202 B2

(12) NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT
Nach dem Einspruchsverfahren

(45) Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den Einspruch:
12.01.2022  Patentblatt  2022/02

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
06.07.2016  Patentblatt  2016/27

(21) Anmeldenummer: 08105850.5

(22) Anmeldetag:  21.11.2008
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
C22C 21/00(2006.01)
C22F 1/04(2006.01)
B41N 1/08(2006.01)
C22C 21/06(2006.01)
C22F 1/047(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
C22C 21/06; C22F 1/047; C22C 21/00; B41N 1/083; C22F 1/04

(54)

Aluminiumband für lithographische Druckplattenträger mit hoher Biegewechselbeständigkeit

Aluminium sheet for lithographic printing plate support having high resistance to bending cycles

Bande en aluminium pour support de plaque d'impression lithographique à haute résistance à la flexion alternée


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
02.06.2010  Patentblatt  2010/22

(73) Patentinhaber: Speira GmbH
41515 Grevenbroich (DE)

(72) Erfinder:
  • Hasenclever, Jochen
    53117 Bonn (DE)
  • Kernig, Bernhard
    50969 Köln (DE)
  • Brinkman, Henk-Jan
    53175 Bonn (DE)
  • Steinhoff, Gerd
    53125 Bonn (DE)
  • Settele, Christoph
    41063 Mönchengladbach (DE)

(74) Vertreter: Cohausz & Florack 
Patent- & Rechtsanwälte Partnerschaftsgesellschaft mbB Bleichstraße 14
40211 Düsseldorf
40211 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 239 995
EP-A- 1 065 071
WO-A1-2007/045676
JP-A- S62 181 190
JP-A- 2005 002 429
US-A- 4 818 300
EP-A- 0 272 528
EP-A- 1 880 861
JP-A- S5 579 850
JP-A- S63 135 294
JP-A- 2007 083 256
US-A1- 2008 035 488
   
  • "Chapter 7.6.3 - Fatigue strength" In: D.G. ALTENPOHL: "Aluminium: Technology, Applications, and Environment", May 2010 (2010-05)
  • Dr. Catrin Kammer: "Aluminium-Taschenbuch, 15. auflage, Band 1: Grundlagen und Werkstoffe", 1995 vol. 1, page 155,
  • G. FORREST et al.: "Fatigue Properties of Aluminium Alloys" In: Prof. J.A. Pope: "The Fatigue of Metals", November 1957 (1957-11), Chapman and Hall Ltd.
  • J. C. GROSSKREUTZ et al.: "Critical Mechanisms in the Development of Fatigue Cracks in 2024-T4 Aluminum", Technical Report AFML-TR-68-137, May 1968 (1968-05),
  • W. M. JOHNSTON: "Fracture Tests on Thin Sheet 2024-T3 Aluminum Alloy for Specimens With and Without Anti-Buckling Guides", NASA Report CR-2001-210832, March 2001 (2001-03),
  • "Aluminium 1 - Bander, Bleche Platten, Folien, Butzen, Ronden, Geschweisste Rohre, Vormaterial Normen", DIN Taschenbuch 450, 1997,
  • "Band 1. Grundlagen und Werkstoffe" In: Kammer, Catrin: "Aluminium-Taschenbuch, 15. auflage", 1 January 1995 (1995-01-01), Aluminium Verlag pages 522,538-539,
   


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellun eines Aluminiumbandes.

[0002] Lithographische Druckplattenträger werden vorwiegend aus Aluminiumlegierungen hergestellt, wobei typische Dicken der Druckplattenträger zwischen 0,15 und 0,5 mm liegen. An lithographische Druckplattenträger werden immer höhere technische Anforderungen gestellt. Diese resultieren daraus, dass immer größere Druckzahlen mit Druckmaschinen erreichbar sein müssen. Ferner muss der Druckplattenträger möglichst groß sein, um die Druckfläche pro Druck zu maximieren. Da die Druckplattenträger aus Aluminiumbändern gefertigt werden, sind diese naturgemäß in ihrer Breite auf etwas weniger als die Breite des Aluminiumbandes limitiert. Deshalb erfolgt das Einspannen der Druckplattenträger in Druckmaschinen in zunehmendem Maße quer zur Walzrichtung, so dass vor allem die Biegewechselbeständigkeit der Druckplattenträger quer zur Walzrichtung an Bedeutung gewinnt. Neben einer guten Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung werden ein gutes Aufrauverhalten sowie eine möglichst hohe Warmfestigkeit erfordert. Diese Anforderungen resultieren daraus, dass das Aluminiumband zur Herstellung von lithographischen Druckplattenträgern zuvor einer elektrochemischen Aufrauung unterzogen wird, welche eine flächendeckende und möglichst homogene Aufrauung zur Folge haben soll. Die darauf aufgebrachte fotosensitive Schicht wird üblicherweise bei Temperaturen zwischen 220°C und 300°C bei Glühzeiten von 3 bis 10 Minuten eingebrannt. Der Einbrennvorgang der fotosensitiven Schicht darf beim Druckplattenträger zu keinem überhöhten Festigkeitsverlust führen, so dass der Druckplattenträger noch ohne weiteres handhabbar ist und leicht in eine Druckvorrichtung eingespannt werden kann. Gleichzeitig muss der Druckplattenträger eine hohe Standfestigkeit in der Druckvorrichtung aufweisen, um eine möglichst hohe Anzahl an Drucken zu ermöglichen. Ein Druckplattenträger muss deshalb eine ausreichende Biegewechselfestigkeit besitzen, so dass Plattenausreißer aufgrund von mechanischer Überlastung des Druckplattenträgers ausgeschlossen sind. Vor allem aber wird die Biegewechselfestigkeit quer zur Walzrichtung immer wichtiger, da viele Druckplattenträger senkrecht zur Walzrichtung eingespannt werden und Biegungen nicht längs, sondern quer zur Walzrichtung auftreten.

[0003] Aus dem auf die Anmelderin zurückgehenden europäischen Patent EP 1 065 071 B1 ist ein Band zur Herstellung von lithographischen Druckplattenträgern bekannt, welches sich durch eine gute Aufraubarkeit kombiniert mit einer hohen Biegewechselbeständigkeit und einer ausreichenden thermischen Stabilität nach einem Einbrennvorgang auszeichnet. Aufgrund der zunehmenden Größe der Druckmaschinen und der daraus resultierenden Vergrößerung der benötigten Druckplattenträger hat sich jedoch die Notwendigkeit ergeben, die Eigenschaften dieser Aluminiumlegierung und der daraus hergestellten Druckplattenträger weiter zu verbessern, ohne die Aufraubarkeit des Aluminiumbandes negativ zu beeinflussen.

[0004] Aus einer weiteren auf die Anmelderin zurückgehenden internationalen Patentanmeldung ist eine Aluminiumlegierung für die Herstellung lithographischer Druckplattenträger bekannt, welche einen relativ hohen Eisengehalt von 0,4 Gew.-% bis 1 Gew.-% und einen relativ hohen Mangangehalt bis 0,3 Gew.-% zulässt. Diese Aluminiumlegierung wurde insbesondere im Hinblick auf deren Festigkeitseigenschaften nach einem Einbrennvorgang verbessert. Allerdings ist man bisher davon ausgegangen, dass Mg-Gehalte größer als 0,3 Gew.-% Probleme bei der elektrochemischen Aufrauung des Aluminiumbandes verursachen.

[0005] Die Druckschrift EP 0 239 995 A2 betrifft eine Aluminiumlegierung, welche die Herstellung eines Bandes mit einer Warmfestigkeit bei guten Aufraueigenschaften ermöglicht. Die Aluminiumlegierung weist die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent auf:

0,05 % < Fe ≤ 0,5 %,

0,1 % < Mg ≤ 0,9 %,

0,01 % ≤ V and/or Ni ≤ 0,3 %,

0,01 % ≤ Zr ≤ 0,3 %,

0,05 % ≤ Mn ≤ 2 %,

Si ≤ 0,2 %,

Cu ≤ 0,05 %,

Rest: Al und unvermeidbare Verunreinigungen.



[0006] Schließlich betrifft die Druckschrift EP 0 272 528 A2 ebenfalls eine Aluminiumlegierung für lithographische Druckplattenträger, die neben Fe, Mg, Si, Mn und Ti insbesondere bis zu 0,20 Gew.-% Kupfer, bis zu 0,25 Gew.-% Zink, bis zu 0,10 Gew.-% Cr und bis zu 0,025 Gew.-% Vanadium enthält.

[0007] Aus der US 2008/035488 A sind lithografische Druckplattenträger, welche einen Fe-Gehalt von maximal 0,4 Gew.-% aufweisen, bekannt. Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen höheren Eisen- und Magnesiumgehalten und dem Biegewechselverhalten offenbart die US-Anmeldung nicht.

[0008] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellverfahren für ein Aluminiumband anzugeben, welches besonders gut für die Herstellung von lithographischen Druckplattenträgern geeignet ist.

[0009] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

[0010] Beschrieben wird ein Aluminiumband mit einer Dicke von 0.15 mm bis 0.5 mm bestehend aus einer Aluminiumlegierung zur Herstellung lithographischer Druckplattenträger, wobei die Aluminiumlegierung die folgenden Legierungskomponenten in Gewichtsprozent aufweist:

0,4% < Fe ≤ 0,65%,

0,3% < Mg ≤ 1,0%,

0,07% ≤ Si ≤ 0,25%,

Mn ≤ 0,25%,

Cu ≤ 0,04%,

Ti < 0,1%,

Zn ≤ 0,05 %,

Cr < 0,01 %,

Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen einzeln maximal 0,01%, in Summe maximal 0,05%.

[0011] Abweichend von den bisher verwendeten Aluminiumlegierungen zur Herstellung von lithographischen Druckplattenträgern, welche insgesamt sehr geringe Anteile an Eisen und Magnesium aufweisen, hat es sich gezeigt, dass die Aluminiumlegierung insbesondere eine gesteigerte Biegewechselbeständigkeit bei gleichbleibenden Zugfestigkeitswerten nach einem Einbrennvorgang quer zur Walzrichtung zur Verfügung stellt. Die Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung, vor allem nach einem Einbrennvorgang bei 280°C für 4 Minuten, kann mit der Aluminiumlegierung im Vergleich zu bisher verwendeten Aluminiumlegierungen um mehr als 40% gesteigert werden. Es wird davon ausgegangen, dass für die verbesserte Biegewechselbeständigkeit die Kombination aus relativ hohen Magnesium- und Eisenanteilen in der Aluminiumlegierung verantwortlich sind. Probleme, welche insbesondere in Bezug auf die Aufraubarkeit eines aus der angegebenen Aluminiumlegierung hergestellten Aluminiumbandes erwartet wurden, stellten sich überraschenderweise nicht ein. Trotz der hohen Mg-Gehalte von 0,3 Gew.-% bis 1 Gew.-% waren keine Probleme in der Aufraubarkeit, insbesondere keine Streifigkeiten, festzustellen. Die verbesserte Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung wird auf die Kombination von Eisengehalten von mehr als 0,4 Gew.-% bis 0,65 Gew.-% mit Magnesiumgehalten von mehr als 0,3 Gew.-% bis 1 Gew.-% zurückgeführt. Oberhalb 1 gew.-% Magnesium oder Eisen werden deutliche Probleme bei der Aufraubarkeit von lithografischen Druckplattenträgern erwartet.

[0012] Silizium bewirkt in einem Gehalt von 0,07 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, dass beim elektrochemischen Ätzen eine hohe Anzahl an ausreichend tiefen Vertiefungen führt, so dass eine optimale Aufnahme des photosensitiven Lacks gewährleistet ist.

[0013] Kupfer sollte auf maximal 0,04 Gew.-% beschränkt werden, um inhomogene Strukturen beim Aufrauen zu vermeiden. Titan wird nur zur Kornfeinung eingebracht und führt bei höheren Gehalten als 0,1 Gew.-% zu Problemen beim Aufrauen. Mangan kann dagegen in Zusammenwirkung mit Eisen Eigenschaften eines aus der Aluminiumlegierung hergestellten Aluminiumbandes nach einem Einbrennvorgang verbessern, sofern der Anteil nicht 0,25 Gew.-% übersteigt. Oberhalb von 0,25 Gew.-% wird erwartet, dass grobe Ausscheidungen die Aufraueigenschaften verschlechtern.

[0014] Die Aluminiumlegierung weist die folgenden Legierungskomponenten in Gewichtsprozent auf:

Zn ≤ 0,05% und

Cr < 0,01%.



[0015] Zink beeinflusst aufgrund seiner elektrochemisch unedleren Eigenschaften besonders stark die Aufraueigenschaften und sollte deshalb auf maximal 0,05 Gew.-% beschränkt werden. Chrom-Gehalte von mindestens 0,01 Gew.-% führen zur Ausscheidungsbildung und beeinflussen ebenfalls die Aufraubarkeit negativ.

[0016] Aluminiumlegierungen mit den genannten Eisengehalten zeigten eine neben einer Steigerung der Biegewechselbeständigkeit vom walzharten Zustand in den Zustand nach einem Einbrennvorgang quer zur Walzrichtung eine sehr prozesssichere Aufraubarkeit.

[0017] Vorzugsweise weist die Aluminiumlegierung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aluminiumlegierung folgenden Mg-Gehalt in Gewichtsprozent auf:

0,4% ≤ Mg ≤ 1%, vorzugsweise

0,4% ≤ Mg ≤ 0,65%.



[0018] Höhere Mg-Gehalte führen zu verbesserten mechanischen Eigenschaften, insbesondere nach einem Einbrenn-vorgang. Dieser Effekt wird bei Mg-Gehalten von mindestens 0,4 Gew.-% deutlich. Eine Obergrenze von 0,65 Gew.-% ergibt einen optimalen Kompromiss aus Steigerung der Festigkeit bei hoher Biegewechselbeständigkeit der Aluminiumlegierung quer zur Walzrichtung und prozesssicherer Aufraubarkeit. Mg-Gehalte oberhalb von 1 Gew.-% begünstigen die Ausbildung von Streifen beim Aufrauen des Aluminiumbandes. In Versuchen zeigten sich aber bei Mg-Gehalten zwischen 0,4 Gew.- % und 0,65 Gew.-% keinerlei Anzeichen für problematische Aufraueigenschaften. Magnesiumgehalte zwischen 0,65 Gew.-% und 1 Gew.-% ergeben daneben überragende Eigenschaften bei der Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung, die Prozessführung bei der Aufrauung kann aufgrund der zunehmenden Neigung zur Streifenbildung jedoch schwieriger werden.

[0019] Darüber hinaus kann gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform der Aluminiumlegierung das Gefüge der Aluminiumlegierung dadurch weiter verbessert werden, dass die Aluminiumlegierung die folgende Legierungskomponente in Gewichtsprozent aufweist:
Ti ≤ 0,05%.

[0020] Vor allem die Fertigungseigenschaften der Aluminiumlegierung im Hinblick auf das Gießen des Walzbarrens sowie die Kornfeinung werden durch die angegebenen Gehalte der Legierungskomponenten verbessert.

[0021] Vorzugsweise weist die Aluminiumlegierung einen Mn-Gehalt von maximal 0,1 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,05 Gew.-% auf. Mangan trägt in der Aluminiumlegierung aufgrund der hohen Mg- und Fe-Gehalte der Aluminiumlegierung nur unwesentlich zur Verbesserung der Zugfestigkeitswerte nach einem Einbrennvorgang bei und kann insofern auf ein Minimum reduziert werden.

[0022] Das Aluminiumband zur Herstellung lithographischer Druckplattenträger bestehend aus der Aluminiumlegierung weist eine Dicke von 0,15 mm bis 0,5 mm auf. Das Aluminiumband zeichnet sich, wie bereits ausgeführt, durch eine hervorragende Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung, insbesondere auch nach einem Einbrennvorgang aus.

[0023] Das Aluminiumband zeichnet sich, wie bereits ausgeführt, durch eine hervorragende Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung, insbesondere auch nach einem Einbrennvorgang aus.

[0024] Weist das Aluminiumband in walzhartem Zustand eine Zugfestigkeit Rm von weniger als 200 MPa längs zur Walzrichtung und nach einem Einbrennvorgang mit einer Temperatur von 280°C und einer Dauer von 4 Minuten eine Zugfestigkeit Rm von mehr als 140 MPa sowie eine Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung von mindestens 2000 Zyklen im Biegewechseltest auf, so ist das Aluminiumband besonders vorteilhaft für Herstellung von übergroßen lithographischen Druckplattenträgern verwendbar. Die Druckplattenträger sind dann sowohl in walzhartem Zustand als auch nach einem Einbrennvorgang besonders gut handhabbar. Insbesondere weisen die daraus hergestellten Druckplattenträger eine verbesserte Standzeit auf.

[0025] Beschrieben wird eine Verwendung des Aluminiumbandes zur Herstellung von Druckplattenträgern, denn diese können in größeren Abmessungen prozesssicher verarbeitet und in großen Druckvorrichtungen eingespannt werden. Darüber hinaus weisen diese Druckplattenträger aufgrund der erhöhten Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung eine verbesserte Lebensdauer auf und neigen nicht zu Plattenreißern.

[0026] Schließlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung die oben aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithographische Druckplattenträger bestehend aus der Aluminiumlegierung gelöst, bei welchem ein Walzbarren gegossen wird, der Walzbarren optional bei einer Temperatur von 450°C bis 610°C homogenisiert wird, der Walzbarren auf eine Dicke von 2 bis 9 mm warmgewalzt wird und das Warmband mit Zwischenglühung bei einer Enddicke von 0,15 mm bis 0,5 mm kaltgewalzt wird. Die Zwischenglühung, erfolgt so, dass durch den anschließenden Kaltwalzprozess auf Enddicke eine gewünschte Endfestigkeit des Aluminiumbandes in walzhartem Zustand eingestellt wird. Erfindungsgemäß liegt diese, wie bereits ausgeführt, knapp unterhalb von 200 MPa.

[0027] Erfindungsgemäß wird die Zwischenglühung bei einer Zwischendicke von 0,5 mm bis 2,8 mm durchgeführt, wobei die Zwischenglühung im Coil oder in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von 230°C bis 470°C erfolgt. Abhängig von der Zwischendicke des Bandes, bei welcher die Zwischenglühung durchgeführt wird, kann die Endfestigkeit des Aluminiumbandes eingestellt werden. Darüber hinaus wird durch die Verwendung der Aluminiumlegierung zur Herstellung eines Bandes für lithographische Druckplattenträger die Biegewechselbeständigkeit quer zur Walzrichtung des Aluminiumbandes deutlich gegenüber den bisher bekannten Aluminiumlegierungen und den daraus hergestellten Aluminiumbändern verbessert. Insgesamt ergibt sich eine Steigerung im Biegewechselbeständigkeitstest von mehr als 40%.

[0028] Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Aluminiumlegierung, das Aluminiumband, dessen Verwendung sowie das Verfahren zur Herstellung des Aluminiumbandes auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird verwiesen auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

[0029] Tabelle 1 zeigt die Legierungszusammensetzungen von zwei Aluminiumlegierungen V1, V2, welche als Vergleichsbeispiele Zusammensetzungen bisher für Druckplattenträger verwendeter Aluminiumlegierungen aufweisen. Im Vergleich dazu weisen die Aluminiumlegierungen I1 bis I4 deutlich höhere Magnesium- und Eisenwerte auf. Aus den Legierungen V1, bis I4 wurden Walzbarren gegossen. Der Walzbarren wurde anschließend bei einer Temperatur von 450 °C bis 610 °C homogenisiert und auf eine Dicke von 4 mm warmgewalzt. Anschließend erfolgte ein Kaltwalzen auf eine Enddicke von 0,28 mm. Die Vergleichslegierung V2 wurde während des Kaltwalzens keiner Zwischenglühung unterzogen, wohingegen die Vergleichslegierung VI sowie die Aluminiumlegierungen I1 bis I4 mit einer Zwischenglühung gefertigt wurden. Die Zwischenglühung der Bänder der Vergleichslegierung V1 fand bei einer Zwischendicke von 2,2 mm statt. Bei den Aluminiumlegierungen I1 bis I4 wurden Zwischenglühungen bei einer Dicke von 1,1 mm vorgenommen. Die Legierungsbestandteile der Aluminiumlegierungen V1 bis I4 in Gewichtsprozent zeigt Tabelle 1.
Tabelle 1
Legierung Mg Fe Si Mn Cu Ti Cr Zn
V1 0,2 0,38 0,07 0,0021 0,0005 0,0031 0,0005 0,0101
V2 0,11 0,41 0,07 0,0820 0,0029 0,0053 0,0005 0,0094
I1 0,31 0,46 0,08 0,0024 0,0005 0,0040 0,0005 0,0077
I2 0,37 0,46 0,08 0,0023 0,0005 0,0046 0,0005 0,0089
I3 0,43 0,43 0,07 0,0025 0,0005 0,0054 0,0005 0,0091
I4 0,45 0,61 0,07 0,0031 0,0006 0,0044 . 0,0006 0,0073


[0030] Die aus den Aluminiumlegierungen V1 bis I4 hergestellten Bänder wurden einerseits hinsichtlich ihrer Aufraubarkeit untersucht. Es zeigte sich, dass alle hergestellten Aluminiumbänder eine gute Aufraubarkeit aufweisen. In Tabelle 2 ist nicht nur die Aufraubarkeit der Aluminiumlegierungen V1 bis I4 dargestellt, sondern auch die Anzahl der Biegezyklen genannt, welche Proben aus den verschiedenen Aluminiumlegierungen in einem Biegewechseltest erreichten. Die Biegewechseltests wurden mit einer in Fig. 1 schematisch dargestellten Versuchsanordnung durchgeführt. Dabei wurden Biegewechseltests sowohl mit walzharten Aluminiumbändern, als auch mit Aluminiumbändern nach einem Einbrennvorgang von 280°C für 4 Minuten längs und quer zur Walzrichtung durchgeführt.

[0031] Fig. 1a zeigt in einer schematischen Schnittansicht die verwendete Biegewechseltestvorrichtung 1. Zur Untersuchung der Biegewechselbeständigkeit werden Proben 2 in der Biegewechseltestvorrichtung 1 auf einem beweglichen Segment 3 sowie einem feststehenden Segment 4 befestigt. Das bewegliche Segment 3 wird beim Biegewechseltest auf dem feststehenden Segment 4 durch eine Abrollbewegung hin- und herbewegt, so dass die Probe 2 Biegungen senkrecht zur Erstreckung der Probe 2 ausgesetzt ist. Um die Biegewechseltestbeständigkeit quer zur Walzrichtung zu prüfen, müssen die Proben lediglich quer zur Walzrichtung ausgeschnitten und in die Vorrichtung eingespannt werden. Entsprechendes gilt für längs zur Walzrichtung herausgeschnittene Proben. Der Radius der Biegesegmente 3, 4 beträgt 30 mm.

[0032] Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse aus dem Biegewechseltest zeigen, die Aluminiumlegierungen I1 bis I4 eine deutlich höhere Anzahl an Biegewechselzyklen, vor allem nach einem Einbrennvorgang, zulassen als die Vergleichslegierungen. Die Steigerung gegenüber den Vergleichslegierungen Val und V2 beträgt mehr als 40%, maximal im Vergleich zur Legierung V1 sogar mehr als 140%.
Dieses Ergebnis wird unter anderem auf die Kombination relativ hoher Eisen- und Magnesiumgehalte in den Aluminiumlegierungen zurückgeführt. Trotz der hohen Magnesium- und Eisengehalte der Aluminiumlegierungen zeigt sich ein weiterhin gutes Aufrauverhalten der Aluminiumlegierungen, wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist.
Tabelle 2
Legierungs-Bezeichnung Biegewechseltest längs zur Walzrichtung Biegewechseltest quer zur Walzrichtung Aufraubarkeit
  walzhart 280°C/4 min walzhart 280°C/4 min  
V1 3033 3398 1928 1274 +
V2 2834 3154 2203 1929 +
I1 4191 4323 2469 2721 +
I2 4801 4573 2549 3176 +
I3 4282 4568 2631 2906 +
I4 3302 3421 2016 2874 +


[0033] Darüber hinaus zeigen die Aluminiumlegierungen I1 bis I4 auch die für die Handhabbarkeit der Druckplattenträger, insbesondere bei der Verwendung von übergroßen, quer zur Walzrichtung eingespannten Druckplattenträgern, benötigten Zugfestigkeitswerte. Im walzharten Zustand weisen die Aluminiumbändern I1 bis I4 Zugfestigkeiten Rm gemessen nach DIN von weniger als 200 MPa auf, damit ein Coilset auf einfache Weise entfernt werden kann. Nach dem Einbrennvorgang beträgt die Zugfestigkeit Rm der Aluminiumbänder I1 bis I4 noch mehr als 140 MPa, um ein Einspannen großer Druckplattenträger in Druckvorrichtungen zu erleichtern. Dies gilt auch für die nach DIN gemessene Dehngrenze Rp0,2, welche im walzharten Zustand weniger als 195 MPa und nach dem Einbrennvorgang bei 280°C für 4 Minuten mehr als 130 MPa beträgt.

[0034] Lediglich die Vergleichslegierung, welche keiner Zwischenglühung unterzogen worden ist, zeigt im walzharten Zustand zu hohe Werte für die Zugfestigkeit Rm sowie die Dehngrenze Rp 0,2.

[0035] Zwar sind die Werte für die Zugfestigkeit und Dehngrenze der Aluminiumbänder von den Verfahrensparametern bei der Herstellung der Aluminiumbänder abhängig. Die Aluminiumlegierungen erlauben aber die bevorzugten Werte auf einfache Weise, beispielsweise mit einer Zwischenglühung bei 1,1 mm, zu erreichen und dennoch überragende Biegewechselbeständigkeitseigenschaften bei sehr guten Festigkeitswerten zur Verfügung zu stellen.
Tabelle 3
Legierungs-Bezeichnung Zwischenglühung Dehngrenze Rp0,2 (MPa) Zugfestigkeit Rm (MPa)
    walzhart 280°C/4 min walzhart 280°C/4 min
V1 ja 193 136 197 145
V2 nein 210 148 218 156
I1 ja 178 135 185 147
I2 ja 180 133 186 147
I3 ja 183 136 191 150
I4 ja 186 140 194 154



Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumbandes für lithographische Druckplattenträger bestehend aus einer Aluminiumlegierung, wobei die Aluminiumlegierung aus den folgenden Legierungskomponenten in Gewichtsprozent besteht:

0,4 % < Fe ≤ 0,65 %,

0,3 % < Mg ≤ 1,0 %,

0,07 % ≤ Si ≤ 0,25 %,

Mn ≤ 0,25 %,

Cu ≤ 0,04 %,

Ti < 0,1 %,

Zn ≤ 0,05 %,

Cr < 0,01 %,

Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen einzeln maximal 0,05 %, in Summe maximal 0,15 %,
bei welchem ein Walzbarren gegossen wird, der Walzbarren bei einer Temperatur von 450 °C bis 610 °C homogenisiert wird, der Walzbarren auf eine Dicke von 2 bis 9 mm warmgewalzt wird und das Warmband mit Zwischenglühung auf eine Enddicke von 0,15 mm bis 0,5 mm kaltgewalzt wird, wobei eine Zwischenglühung bei einer Zwischendicke von 0,5 mm bis 2,8 mm durchgeführt wird und die Zwischenglühung im Coil oder in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von 230 °C bis 470 °C erfolgt.
 


Claims

1. Process for the production of an aluminium strip for lithographic printing plate supports consisting of an aluminium alloy, wherein the aluminium alloy comprises the following alloy components in weight per cent:

0.4% < Fe ≤ 0.65%,

0.3% < Mg ≤ 1.0%,

0.07% ≤ Si ≤ 0.25%,

Mn ≤ 0.25%,

Cu ≤ 0.04%,

Ti < 0.1%,

Zn ≤ 0.05%,

Cr < 0.01%,

the remainder being Al and unavoidable impurities, individually at most 0.05% and totalling at most 0.15%,
in which a rolling slab is cast, the rolling slab is homogenised at a temperature of 450°C to 610°C, the rolling slab is hot rolled to a thickness of 2 mm to 9 mm and the hot strip is cold rolled with intermediate annealing to a final thickness of 0.15 mm to 0.5 mm, wherein the intermediate annealing is carried out at an intermediate thickness of 0.5 mm to 2.8 mm, and the intermediate annealing taking place in the coil or in a straight-through furnace at a temperature of 230°C to 470°C.
 


Revendications

1. Procédé de fabrication d'une bande en aluminium pour supports de plaques d'impression lithographique composée d'un alliage d'aluminium, l'alliage d'aluminium étant composé en pourcentage en poids des composants d'alliage suivants :

0,4 % < Fe ≤ 0,65 %,

0,3 % < Mg ≤ 1,0 %,

0,07 % ≤ Si ≤ 0,25 %,

Mn ≤ 0,25 %,

Cu ≤ 0,04 %,

Ti < 0,1 %,

Zn ≤ 0,05 %,

Cr < 0,01 %,

le reste étant de l'Al et d'inévitables impuretés isolées représentant au maximum 0,05 %,au total au maximum 0,15 %,
dans lequel un lingot est coulé, le lingot est homogénéisé à une température de 450 °C à 610 °C, le lingot est laminé à chaud a une épaisseur de 2 à 9 mm et la bande chaude est laminée à froid avec recuit intermédiaire à une épaisseur finale de 0,15 mm à 0,5 mm, le recuit intermédiaire étant réalisé à une épaisseur intermédiaire de 0,5 mm à 2,8 mm et le laminage intermédiaire ayant lieu en bobine ou dans un four continu à une température de 230 °C à 470 °C.
 




Zeichnung








Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente